一种数控燃气燃烧装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种数控燃气燃烧装置，包括依次配合安装的燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置，以及分别与所述燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置连接的高智能控制系统。高智能控制系统完全不同于常规燃气机的专用控制器，能够随时监控并记录整个燃烧过程和被控对象的重要参数，出现故障时可发出声、光和文字信息报警；还可根据故障的严重程度，自动控制燃烧机采取相应的措施确保人身与设备的绝对安全。
【专利说明】一种数控燃气燃烧装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气燃烧机，具体地，涉及一种数控燃气燃烧装置。
【背景技术】
[0002]目前，在广义的燃烧器概念中，家用的热水器、煤气灶，乃至打火机等都可以认为是燃烧器(或燃烧机)的一种。按其工作原理，可以将燃烧器定义为:是一种将物质通过燃烧这一化学反应方式转化热能的一种设备，即将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其充分燃烧。
[0003]燃气燃烧机(如天然气燃烧机)是一种使用气体燃料的加热设备，使燃气和空气以一定方式喷出混合(或混合喷出)燃烧的装置统称；燃气机按类型和应用领域分工业燃气机、民用燃气机、特种燃气机几种。
[0004]常规比例调节式燃气燃烧器如图1所示，包括鼓风机1、减压阀2、燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5、电动执行器6、电机转向控制器7、燃气喷嘴8、高压点火电极9、扩散片10、预燃室11、风量调节阀12、空气入口 13、燃气入口 14、火焰出口 15、火焰监视器16、压力开关17、检漏装置18、燃气点火枪19、点火电磁阀20、专用控制器21与鼓风风压开关22。
[0005]在图1中，空气入口 13、风量调节阀12与鼓风机I依次配合设置，构成空气输入通道；燃气入口 14、减压阀2、燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5与燃气喷嘴8依次配合设置，构成燃气输入通道；点火电磁阀20、高压点火电极9、燃气点火枪19配合组成点火单元；扩散片10、预燃室11、火焰出口 15组成燃烧通道；电动执行器6、电机转向控制器7与风量调节阀12、燃气调节阀5配合设置，构成比例调节单元；压力开关17、检漏装置18、火焰监视器16、鼓风风压丌关22与专用控制器21共同组成安全的控制系统。
[0006]在点火及燃烧通道中，燃气调节阀5的输出管道连接至燃气喷嘴8，高压点火电极9与燃气点火枪19配合设置在扩散片中心靠近鼓风机一侧；从燃气输入阀3与燃气输出阀4之间的管道，引出点火电磁阀20，管道连接至燃气点火枪19;燃气输入阀3、燃气输出阀
4、点火电磁阀20，分别与专用控制器21的输出端相连；扩散片10环状对称地设置在预燃室的内侧；燃气喷嘴8的出口不局限在扩散片的内侧；火焰监视器16设置在鼓风机I与扩散片10之间。
[0007]在比例调节单元中，电机转向控制器7经电动执行器6后，带动风量调节阀12与燃气调节阀5同步调节；专用控制器21控制交流接触器连接至鼓风机I ;压力开关17自减压阀2与燃气输入阀3之间引出，信号连接至专用控制器21的输入端；检漏装置18自燃气输入阀3与燃气输出阀4之间引出，信号也连接至专用控制器21的输入端。
[0008]上述常规比例调节式燃气燃烧器的燃烧控制方式，是由机械式的风门和燃气阀组成联动机构，通过同步改变风门与气阀开度的方法，控制火焰的强度。由于机械式风门开度与空气流量是非线性的，而且不能精确量化，所以调节起来较为繁琐，空燃比的控制也不可能十分精准，不仅热效率会受到影响，而且使用中操作人员也很难掌控。另外此种方式要求气源压力和气源温度十分稳定，否则气压和气温的波动会造成空燃比的改变。由于国内很多用户的气源是高压或液化天然气，普遍存在着气压不稳定的情形。即便是管道供气，当用气的高峰期气压也会发生波动。燃气压力不稳势必造成燃气流量的波动，直接影响到燃烧状态与热效率。另外燃用高压或液化天然气时，燃气需经减压站进行减压，减压过程中会吸收大量的热，尽管一般减压站采用小型锅炉或空气换热器对燃气进行加温，燃气温度也难免出现大幅度波动，即便是燃气管道供气的用户，其燃气温度也将受到当地气温的影响。燃气温度的变化也将导致燃气流量的变化，进而影响到燃烧与热效率。
