燃烧器空燃比控制系统的制作方法
【专利摘要】一种燃烧器空燃比控制系统，包括燃气管路、调节阀门、燃烧器、PLC控制柜、电缆、人机界面触摸屏，所述的调节阀门安装在燃气、助燃风管路上，按其功能分为燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀、安全切断阀、点火阀，所述的助燃风电动调节阀一端与助燃风机连接，燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀的另一端分别与燃烧器连接，燃料和助燃风通过燃烧器进入炉膛混合燃烧；PLC控制柜与燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀连接，PLC控制柜与人机界面触摸屏连接，通过人机界面触摸屏反馈出数据供操作人员观察、操作记录。本系统在触摸屏上设置空燃比例，调节范围宽，操作简单，信号稳定，有效解决了机械连杆传动误差造成的燃烧器停机故障，不会出现机械误差。
【专利说明】燃烧器空燃比控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种燃料通过燃烧器完全燃烧时，助燃空气与燃料配比的控制系统，特别是涉及一种燃油、燃气燃烧器燃烧时助燃空
[0002]气与燃料配比的燃烧器空燃比控制系统。
【背景技术】
[0003]生产过程中，不同的燃料成分与燃料种类的多少，完全燃烧时所应配比的助燃风也不相同。目前，在一些燃烧器燃烧过程中，由于燃料成分或燃料种类多少，在不同的燃烧方式下，为满足燃料完全稳定燃烧，所需助燃空气与燃料的比例空燃比控制方式就需要一种调节方便、范围广、不受机械卡壳约束的控制方式。现有的助燃空气与燃料配比的控制方式为连杆机械传动式，只有燃料调节阀是执行器，根据燃烧情况调节燃料调节阀，助燃空气调节机构和燃料调节阀之间采用一个连杆进行连接传动，当燃料调节阀开关动作时，通过连杆带动助燃空气调节阀进行开关。此种机械传动方式容易出现卡壳等传动误差问题，而且空燃比调节范围窄，这样就造成燃料成分变化或燃料种类多少变化而燃烧不完全或不稳定。在科学技术发展和市场经济的共同要求下，在燃烧行业，燃烧器在燃料成分变化或同一燃烧器燃烧不同种类不同数量的燃料时，为满足完全稳定燃烧，非常需要一种调节范围宽，无机械卡壳、方便的空燃比控制方式。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的是针对现有空燃比控制方式调节范围窄、受机械约束容易卡壳产生传动误差等不足，提供一种调节方便、范围广、不受机械约束、燃料和风门单独通道控制，在线设置风、气比例的燃烧器空燃比控制系统。
[0005]实现上述目的采用的技术方案是:
[0006]一种燃烧器空燃比控制系统，包括燃气管路、调节阀门、燃烧器、PLC控制柜、电缆、人机界面触摸屏，所述的调节阀门安装在燃气、助燃风管路上，按其功能分为燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀、安全切断阀、点火阀，所述的助燃风电动调节阀一端与助燃风机连接，燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀的另一端分别与燃烧器连接，燃料和助燃风通过燃烧器进入炉膛混合燃烧；PLC控制柜与燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀连接，PLC控制柜与人机界面触摸屏连接，通过人机界面触摸屏反馈出数据供操作人员观察、操作记录。
[0007]作为优选方案，所述的燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀的驱动装置分别采用电动执行器。
[0008]作为优选方案，所述的电动执行器通过控制电缆与PLC控制柜内的电器元件相连。
[0009]作为优选方案，PLC控制柜内的PLC通过通讯电缆与人机界面触摸屏相连。
[0010]作为优选方案，在人机界面触摸屏K值操作画面上设置有与燃料调节阀所对应的K值。
[0011]作为优选方案，所述的燃料电动调节阀的开度分为10段，燃料电动调节阀的不同开度对应不同的空燃比K值，共计10个K值。
[0012]作为优选方案，所述的助燃风调节阀门由阀门或阀板组成，电动执行器通过轴带动阀门或阀板运行。
[0013]作为优选方案，所述的点火阀通过管路与点火器连接，与安全切断阀连接。
[0014]采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的燃料调节阀与助燃风调节阀与电动执行器连接，电动执行器通过控制电缆与PLC控制柜内的电器元件相连，PLC控制柜内的PLC通过通讯电缆与人机界面触摸屏相连，从人机界面触摸屏上反映出各调节阀的开度，在人机界面触摸屏K值操作画面上输入相应的K值数据，通过PLC中的CPU计算，经过电缆传送信号，到现场的执行装置再反应动作，开大或关小阀门。另外将燃料调节阀和助燃风调节阀驱动装置均采用电动执行器，互不干扰，燃料、风门单独通道控制，在线触摸屏上可设置空燃比例，调节范围宽，操作简单，信号稳定，并有效解决了机械连杆传动误差造成的燃烧器停机故障，不会出现机械误差。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的连接结构示意图。
[0016]图2、4为本实用新型触摸屏示意图。
[0017]图3为本实用新型触摸屏数值输入盘示意图。
[0018]图中:手动切断阀1，压力表2，过滤器3，压力开关4，安全切断阀5，燃料电动调节阀6，燃烧器7，助燃风电动调节阀，助燃风机9，燃烧炉膛10，点火枪11，点火阀12，人机界面触摸屏13，PLC控制柜14，比例名称15，比例数值16，操作画面选择按钮17，数值输入盘18。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0020]本实施例是一种燃料通过燃烧器燃烧时空气与燃料的配比的控制系统，属于燃烧器燃烧时操作的一部分，由现场执行结构、可编程控制器PLC以及人机操作界面触摸屏互相配合完成。具体操作只在触摸屏上操作即可。调节阀门安装在燃气、助燃风管路上，按其功能分为燃料电动调节阀6、助燃风电动调节阀8、安全切断阀5、点火阀12，
