一种沼气安全燃烧控制装置及控制方法_4

文档序号:8221165阅读:来源:国知局
到空气后发生烟道爆炸。那么同样在燃气管线上设置燃气高压开关,实时检测燃气的压力,当突然意外升高到危险值时,燃气紧急切断阀则在0.1秒内切断阀门避免事故发生。同时燃气压力高开关还可以检测因意外原因造成炉膛压力过高时发生的回火现象。
[0051](3)燃烧比例控制中的燃气比例阀或者助养风量阀意外出现故障时,都会造成燃烧不完全现象出现,那么我们在系统中通过阀门的位置反馈或者流量的反馈信号与系统的指令信号比较可以来解决这个问题。一旦出现,系统会先报警提示,达到危险设定值时,系统会自动切断紧急切断阀,并报警提示操作人员处理。
[0052](4)对于在正常燃烧中出现不明原因突然熄火,是燃烧控制系统中最基本的要求。在燃烧器(I)上设置火焰检测器随时检测火焰的存在与否,当出现意外熄火时,系统根据火焰检测器提供的信号自动切断紧急切断阀,避免事故的发生。
[0053]燃料的完全燃烧利用及安全除与燃烧器(I)有一定关系外,燃烧控制过程中的空、燃比例也很重要。燃气的完全燃烧控制方案为:
[0054]燃烧控制中,如果助养风与燃料配比不好无论是燃气过多还是过少,都会造成热利用浪费。
[0055](I)助养风过少时助养风过少时火焰颜色橘红色中心温度低,造成升温过慢,炉体热平衡不变的情况下,则热量散失过多,同时会造成燃料因缺氧不能完全燃烧出现浪费现象,或出现因二次燃烧造成的爆炸现象出现。
[0056](2)助养风过大时助养风过大时火焰短小明亮,火焰中心温度靠后,局部温度过高,不利于炉膛内热量的利用,并容易出现烧坏炉壁及燃烧器(I)的情况出现。
[0057](3)最佳空燃比例最佳空燃比例,是按照每燃烧单位大卡燃料所需要的氧气来计算,空气中的氧含量是一定的,这样很容易计算出I立方燃料需要的空气量。通过系统把实时燃料量与助养风量进行采集比较,通过调节阀门使燃料量与助养风量达到最佳配比,使燃烧达到最佳燃烧状态。
[0058]利用模糊数据控制方案来实现燃气的完全燃烧;在控制过程中,利用PLC在调试时根据不同点不同状态下的数据编成数据库,存入PLC中,温度控制时利用PID运算作为前馈运算单元再配合加法器、减法器直接调取数据库中的数据值来实现温度的平稳控制,工程应用中能把炉膛温度控制在3摄氏度的偏差之内。温度控制曲线明显收缩状态最终趋于直线。此种控制方案无需配备燃气、空气流量计即可实现,减少企业投资与系统的故障点。
[0059]本发明通过智能控制装置(28)对增压装置、燃烧装置、输气管道的智能控制,实现了沼气的安全燃烧,通过模糊数据控制方案实现了燃气的完全燃烧;通过增压装置的控制,实现了燃气燃烧的稳定性和可靠性,通过对各个仪表、阀门的监控,实现了燃气燃烧的安全性。
【主权项】
1.一种沼气安全燃烧控制装置包括燃烧装置、助氧装置、输气管道、智能控制装置(28)、增压装置;其特征是:所述的燃烧装置包括燃烧器(1)、引火枪;在燃烧器(I)燃烧口上方安装有离子棒火焰探测器(2),下方安装有紫外线火焰探测器(3);所述的燃烧器(I)内沼气的流速为120m/s ;所述的引火枪安装在燃烧器(I)燃烧口下方;在燃烧器(I)后设置压力开关一(4);在引火枪下端设置有点火线圈;在与引火枪连接的管道上设置有引火电磁阀(5);所述的助氧装置包括助氧风机(7)和助氧风压力开关¢);所述的智能控制装置(28)包括中央控制室和PLC控制柜;所述的输气管道上设置有低压燃气开关(29)、高压燃气开关(30)、电磁阀检漏开关(24)、电动流量调节阀(27)、紧急切断阀一(26)、紧急切断阀二(25)、流量计(23)、阻火器一(8);所述的增压装置包括罗茨风机一(10)、罗茨风机二(9)、阻火器二(11)、气水分离器(12)、过滤器一(13)、过滤器二(14);所述的增压装置通过管道与沼气池预留口(15)连接;在罗茨风机一(10)出口设置有压力开关二(16);在罗茨风机二(