[0009]由于常规燃气机的控制装置十分简单，只能按照固定的模式运行，不可能实现大型及高性能燃烧器需要的高自动化、高安全性、高稳定性和高智能的连锁控制及智能报警，明显存在着空燃比精度低、热转换效率低、稳定性安全性较差与操作过程复杂等缺陷。
【发明内容】
[0010]针对上述问题，本发明提出一种数控燃气燃烧装置，以实现空燃比的精确量化，大幅提高燃烧过程控制的自动化、稳定性、安全性和热转换效率，以及简化调试与操作过程的优点。
[0011]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种数控燃气燃烧装置，包括依次配合安装的燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置，以及分别与所述燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置连接的高智能控制系统；
[0012]工作中，所述高智能控制系统，根据指令控制调节阀输出与火焰开度相适应的燃气流量【例如，根据火焰探测装置和燃气计量单元反馈的温度或压力等信号及手动指令，通过预设的控制指令(如预设燃烧机的火焰开度)，控制燃气阀门组件输出与火焰开度相适应的燃气流量】；并根据燃气流量和空燃比计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最`佳的配风量【例如，根据燃气计量单元提供的燃气流量和燃烧所需的空燃比(空气与燃气之比)，计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量】。
[0013]进一步地，所述高智能控制系统，包括信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与所述信号采集模块连接的自控仪表、以及文字和/或声光报警模块；所述信号采集模块，分别与集燃气计量单元、鼓风机、火焰探测装置和自控仪表连接；其中:
[0014]所述信号采集模块，用于采集燃气计量单元输出的燃气压力信号和燃气温度信号、鼓风机输出的鼓风机风压开关信号、火焰探测装置输出的火焰信号及温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号；
[0015]所述运算及控制模块，用于根据信号输入模块采集的信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组件输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机的变频器输出频率，来控制鼓风机送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量；
[0016]所述人机交互模块，用于用户设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数；[0017]所述自控仪表，用于向运算及控制模块输入至少包含温度信号的自控仪表信号；
[0018]所述文字和/或声光报警模块，用于在燃烧系统出现故障时自动报警，以通知用户及时采取相应措施。
[0019]进一步地，所述运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器PLC、单片机或计算机。
[0020]进一步地，所述人机交互模块包括触摸屏，或操作按键与LED显示模块。
[0021]进一步地，所述燃气阀门组件，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀；高智能控制系统的输出端，控制着所述燃气输入阀、燃气调节阀和燃气输出阀；
[0022]所述燃气阀门组件将燃气输送到燃气喷嘴，燃气喷嘴再将燃气喷入预燃室，三者配合设置形成了燃气输入通道。
[0023]进一步地，所述点火装置包括点火阀、点火枪和高压点火器，燃气自所述燃气输入阀与燃气调节阀之间引出的管道，经点火阀连通至点火枪，从点火枪喷出的燃气被高压点火器点燃后喷入预燃室；高智能控制系统的输出端，控制着所述点火阀、点火枪/高压点火器。
