一种具有燃料油监测控制系统的燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器，尤其涉及一种具有燃料油监测控制系统的燃烧器。

背景技术：

因我国为缺油的国家这一国情，目前应用于燃烧的燃料油性质多变，更无相关标准约束，导致不可控因素较多。每次供油商提供的燃料油的粘度都是不确定的，如果不对燃料油的粘度进行监控，会导致雾化不良、断火、点不着火等诸多故障与异常，严重时更会烧坏设备，引起安全问题。

现有的燃烧器，大多没有设置燃料油的监测控制系统，即使有少数的燃烧器设置有油温监测器，其也仅能用以监测燃料油的加热温度是否合适，并无法监测燃料油的含水率、悬浮杂质、粘度等情况，从而无法判断油的品质是否发生变化，及其变化的趋势，更无法自动调整来满足燃烧要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有燃料油监测控制系统的燃烧器，其可实时监控燃料油的参数指标，并自动调整燃料油的燃烧参数，使燃烧过程保持在良好状态下。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有燃料油监测控制系统的燃烧器，包括燃烧器本体和燃料油监测控制系统，此燃料油监测控制系统包括油泵、加热器、温度检测器、能够在线检测油品粘度的油质传感器、流量计、雾化气量调节装置、雾化气压检测器和控制器；

所述燃烧器本体的进油口连接有用于提供燃料油的油路，所述油泵、所述加热器和所述流量计均设置于此油路上，所述油质传感器的检测头伸入于所述油路中，所述温度检测器的检测头伸入于所述加热器中，所述雾化气量调节装置的输风口连接于所述燃烧器本体的雾化压缩空气入口，所述雾化气压检测器通过气路与所述燃烧器本体的油枪相连通；

所述加热器的调节控制端和所述雾化气量调节装置的控制端分别连接至所述控制器的相应输出端，所述温度检测器的检测输出端、所述油质传感器的检测输出端和所述雾化气压检测器的检测输出端分别连接于所述控制器的相应输入端。

进一步地，所述流量计的检测输出端连接至所述控制器的相应输入端，所述油泵的调节控制端连接至所述控制器的相应输出端。

进一步地，所述油质传感器采用能够在线检测油品的粘度、含水率和悬浮杂质含量的在线油污染度传感器fps2800b12c4。

进一步地，还设有报警提示电路，所述报警提示电路的输入端连接于所述控制器的相应输出端。

采用上述技术方案后，本发明的具有燃料油监测控制系统的燃烧器，通过实时采集燃料油的参数信号，具体地，通过加热器实时采集燃料油的加热温度，通过油质传感器实时采集燃料油的粘度，通过雾化气压检测器实时采集燃烧器本体的油枪内雾化压缩空气的气压，并将这些参数信号实时送至控制器，与控制器内预设的相应参数或上一次采集的相应参数进行对比，由控制器判断出燃料油的粘度变化情况，并通过控制器输出控制信号给加热器和雾化气量调节装置，自动调整燃料油的燃烧参数(加热温度和雾化压缩空气的气压)，使燃烧过程保持在良好状态，烟气排放达标，环保效果更为明显。

本发明的具有燃料油监测控制系统的燃烧器，可自动判断燃料油的粘度是否合适，完全不需要操作人员人工进行判断和操作油温，避免人为不当和不精确的操作，省去操作人员大量的时间与精力，降低因此导致的各类故障。就算每次送入的燃料油品质不同，也可自行判断、调节，避免客户因不了解燃料油的性质而误操作，避免燃烧部件烧损等设备事故，也可避免异常停火、断火等中断燃烧的问题，节省大量成本。

进一步地，流量计的检测输出端连接至控制器的相应输入端，油泵的调节控制端连接至控制器的相应输出端，工作时，流量计会自动监测到油流量的变化，当流量出现较大波动时，控制器控制油泵调节其输出的油量，以保持油流量的稳定性，避免流量大幅度波动导致过氧或缺氧燃烧引起的燃烧不充分。

