专利名称：智能燃气脉冲激波吹灰器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能激波吹灰器系统，特别指ー种智能燃气脉冲激波吹灰器。
背景技术：
在能源及环保领域中广泛应用各种エ业锅炉如煤粉锅炉、循环流化床锅炉、燃油锅炉、余热炉、加热炉、热风炉、エ艺炉以及焚烧炉等。这些锅炉在运行过程中，其受热面普遍容易产生积灰，使烟气阻力増加，锅炉热效率下降，排烟温度升高，严重影响锅炉的正常运行。现阶段，在锅炉应用领域中广泛实用各种吹灰设备，其中以“激波干吹”取代传统的“蒸汽湿吹”，方式由其受到用户的欢迎。“激波干吹”方式从根本上解决了“蒸汽湿吹”所存在的问题，避免了因湿吹而导致的烟气湿度増大，导致吹灰效率下降、管道腐蚀速度加快的问题。但是，现阶段所实用的“激波干吹”设备——即激波吹灰器在结构和控制方式设计上存在诸多问题，如 I、结构分散，安装调试困难，适应能力差，容易出现燃气泄漏问题；2、引爆管路长、回火时间长，存在危及气源安全隐患；3、点火室点火、点火阀开关頻繁，易产生高温发热；4、激波能量大小可控性差、稳定性差，易出现吹灰面受损问题；5、控制性能差、控制方式単一、故障率高，不能保证吹灰系统长期可靠运行。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种高效、经济、环保的智能燃气脉冲激波吹灰器。本实用新型的技术方案是构造ー种包括智能控制模块、能量控制模块、混合点火模块和激波发生器的智能燃气脉冲激波吹灰器，其中智能控制模块ー侧与外部电缆连接，另ー侧分别与能量控制模块及混合点火模块连接；能量控制模块ー侧与燃料气引入管及空气引入管连接，另ー侧与燃气主管线及空气主管线连接，能量控制模块调节燃气和空气；混合点火模块ー侧与燃气支管及空气支管连接，另ー侧与爆燃管线连接，混合点火模块混合燃料及空气并点火；激波发生器一侧与爆燃管线连接，另ー侧设有喷嘴，激波发生器内产生高压高温爆燃激波由激波发生器的喷嘴输出。本实用新型的优点及有益效果本实用新型摒弃了传统方式，将燃气、空气经能量控模块的配比分配，然后通过各自管线引入各支路中的混合点火模块中的混合罐、点火罐爆燃产生高压高温爆燃气，爆燃气直接由导燃管进入激波发生器，彻底解决了传统激波吹灰系统的隐患，利用燃烧脉冲实现锅炉受热面的除灰，是新一代高效节能、环保吹灰技术，能极大地提高吹灰效率，降低管道腐蚀速度；减少维修次数；大幅度的降低排烟温度和降低烟气阻力；提高热效率，降低运行成本；解决锅炉长期积灰结焦的老大难问题，能较大地提高企业的综合经济效益，是升级换代的最新吹灰产品，可广泛应用于燃煤、燃气、燃油、垃圾焚烧、各种余热利用等锅炉的受热面吹灰，具体优点有I、系统的标准化、模块化技术实用新型采用了高集成度、模块化结构，一个单机系统指单智能控制模块系统由一台智能控制模块、一台能量控制模块和多台混合点火模块及激波发生器构成，一台混合点火模块配两个激波发生器为ー支路，每ー支路独立构成完整的工作系统，燃气、空气分路供气，在混合模块中混合引燃，高压高温爆燃激波脉冲在激波发生器中形成，激波脉冲传输距离短，安全系数高，各支路独立工作，互不干扰；模块装置采用防腐、防潮的独立机柜，操作维护简便，延长了设备使用寿命，增强了安全性。2、模块的功能化、智能化技术智能控制模块采用HMI和PID自整定可编程全自动监控技术，模块针对激波能量的控制、测量需求，构建ー个集单元和全系统控制、測量、处理、显示及预警连锁等功能系统，智能控制模块支持局域网的远程监控与操作，方便实现DCS系统集成控制；能量控制模块中设计有流量传感、压カ传感器件及调节、控制阀门装置，在控制技术上对燃气、空气采用了均流技术、双重稳压技术，实现了对燃气、空气混合比及能量级按设置值自整定调节，从使激波强度可控、作用范围可控，因而可以使激波与待吹灰的工作面形状和积灰类型相匹配，激波吹灰系统的适用性增强。