[0024]进一步地，所述燃气流量计量单元，包括与高智能控制系统连接的压力变送器和温度变送器；所述压力变送器，用于对燃气阀门组件进行检漏测试、以及对燃烧过程中的燃气流量进行计量；所述温度变送器，用于对燃烧过程中的燃气流量进行计量；
[0025]所述压力变送器，设置在所述燃气调节阀与燃气输出阀之间；所述压力变送器的输出信号，引入到高智能控制系统的输入端；所述温度变送器，设置在燃气调节阀与燃气输出阀之间，用于对燃气阀门组件输出的燃气温度进行测量，为燃气流量计量提供温度补偿信号；根据该信号算求得燃气的实际流量，再经高智能控制系统运算后的输出信号，控制着所述的燃气调节阀以及鼓风机的变频器。
[0026]进一步地，与所述鼓风机相匹配，还设有变频器；所述鼓风机输出的风量，是由变频器控制鼓风电机转速决定的；变频器的输入端与高智能控制系统的输出端相连，变频器的输出端与鼓风机电机相连；
[0027]在所述鼓风机与预燃室之间，设有扩散片；所述鼓风机输出的空气，经扩散片送入预燃室，形成空气输入通道；
[0028]所述点火枪、扩散片、预燃室与火焰出口配合设置，形成点火及燃烧通道。
[0029]所述点火枪包括点火电极和燃气喷嘴，组合配置安装在扩散片中心靠近鼓风机一侦牝并与预燃室及火焰出口依次连通；燃气输入通道送来的燃气和空气输入通道送来的空气经扩散片预混后被点火装置点燃，并从预燃室的火焰出口喷出。
[0030]进一步地，所述火焰探测装置包括火焰探头和火焰放大器，火焰探头安装在鼓风机与扩散片之间，所述火焰探头连接在火焰放大器的输入端，火焰放大器的输出信号连接到闻智能控制系统的输入端。
[0031]所述高智能数控单元的输入/输出端，是按下述方式与外部设备连接的:
[0032]所述压力开关，压力变送器，温度变送器，鼓风机的风压信号、自控温度或压力等信号，火焰监视器的火焰信号，以及自控仪表的仪表自控信号，分别连接至运算及控制模块(优选为可编程控制器PLC)的输入端；用数据线与PLC相连的人机交互模块(优选为触摸屏)可随时修改和显示数控燃气燃烧装置的各种参数；燃气输入阀、燃气输出阀、燃气调节阀、点火阀及变频器、以及点火枪/高压点火器，分别连接至PLC的输出端。
[0033]所述变频器带动的鼓风机安装于空气输入通道内，为燃烧提供氧气。
[0034]所述燃气输入阀、燃气调节阀和燃气输出阀顺序安装组成了燃气主通道，为燃气喷嘴中的主喷嘴提供燃料。
[0035]所述压力变送器安装在燃气输出阀与燃气调节阀之间，为高智能控制系统提供燃气阀门组件检测、检漏及流量计量等信号。
[0036]所述温度变送器安装在燃气输出阀与燃气调节阀之间，为高智能控制系统提供燃气温度信号。
[0037]所述点火阀也置于燃气输入阀与燃气调节阀之间，为数控燃气燃烧装置点火及运行中的长明火提供气源。
[0038]所述压力开关安装在燃气输入阀前端，用于对输入气压进行判断。
[0039]所述高智能控制系统，由可编程控制器PLC组成，
[0040]所述人机交互模块由触摸屏和操作按钮来实现；
[0041 ] 所述燃气输入通道，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀与燃气喷嘴；所述空气输入通道，包括顺序设置的鼓风机和扩散片；所述鼓风机与燃气喷嘴配合设置；所述点火及燃烧通道，包括预燃室、扩散片和设置在扩散片内侧的燃气点火枪；在所述空气输入通道内，还设置了火焰监视器；所述火焰监视器，设置在鼓风机与扩散片之间。
[0042]本发明各实施例的数控燃气燃烧装置，点火及燃烧通道，分别连通至空气输入通道与燃气输入通道，数控燃气燃烧装置内的风压、气压、火焰、温度和其他被控信号则输入到高智能控制系统的输入端；高智能控制系统根据输入指令给出的燃烧机火焰开度和与之适应的燃气需要量，再通过调整调节阀的开度使燃气的实际流量与需要量相吻合。
[0043]由于本发明各实施例的数控燃气燃烧装置，可以实时测量燃气的实际流量，当气源压力发生变化造成燃气流量波动时，高智能控制系统可以自动改变调节阀的开度，从而实现了稳定燃气流量的目的。同时，高智能控制系统经过燃气流量和空燃比的计算，然后自动调节鼓风机的转速，使鼓风风量与空燃比相适应，因此实现了空燃比(空气与燃气之比)的精确量化(精确到1% )。这样在大范围的火焰调节过程中，根据燃气的流量同步配风，使燃烧效率始终处于最佳状态。从而克服现有技术中稳定性差、安全性差、空燃比精度低、热转换效率低与操作过程复杂的缺陷，以实现稳定性好、安全性好、空燃比精确量化、热转换效率高与操作过程简单的优点。