9)出口设置有压力开关三(17);在沼气池出口设置有压力变送器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种沼气安全燃烧控制装置,其特征在于:所述的阻火器一(8)设置在燃烧器(I)后面的输气管道上;所述的阻火器二(11)设置在气水分离器(12)和沼气池预留口(15)之间;在沼气池预留口(15)后端设置有压力表一(18);在输气管道上设置有压力表二(20);所述的气水分离器(12)设置在增压装置前端;气水分离器(12)与自动排污装置连接,通过排水口将污水排出;所述的过滤器一(13)设置在罗茨风机一(10)前端;过滤器二(14)设置在罗茨风机二(9)前端;所述的输气管道上还设置有排空管道(21),通过排空电磁阀(22)将输气管道进行排空;所述的离子棒火焰探测器(2)和紫外线火焰探测器(3)分别与中央控制室连接来检测沼气燃烧程度。
3.一种沼气安全燃烧控制装置的控制方法,其特征在于:控制方法包括:A、母管排空;在点燃燃烧器(I)前,开启母管排空电磁阀(22),罗茨风机对管道内的沼气与空气混合气体排空,防止点燃混合气体引起爆炸;B、炉膛前吹扫;为防止阀门泄露沼气造成炉膛前存有余量沼气,燃烧器(I)点燃前开启助氧风机(7),对炉膛进行吹扫;C、紧急切断阀检漏;关闭紧急切断阀,利用电磁阀检漏开关(24)检测是否有沼气泄露发生,如果有泄露发生,则启动泄露报警;如果没有泄露,点引火枪;D、火焰检测;开启紧急切断阀,燃烧器(I)燃烧,利用离子棒火焰探测器(2)和紫外线火焰探测器(3)对火焰探测,如未检测到火焰,则点火失败,启动报警;如检测到火焰,再调整火焰;E、根据压力变送器(19)反馈的压力通过模糊数据控制程序对管道内沼气的压力值进行测算,测算出的数值通过电动调节阀输出,达到燃气调节的目的;如果压力变送器(19)反馈的压力过低,PLC将控制沼气池调节蝶阀自动进行调节,直至调节至符合要求的压力范围;F、按停止按钮,关闭紧急切断阀,进行炉膛后吹扫,停止系统。
4.根据权利要求3所述的一种沼气安全燃烧控制装置的控制方法,其特征在于:还包括:1、回火控制;在燃烧器(I)上设置高速烧嘴,沼气在喷出口流速达到120米/秒以上,超出火焰传播速度90米/秒,以此避免回火现象;在燃烧器(I)后设置压力开关一(4),一旦出现回火通过压力开关传递给PLC,由PLC紧急切断沼气管路上的两道紧急切断阀,以避免回火;在燃烧器(I)后和增压装置上设置阻火器,以物理方式避免回火;2、负压控制;检测沼气池内压力保持微正压,进行报警连锁保护;通过增压后压力计与流量计(23)采集流量分析沼气池内沼气量避免抽空;通过对增压后压力与增压风机转速分析,避免沼气池内出现负压;增加气水分离器(12)以物理方式杜绝沼气罐内压力出现负值。
【专利摘要】本发明主要涉及一种沼气安全燃烧控制装置及控制方法,它包括燃烧装置、助氧装置、输气管道、智能控制装置、增压装置;所述的燃烧装置包括燃烧器、引火枪;在燃烧器燃烧口上方安装有离子棒火焰探测器,所述的增压装置包括罗茨风机一、罗茨风机二、阻火器二、气水分离器、过滤器一、过滤器二;所述的增压装置通过管道与沼气池预留口连接;在罗茨风机一出口设置有压力开关二;本发明通过智能控制装置对增压装置、燃烧装置、输气管道的智能控制,实现了沼气的安全燃烧,通过模糊数据控制方案实现了燃气的完全燃烧;通过增压装置的控制,实现了燃气燃烧的稳定性和可靠性,通过对各个仪表、阀门的监控,实现了燃气燃烧的安全性。
【IPC分类】F23N5-00
【公开号】CN104534508
【申请号】CN201410816774
【发明人】刘建敏
【申请人】潍坊思创环保设备有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日
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