同时采用了燃气外漏和内漏监测预警技木，当模块内环境可燃气浓度超过爆炸下限50%时系统启动保护，切断供气，发出报警信号显示漏气位位置；混合点火模块中采用了双控电磁阀控制，同时采用了爆燃压カ检测、爆燃温度检测、处理技术，可有效防止因控制阀失控跑气或控制阀漏气而导致模块中的混合罐、点火罐持续燃烧，而烧坏模块中的元器件，在模块前端采用阻火、止逆技术，可有效保证系统运行安全性和可靠性。3、内孔板均流和临界孔板稳流技术激波发生器之混合罐采用内孔板均流和激波罐采用临界孔板稳流技术，将激波发生器的混燃气充满度从一般的不足50%提高到99%，将混燃气燃尽率从一般不足70%提高到100%，将激波罐内轴向爆燃气传播速度从每秒不足千米提高到每秒达数万米，使激波能量提高达2倍以上。
图I是本实用新型结构示意图。图2是本实用新型DCS系统集成示意图。图3是本实用新型能量控制模块控制流程图。图4是本实用新型点火模块控制流程图。
具体实施方式
[0029]由图I至4可知，本实用新型包括混合点火模块8，设置在混合点火模块8前端的能量控制模块2，设置在混合点火模块8后端的激波发生器10和设置在能量控制模块2外端的智能控制模块1，其中智能控制模块I ー侧与外部电缆连接，另ー侧分别与能量控制模块2及混合点火模块8连接；能量控制模块2—侧与燃料气引入管11及空气引入管12连接，另ー侧与燃气主管线3及空气主管线4连接，能量控制模块2调节燃气和空气；混合点火模块8 一侧与燃气支管6及空气支管7连接，另ー侧与爆燃管线9连接，混合点火模块8混合燃料及空气并点火；激波发生器10 —侧与爆燃管线9连接，另ー侧设有喷嘴，激波发生器10内产生高压高温爆燃激波由激波发生器的喷嘴输出。 所述的智能控制模块I是基于HMI和PID编程全自动监控系统模块，构建ー个集単元和全系统控制、測量、处理和预警连锁的功能装置，建立局域网的远程监控与操作，DCS系统集成控制。所述的能量控制模块2包括空气流动控制线路及燃气流动控制线路，其中空气流动控制线路的连接顺序为空气压カ传感器01、压カ表02、空气开关03、空气流量调节阀04和流量传感器05 ;燃气流动控制线路的连接顺序为燃气泄漏检测仪06、燃气压カ传感器
07、燃气压カ表08、阻火器09、燃气开关阀010、燃气调节阀011和燃气流量传感器012。所述的混合点火模块8包括空气控制线路及燃气控制线路，其中空气控制线路的连接顺序为手阀13、空气传感器14、空气压カ表15、空气过滤器16、空气开关阀17和空气单向阀18 ;燃气控制线路的的连接顺序为手阀19、压カ传感器110、压カ表111、压カ过滤器112、第一级燃气开关阀113、第二级燃气开关阀114、燃气单向阀115和阻火器116、两条线路与混合罐117连接；点火罐119与混合罐117连接，点火器118与点火罐119连接，爆燃压カ检测元件设置在点火罐119出口。所述的激波发生器10包括激波发生器120、激波喷嘴121，其中激波发生器120上设置均流孔板和稳流孔板，激波发生器120与点火罐119连接，激波喷嘴121与激波发生器120连接，激波脉冲从喷嘴输出。所述的燃气主管线3及空气主管线4设置至少ニ条燃气支管6及空气支管7。