[0044]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来体会，或者通过实施本发明而了解本发明的目的和其他优点。
[0045]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0047]图1为常规比例调节式燃气燃烧机的工作原理示意图；[0048]图2为本发明数控燃气燃烧装置的工作原理示意图；
[0049]图3为本发明数控燃气燃烧装置中喷嘴前燃气压力、燃气温度与流量的关系曲线示意图。
[0050]结合附图，本发明实施例中附图标记如下:
[0051]1-鼓风机；2_减压阀；3-燃气输入阀；4-燃气输出阀；5-燃气调节阀；6_电动执行器；7-电机转向控制器；8_燃气喷嘴；9_高压点火电极；10_扩散片；11_预燃室；12_风量调节阀；13_空气入口 ；14_燃气入口 ；15_火焰出口 ；16_火焰监视器；17_压力开关；18-检漏装置；19_燃气点火枪；20_点火电磁阀；21_专用控制器；22_鼓风机的风压信号；23-触摸屏；24-可编程控制器；25-变频器；26-压力变送器；27-温度变送器；28_自控温度或压力等信号；29_仪表自控信号。
【具体实施方式】
[0052]以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0053]根据本发明实施例，如图2和图3所示，提供了 一种数控燃气燃烧装置，可以克服现有技术中空燃比不能量化、稳定性差、安全性差、火焰调节比小、热转换效率低等缺陷，以实现空燃比精度高、稳定性好、安全性好、热转换效率高的优点。
[0054]参见图2，本实施例的数控燃气燃烧装置，包括依次配合安装的燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置，以及分别与燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置连接的高智能控制系统。工作中，高智能控制系统，根据指令给出与火焰丌度相适应的设定燃气流量，并根据燃气压力和温度变送器测量的燃气压力和温度信号计算出实际的燃气流量，当设定流量与实际流量出现偏差时，控制调节阀开大或关小，从而实现燃气流量的计量与恒定，在此基础上根据燃气流量和空燃比计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。
[0055]上述高智能控制系统，包括依次信号连接的信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与信号采集模块信号连接的自控仪表、以及文字和/或声光报警模块；信号采集模块，分别与集燃气计量单元、鼓风机、火焰探测装置和自控仪表连接。运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器(PLC) 24、单片机或计算机；上述人机交互模块包括触摸屏23，或操作按键与LED显示模块。
[0056]其中，信号采集模块，采集用于燃气计量单元输入的燃气压力信号和燃气温度信号、鼓风机I输出的鼓风机风压开关22信号、火焰探测装置输出的火焰信号、被控对象的温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号。运算及控制模块，用于根据信号采集模块输入的信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组件输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机I变频器25的输出频率，来控制鼓风机I送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量。人机交互模块23，用于设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数，还可显示文字和声光报警模块在燃烧系统出现故障时的报警信息，以通知用户及时采取相应措施。自控仪表28，用于显示被控点的温度或压力等参数，并向控制模块输入端输出仪表的自动控制信号。