进一步地，所述油质传感器采用能够在线检测油品的粘度、含水率和悬浮杂质含量的在线油污染度传感器fps2800b12c4。其工作时能实时采集燃料油的粘度、含水率和悬浮杂质含量。

进一步地，还设有报警提示电路，报警提示电路的输入端连接于控制器的相应输出端，用以在各种异常状况时进行报警，提示相关操作人员。如，当燃料油的粘度不合适、水分变化或是否有大量杂质及其它介质进入时，控制器输出控制信号控制报警提示电路进行报警提示，提醒操作人员注意和处理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图1中各部件的标号如下：

控制器1报警提示电路2

温度传感器3雾化气量调节装置4

雾化气压检测器5雾化压缩空气入口6

过滤器7油泵8

加热器9油质传感器10

流量计11燃烧器本体12

油枪13

具体实施方式

本发明一种具有燃料油监测控制系统的燃烧器，如图1所示，包括燃烧器本体12和燃料油监测控制系统，燃烧器本体12采用公知常用的燃烧器。此燃料油监测控制系统包括控制器1、温度传感器3、雾化气量调节装置4、雾化气压检测器5、油泵8、加热器9、能够在线检测油品粘度的油质传感器10和流量计11。

燃烧器本体12的进油口连接有用于提供燃料油的油路，油泵8、加热器9和流量计11均设置于此油路上，油质传感器10的检测头伸入于所述油路中，温度传感器3的检测头伸入于加热器9的加热工作区内，雾化气量调节装置4(具体可采用鼓风机或其他类似设备)的输风口连接于燃烧器本体12的雾化压缩空气入口6，雾化气压检测器5通过气路与燃烧器本体12的油枪13相连通；

加热器9的调节控制端和雾化气量调节装置4的控制端分别连接至控制器1的相应输出端，温度传感器3的检测输出端、油质传感器10的检测输出端和雾化气压检测器5的检测输出端分别连接于控制器1的相应输入端。

本发明中，油泵8、加热器9、油质传感器10和流量计11在所述油路中的安装顺序可根据需要调整，图1只是给出一个具体的安装示例。

本发明中，控制器1采用常规的plc控制器，其具有常规的对信号进行分析和对比判断的功能，以输出相应的控制信号。

作为一个较佳的实施例，本发明中，油质传感器10采用能够在线检测油品的粘度、含水率和悬浮杂质含量的在线油污染度传感器fps2800b12c4。其能够在线检测油品的粘度、含水率和悬浮杂质含量，直接安装在油路的管道上，其传感头直接插入油路的管道中。

工作时，燃料油经过过滤器7过滤后进入油泵8，泵送至加热器9，再依次经过油质传感器10、流量计11和燃烧器本体12，最后从燃烧器本体12的油枪13经压缩空气破碎喷出雾化燃烧。在此过程中，通过加热器9实时采集燃料油的加热温度，通过油质传感器10实时采集燃料油的粘度、含水率和悬浮杂质含量，通过雾化气压检测器4实时采集燃烧器本体12的油枪13内雾化压缩空气的气压，并将这些参数信号实时送至控制器1，与控制器1内预设的相应参数或上一次采集的相应参数进行对比，由控制器1判断出燃料油的粘度、含水率、悬浮杂含量等变化情况，并通过控制器1输出相应的控制信号给加热器9和雾化气量调节装置5，自动调整燃料油的燃烧参数(加热温度和雾化压缩空气的气压)，具体地，一方面对油的加热温度自动进行补偿控制，使其达到最佳燃烧状态所需要的雾化温度，另一方面对油枪13内雾化压缩空气的气压自动进行补偿控制，通过对燃料油的燃烧参数进行自动调整，使得燃料油的雾化粒径始终保持在稳定状态，使燃烧过程保持在良好状态，烟气排放达标，环保效果更为明显。