本实用新型的工作原理可燃气体煤气、こ炔、天然气、石油液化气等、空气分别由能量控制模块的输入接ロ引入，如附图3所示，可燃气体经过FAC-101燃气泄漏检测仪、PT-101A燃气压カ传感器、PG-101A燃气压カ表、B-101阻火器、XV-101A燃气开关阀、FV-101A燃气调节阀、FT-101A燃气流量传感器，从出ロ输出，其中，PT-101A和混合点火模块中的PT-201A结合FV-101A —起构成双重燃气稳压系统，FT-101A和空气管线中FTlOlB结合FV-101 —起构成双闭环比例自整定燃气流量稳定系统，燃气外漏、内漏检测装置FAC-101结合XV-101A构成泄漏检测系统，每当能控制模块内环境中可燃气体浓度超过爆炸下限的30%时，控制系统发出预警，超过50%时控制系统产生连锁，毎次启动和退出吹灰工作过程时，系统将根据燃气管线沿程压カ变化，实现对系统各部件工作状态的产生自检、监控、诊断、预警和连锁功能。空气经过PT-101B空气传感器、PG-101B压カ表、XV-101B空气开关、FV-101B空气调节阀、FT-IOlB流量调节阀和FT-101B流量传感器，从空气出ロ输出，其中，PT-101B和FT-101B结合FV-101B —起构成空气双闭环稳流系统，可保证气源压力、流量配比可调、稳流稳压输出。如附图I所示，从能量控制模块输出的燃气和空气分别由燃气主管线和空气主管线分配到各自的支路管线进入混合点火模块如附图4，可燃气由燃气入口进入，经PT-201A压カ传感器、PG-201A压カ表、燃气过滤器、XV-201A第一级燃气开关阀、XV-202A第二级燃气开关阀、单向阀逆止元件、阻火器阻火元件进入混合罐，空气由PT-201B空气传感器、PG-201B空气压カ表、空气过滤器、XV-201B空气开关阀、空气单向阀逆止元件进入混合罐，燃气和空气经混合罐内混合后进入点火罐，在点火罐被引火元件引燃，通过爆燃管线进入激波发生器爆炸产生激波，激波通过喷嘴输，点火罐上设有爆燃温度检测元件，用于检测气源阀门失控或泄漏，点火后不能有效地切断气源，混合气可能在点火罐、混合罐内持续燃烧，使混合点火装置表面温度急剧升高，器件损坏及安全事故，点火罐出口设有爆燃压カ检测元件，用于爆燃压カ检测和哑炮检測。燃气压カ传感器PT-201A和空气压カ传感器PT-201B是构成混合气闭环自整定稳压重要器件，可保证激波脉冲能量控制要求，燃气回路采用两级开关阀组XV-201A、XV-202A,可保证系统运行安全、可靠。技术參数參数名称单位数值系统电源电压V380点火单元电源电压V220电源频率Hz50点火间隔范围s3—30点火电极间隔s0. I — 0. 5点火持续时间sI - 10点火功率w〈30燃气消耗量m3 /h< 5. 5空气消耗量m3/h< 100燃气压カMPa 0. I - 0. 15空气压カMPa 0. I - 0. 25爆燃气作用距离m2-7作用范围m3 10 — 45冲击强度KJ 500 一 800声波频率Hz 30 一 200有效声压等级dB 彡160炉外< 80。本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中エ程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求1.ー种智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于包括混合点火模块(8)，设置在混合点火模块(8)前端的能量控制模块(2)，设置在混合点火模块(8)后端的激波发生器(10)和设置在能量控制模块(2 )外端的智能控制模块(I)，其中 所述的智能控制模块(I) ー侧与外部电缆连接，另ー侧分别与能量控制模块(2)及混合点火模块(8)连接； 所述的能量控制模块(2)—侧与燃料气引入管(11)及空气引入管(12)连接，另ー侧与燃气主管线(3)及空气主管线(4)连接，能量控制模块(2)调节燃气和空气； 所述的混合点火模块(8) —侧与燃气支管(6)及空气支管(7)连接，另ー侧与爆燃管线(9)连接，混合点火模块(8)混合燃料及空气并点火； 所述的激波发生器(10) —侧与爆燃管线(9)连接，另ー侧设有喷嘴，激波发生器(10)内产生高压高温爆燃激波由激波发生器的喷嘴输出。