[0057]上述燃气阀门组件，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4 ;燃气阀门组件与燃气喷嘴8配合设置，形成燃气输入通道。
[0058]上述点火装置包括点火阀20与点火枪19 ；自燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出的管道，通过点火阀连通至点火枪。点火枪安装在扩散片中心靠近鼓风机I 一侧，并与预燃室11及火焰出口 15依次连通；点火阀20、扩散片、预燃室11与火焰出口 15配合设置，形成点火及燃烧通道。
[0059]上述燃气计量单元，包括与PLC24连接的压力变送器26 ;压力变送器26，设置在燃气调节阀5与燃气输出阀4之间；压力变送器26的输出信号，引入到高智能控制系统的输入端；高智能控制系统的输出端，控制着燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4、点火阀20、点火枪19以及鼓风机I的变频器25 ;压力变送器26配合高智能控制系统，用于对燃气阀门组件进行检漏处理、以及对燃烧过程中的燃气进行计量。与鼓风机I相匹配，还设有变频器25 ;鼓风机I的变频器25的输入端与高智能控制系统的输出端相连，变频器25的输出端与鼓风机电机相连；鼓风机I与空气入口 13配合设置,形成空气输入通道。
[0060]上述火焰探测装置包括火焰监视器16。在鼓风机I与预燃室11之间，设有扩散片，鼓风机I输出的空气，经扩散片送入预燃室11，形成空气输入通道。火焰监视器16设置在鼓风机I与扩散片之间。
[0061]如图2所示，本实施例的点火及燃烧通道，连通至空气输入通道与燃气输入通道，各种信号分别连接至高智能控制系统；高智能控制系统，根据实际的燃气流量，自动调节空气输入通道的配风量，以实时调节控制点火及燃烧通道输出的火焰。
[0062]在上述实施例中，上述高智能控制系统的输入输出端，是按下述方式与外部连接的:
[0063]压力变送器26设置在燃气调节阀5与燃气输出阀4之间，为燃气流量换算提供气压信号，为高智能控制系统提供阀门组检测、检漏及流量计量提供燃气压力信号。燃气温度变送器27置于燃气输出阀4与调节阀5之间，为燃气流量计量提供温度补偿信号。
[0064]压力开关17、压力变送器26、温度变送器27，鼓风风压开关22、自控温度或压力等信号28、火焰信号16、与仪表自控信号29，分别连接至可编程控制器(PLC) 24的输入端；用数据线与PLC相连的人机交互模块23 (如触摸屏23)可随时修改和显示系统的各种参数；燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5、点火阀20及变频器25、高压点火电极9通过点火阀(如点火电磁阀20)高压点火器，分别连接至可编程控制器24的输出端。
[0065]上述压力开关17设置在燃气入口 14与燃气输入阀3之间，自燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出管道，连通至点火电磁阀20及点火枪19。
[0066]上述燃气输入通道，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4与燃气喷嘴8 ;燃气输入阀3、燃气调节阀5和燃气输出阀4顺序安装组成了燃气主通道，为主喷嘴(如燃气喷嘴8)提供燃料。
[0067]上述压力变送器26置于燃气输出阀4与燃气调节阀5之间，为高智能控制系统提供燃气阀门组件检测、检漏及流量计量信号。温度变送器27的输出信号，引入到高智能控制系统的输入端；根据该信号与预设的温度阈值进行比较，当燃气温度超过预设温度阈值时，关断燃气并进行报警，确保燃气的安全使用。
[0068]上述空气输入通道，包括顺序设置的空气入口 13 (可设置消音器)与鼓风机I ;鼓风机I安装于空气入口 13侧通道内，由变频器25驱动，为燃烧提供氧气。火焰监视器16安装在鼓风机I与预燃室11之间，作用于常温状态下的火焰检测。
[0069]上述点火装置，包括配合安装在扩散片(如扩散片10)附近的高压点火电极9与点火枪(如燃气点火枪19)，燃气点火枪19通过管道与点火电磁阀20的输出侧相连，点火电磁阀20的输入侧，连接在燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出的管道上。