由于雾化的燃料油燃烧需要从表层逐步燃烧至内层，当从表面到内层都完全燃烧干净后，才叫完全充分燃烧。但在实际工业应用时，往往受限于结构、空间、压力、温度、时间等，不可能100％完全燃烧干净，只能无限接近于完全燃烧干净。想象一个直径为10mm的圆形油液滴，逐步烧到直径8、6、4、2、1、0mm，决定其燃烧速度的因素有：与空气接触(混合)是否充分、表面燃烧的温度高低、油的燃烧特性等。对于同一工况，这些影响因素是相同的，因此油液滴的直径才是影响燃烧速度的关键因素，试想10mm直径与1mm直径，以1mm/s速度烧掉，两者的燃烧时间差了5倍之多(半径之比)。而少量的大直径油液与大量的小直径油液相比，同样燃烧充分所需要的时间就会大大加长。一般燃烧器的燃料油雾化后的平均粒径为40-60μm，而雾化良好的状态下，可以稳定控制在靠近40μm，根据“e”的理论40/60＝2/3，也就是说40μm的油液粒径，燃烧速度会快上1/3，也就是意味着可以在更短的时间内完成燃烧，避免过长的火焰长度和需要更多空气参与燃烧的问题。对于压缩空气雾化而言，影响油液直径的最主要因素就是油的粘度，及压缩空气的雾化气量(或气压)。

本发明着重解决的就是这两个问题，满足最佳雾化的条件。当油质传感器10监测到燃料油的粘度高于要求的范围时，经控制器1对比判断后送出控制信号让加热器9升温，使燃料油的粘度下降，同时控制1输出控制信号给雾化气量调节装置4，增加雾化气量，使燃料油的雾化粒径保持稳定，直至粘度达到要求值。当监测到燃料油的粘度低于要求的范围时，经控制器1对比判断后送出控制信号让加热器9降温，使燃料油的粘度上升，使粘度始终保持在要求的范围内。在降低油温的同时，减少雾化气量，使燃料油的雾化粒径保持稳定，直至粘度达到要求值。通过以上油温与雾化气的调节，使油的雾化粒径始终保持在稳定状态，这样燃烧过程可以得到严格受控，从而实现最佳燃烧。

本发明的具有燃料油监测控制系统的燃烧器，可自动判断燃料油的粘度是否合适，完全不需要操作人员人工进行判断和操作油温，避免人为不当和不精确的操作，省去操作人员大量的时间与精力，降低因此导致的各类故障。就算每次送入的燃料油都不同，也可自行判断、调节，避免客户因不了解燃料油的性质而误操作，避免燃烧部件烧损等设备事故，也可避免异常停火、断火等中断燃烧的问题，节省大量成本。

进一步地，流量计11的检测输出端连接至控制器1的相应输入端，油泵8的调节控制端连接至控制器1的相应输出端，工作时，当燃烧器本体12的火焰根据需要进行大小调节后，流量计11会自动监测到油流量的变化，当流量出现较大波动时，控制器1控制油泵8调节其输出的油量，以保持油流量的稳定性，避免流量大幅度波动导致过氧或缺氧燃烧引起的燃烧不充分。在流量计11的流量信号出现较为明显的增加或减少时，通过控制器1控制加热器9立即跟随流量信号增加或减少加热能力，实现粘度的实时稳定控制，满足最佳雾化条件，实现最佳燃烧。

进一步地，本发明还设有报警提示电路2，报警提示电路2的输入端连接于控制器1的相应输出端，用以在各种异常状况时进行报警，提示相关操作人员。如，当燃料油的粘度不合适、水分变化或是否有大量杂质及其它介质进入时，控制器1输出控制信号控制报警提示电路2进行报警提示，提醒操作人员注意和处理。

进一步地，在所述油路的前端设置有过滤器7，用以滤除燃料油中较粗的杂质。

本发明中，可选择能够在线检测油品粘度的其他公知油质传感器，它不一定要能同时检测燃料油的含水率和悬浮杂质含量，本发明也可省略报警提示电路，同样能达到本发明实时监控燃料油的参数指标，并自动调整燃料油的燃烧参数，使燃烧过程保持在良好状态下的目的。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。