2.根据权利要求I所述的智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于所述的智能控制模块(1)是基于HMI和PID编程全自动监控系统模块，构建ー个集单元和全系统控制、测量、处理和预警连锁的功能装置，建立局域网的远程监控与操作，DCS系统集成控制。
3.根据权利要求I所述的智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于所述的能量控制模块(2)包括空气流动控制线路及燃气流动控制线路，其中空气流动控制线路的连接顺序为空气压カ传感器(01)、压カ表(02)、空气开关(03)、空气流量调节阀(04)和流量传感器(05);燃气流动控制线路的连接顺序为燃气泄漏检测仪(06)、燃气压カ传感器(07)、燃气压カ表(08)、阻火器(09)、燃气开关阀(010)、燃气调节阀(011)和燃气流量传感器(012)。
4.根据权利要求I所述的智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于所述的混合点火模块(8)包括空气控制线路及燃气控制线路，其中空气控制线路的连接顺序为手阀(13)、空气传感器(14)、空气压カ表(15)、空气过滤器(16)、空气开关阀(17)和空气单向阀(18);燃气控制线路的的连接顺序为手阀(19)、压カ传感器(110)、压カ表(111)、压カ过滤器(112)、第一级燃气开关阀(113)、第二级燃气开关阀(114)、燃气单向阀(115)和阻火器(116)、两条线路与混合罐(117)连接；点火罐(119)与混合罐(117)连接，点火器(118)与点火罐(119)连接，爆燃压カ检测元件设置在点火罐(119)出口。
5.根据权利要求I所述的智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于所述的激波发生器(10)包括激波发生器(120)、激波喷嘴(121)，其中激波发生器(120)上设置均流孔板和稳流孔板，激波发生器(120)与点火罐(119)连接，激波喷嘴(121)与激波发生器(120)连接，激波脉冲从喷嘴输出。
6.根据权利要求I所述的智能燃气脉冲激波吹灰器，其特征在于所述的燃气主管线(3)及空气主管线(4)设置至少ニ条燃气支管(6)及空气支管(7)。
专利摘要本实用新型涉及智能激波吹灰器系统，特别指一种智能燃气脉冲激波吹灰器，包括智能控制模块、能量控制模块、混合点火模块和激波发生器的智能燃气脉冲激波吹灰器，其中智能控制模块一侧与外部电缆连接，另一侧分别与能量控制模块及混合点火模块连接；能量控制模块一侧与燃料气引入管及空气引入管连接，另一侧与燃气主管线及空气主管线连接，能量控制模块调节燃气和空气；混合点火模块一侧与燃气支管及空气支管连接，另一侧与爆燃管线连接，混合点火模块混合燃料及空气并点火；激波发生器一侧与爆燃管线连接，另一侧设有喷嘴，激波发生器内产生高压高温爆燃激波由激波发生器的喷嘴输出，本实用新型结构高效、经济、环保彻底解决了传统激波吹灰系统的隐患。
文档编号F23J3/00GK202598553SQ201220214418
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者翟晓航, 任政, 周海明, 邹志强, 谭宏, 傅旭航, 车波, 邓继雄, 宋巧凤, 李红波, 王华林, 孟祥太, 刘赛, 杨振宇 申请人:湖南吉祥石化科技股份有限公司