[0070]上述燃烧通道，包括扩散片、预燃室11，来自燃气通道的燃气和来自空气输入通道的空气，在预燃室11内混合后开始燃烧，最终火焰从火焰出口 15喷出。
[0071]上述实施例中图2显示的数控燃气燃烧装置的火焰调节原理为:根据数控燃气燃烧装置的高智能控制系统检测到的实际燃气流量，同步给出鼓风机I的供风量，当气源压力波动造成燃气流量偏离预定值时，系统还会自动纠偏，从而实现1:10调节范围内的精准配风。
[0072]为实现上述功能，上述实施例的数控燃气燃烧装置，在硬件上配备了测量燃气流量的压力变送器26、温度变送器27、以及可精确定位阀门开度的燃气调节阀5和变频器25调速的鼓风机I。软件上由可编程控制器24，将计算出的燃气流量配以合适的空燃比，然后调节变频器25的输出频率，控制鼓风机I给出适合燃烧所需的风。这样，操作者在触摸屏23上就可轻易实现空燃比的量化调整(可精确到1% )，在大范围的火焰调节中确保燃烧热效率始终处于最佳状态。
[0073]在上述实施例中，高智能电控系统，其输入端采集燃气压力变送器、燃气温度变送器的信号；由高智能控制系统将运算处理后的信号通过输出端，控制各燃气阀门和调节阀输出相应的燃气流量，同时调节变频器的输出频率，控制鼓风机送出燃气燃烧所需的最佳风量。压力变送器配合控制系统，实现了阀门组的检漏和工作中的燃气计量。温度变送器27配合控制系统，实现了燃气流量的温度补偿与精确计量。
[0074]上述实施例中图2显示的数控燃气燃烧装置，火焰调节原理为:根据数控燃气燃烧装置所在控制系统检测到的实际燃气流量，同步给出鼓风机I的供风量，当气源压力和温度波动造成燃气流量偏离预定值时系统还会自动纠偏，从而实现1:10调节范围内的精准配风。
[0075]为实现上述功能，上述实施例的数控燃气燃烧装置，在硬件上配备了测量燃气流量的压力变送器26、温度变送器27以及可精确定位阀门开度的燃气调节阀5和变频器25调速的鼓风机I。软件上由可编程控制器24，将计算出的燃气流量配以合适的空燃比，然后调节变频器25的输出频率，控制鼓风机I给出适合燃烧所需的风。操作者在触摸屏23上就可轻易实现空燃比的量化调整(可精确到1% )，在大范围的火焰调节中确保燃烧热效率始终处于最佳状态。
[0076]图1显示的常规比例调节式燃气燃烧机与图2显示的数控燃气燃烧装置相比，两者最大的不同之处在于:图2显示的数控燃气燃烧装置，能够自动测量燃气的实际流量，在此基础上实现了空燃比的精确量化与燃烧状态的数字控制。由于配风的基础不再是常规比例调节式燃气燃烧机的阀门开度而是实际的燃气流量，所以当气源压力发生变化时，数控燃气燃烧装置的控制系统能够自动调节阀门丌度(稳定燃气流量)，因此允许气源压力有较大范围的波动。
[0077]在上述实施例中，数控燃气燃烧装置具有以下特点:
[0078]压力传感器(如压力变送器26)和燃气温度采集单元(如温度变送器27)的应用:当燃气喷嘴8的通径确定之后，喷嘴前的气压与流量就会有着基本的对应关系。因此通过测量喷嘴前管道内的气压，即可对气流进行标定(参见图3)。具体使用的计算公式如下:
[0079](I)根据公式:
[0080]
【权利要求】
1.一种数控燃气燃烧装置，其特征在于:包括依次配合安装的燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置，以及分别与所述燃气阀门组件、燃气计量单元、鼓风机、点火装置和火焰探测装置连接的高智能控制系统； 工作中，高智能控制系统根据指令控制调节阀输出与火焰丌度相适应的燃气流量，并根据燃气流量和空燃比计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。
2.根据权利要求1所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述高智能控制系统，包括依次信号连接的信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与所述信号采集模块信号连接的自控仪表、以及文字和/或声光报警模块；所述信号采集模块，分别与集燃气计量单元、鼓风机、火焰探测装置和自控仪表连接；其中: 所述信号采集模块，用于采集燃气计量单元输出的燃气压力信号和燃气温度信号、鼓风机输出的鼓风机风压开关信号、火焰探测装置输出的火焰信号和被控对象的温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号； 所述运算及控制模块，用于根据信号采集模块输入的采集信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组件输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机的变频器输出频率，来控制鼓风机送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量； 所述人机交互模块，用于用户设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数； 所述自控仪表，用于显示被控点的温度或压力参数，并向高智能控制系统的输入端送出仪表的自动控制信号； 所述文字和/或声光报警模块，用于在燃烧系统出现故障时自动报警，以通知用户及时采取相应措施。
3.根据权利要求2所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器PLC、单片机或计算机。
4.根据权利要求2所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述人机交互模块包括触摸屏，或操作按键与LED显示模块。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述燃气阀门组件，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀；所述燃气阀门组件的所有阀门均与高智能控制系统的输出端相连； 所述燃气阀门组件将燃气输送到燃气喷嘴，燃气喷嘴再将燃气喷入预燃室，三者配合设置形成了燃气输入通道。
6.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述点火装置包括点火阀、点火枪和高压点火器，燃气自所述燃气输入阀与燃气调节阀之间引出的管道，经点火阀连通至点火枪，从点火枪喷出的燃气被高压点火器点燃后喷入预燃室；点火阀、点火枪和高压点火器均与高智能控制系统的输出端相连。
7.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:所述燃气流量计量单元，包括与高智能控制系统连接的压力变送器和温度变送器；所述压力变送器，用于对燃气阀门组件进行检漏测试、以及对燃烧过程中的燃气流量进行计量；所述温度变送器，用于对燃烧过程中的燃气流量进行计量； 所述压力变送器，设置在燃气调节阀与燃气输出阀之间；所述压力变送器的输出信号，引入到高智能控制系统的输入端；所述温度变送器，设置在燃气调节阀与燃气输出阀之间，用于对燃气阀门组件输出的燃气温度进行测量，为燃气流量计量提供温度补偿信号；根据该信号计算得燃气的实际流量，再经高智能控制系统运算后的输出信号，控制着所述的燃气调节阀以及鼓风机的变频器。
8.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:与所述鼓风机相匹配，还设有变频器；所述鼓风机输出的风量，由变频器控制鼓风电机转速决定；变频器的输入端与高智能控制系统的输出端相连，变频器的输出端与鼓风机电机相连； 在所述鼓风机与预燃室之间，设有扩散片；所述鼓风机输出的空气，经扩散片送入预燃室，形成空气输入通道； 所述点火装置、扩散片、预燃室与火焰出口配合设置，形成点火及燃烧通道； 所述点火枪包括点火电极和燃气喷嘴，组合配置安装在扩散片中心靠近鼓风机一侧，并与预燃室及火焰出口依次连通；燃气输入通道送来的燃气和空气输入通道送来的空气经扩散片预混后被点火装置点燃，并从预燃室的火焰出口喷出。
9.根据权利要求8所述的数控燃气燃烧装置，其特征在于:鼓风机与扩散片之间还安装有火焰监视器，所述火焰监视器的信号输出到高智能控制系统的输入端；所述火焰监视器包括紫外、离子或光敏器件组成的探头和与之配套的火焰放大器。
【文档编号】F23N1/02GK103557533SQ201310542461
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】李延新 申请人:李延新