[0021]本实用新型的整体连接结构见图1，现场执行机构由手动切断阀1，压力表2，过滤器3，压力开关4，安全切断阀5，燃料电动调节阀6，燃烧器7，助燃风电动调节机构8，助燃风机9组成。燃烧装置由燃烧器7、燃烧炉膛10、点火阀12组成。
[0022]PLC控制柜14，人机界面触摸屏13，操作画面选择按钮17，比例名称15，比例数值16，数值输入盘18组成控制系统。
[0023]见图1，手动切断阀1，压力表2，过滤器3，压力开关4，安全切断阀5，电动调节阀6相串联，分别安装在可燃气体或液体的输送管路上，其中在手动切断阀I与过滤器3之间安装仪表阀，仪表阀上安装压力表2。过滤器3与两个安全切断阀5之间安装两个压力开关
4。点火阀12通过管路与点火器连接，与安全切断阀5连接，点火阀12与点火枪11连接，点火枪11位于燃烧器7内部。燃烧器7与助燃风电动调节阀8连接，助燃风电动调节机构8与助燃风机9连接，助燃风电动调节阀8、助燃风机9分别通过连接线缆与PLC控制柜14连接，受控于PLC控制器，燃料和助燃风通过燃烧器进入炉膛混合燃烧。燃料电动调节阀6、助燃风电动调节阀8的驱动装置分别采用电动执行器。电动执行器通过控制电缆与PLC控制柜内的电器元件相连。助燃风调节阀门8由阀门或阀板组成，电动执行器通过轴带动阀门或阀板运行。
[0024]PLC控制柜14内装有控制部件，人机界面触摸屏13安装在PLC控制柜14的表面，与PLC控制柜14内的控制部件连接。PLC控制柜13内的PLC通过通讯电缆与人机界面触摸屏13相连，通过人机界面触摸屏反馈出数据供操作人员观察、操作记录。PLC控制柜14的控制部件通过连接线分别与压力开关4、安全切断阀5、电动调节阀6、点火阀12连接。压力开关4、安全切断阀5、电动调节阀6、点火阀12受控于PLC控制器。
[0025]人机界面触摸屏13见图2，图3，图4，人机界面触摸屏13上设有操作画面选择按钮17，比例名称15，比例数值16，数值输入盘18。在人机界面触摸屏K值操作画面上设置有与燃料电动调节阀6所对应的K值。燃料电动调节阀6的开度分为10段，燃料电动调节阀的不同开度对应不同的空燃比K值，共计10个K值。K值操作画面上方为操作画面选择按钮17，中间为空燃比K值比例名称15以及比例数值16。点击比例数值16就可以出现附图3数值数入盘18，输入想要输入的数值，点击Enter，数值输入成功，例如更改K5为120%，进行上述操作后其画面如附图4所示，助燃风电动调节阀6将自动开大至燃气调节阀开度的120%。例:根据目标值，现在燃料调节阀的开度为45%，想要调整助燃风量，就应该设置K5，若K5为120，则，助燃风调节阀8的开度为45%X120%=54%，助燃风调节阀8开度将自动开至54%。
[0026]本实用新型的工作原理是:
[0027]作为燃料的可燃气体或液体送入输送管路，电动调节阀6控制流入输送管路燃料的多少，燃料经过滤器3过滤后流经安全切断阀5，经由燃烧器7在燃烧炉10燃烧，必须配以相应的助燃风(即氧气)才可以稳定完全的燃烧，产生热量以供人们生产生活所用。燃料助燃风流经助燃风电动调节阀8，燃料和助燃风进入燃烧器7，通过燃烧特殊的机械机构，进入燃烧炉混合燃烧，系统进入负荷调节状态后，根据系统设定的目标值，PLC控制系统(内部含有程序)经过计算控制燃料电动调节阀6大小，使其流经的燃料燃烧适合目标之所需的状态，为使燃料完全稳定燃烧就应配以合适的助燃风(即氧气)。当燃料成分有变化或燃料种类不同、或燃气量增加或减小时，此时所配的助燃风就不能满足完全稳定的燃烧，就需要加大或减小助燃风量。此时就需要在操作画面选择对应的K值进行更改。助燃风电动调节阀8开度大小=燃料调节阀开度大小XKn%，这些K值均是经过现场调试总结的，如果燃料不变，这些K值就是固定的。如果燃料变化了，操作人员就可以根据燃料的变化重新调整K值，使其助燃风量适应燃料的变化。
[0028]以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，虽然本实用新型以较佳的实施例揭示如上，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，在不脱离本实用新型的设计思想和范围内，对本实用新型进行各种改动和润饰，都应落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种燃烧器空燃比控制系统，包括燃气管路、调节阀门、燃烧器、PLC控制柜、电缆、人机界面触摸屏，所述的调节阀门安装在燃气、助燃风管路上，按其功能分为燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀、安全切断阀、点火阀，其特征在于，所述的助燃风电动调节阀一端与助燃风机连接，燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀的另一端分别与燃烧器连接，燃料和助燃风通过燃烧器进入炉膛混合燃烧；PLC控制柜与燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀连接，PLC控制柜与人机界面触摸屏连接，通过人机界面触摸屏反馈出数据供操作人员观察、操作记录。
2.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，所述的燃料电动调节阀、助燃风电动调节阀的驱动装置分别采用电动执行器。
3.根据权利要求2所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，所述的电动执行器通过控制电缆与PLC控制柜内的电器元件相连。
4.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，PLC控制柜内的PLC通过通讯电缆与人机界面触摸屏相连。
5.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，在人机界面触摸屏K值操作画面上设置有与燃料调节阀所对应的K值。
6.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，所述的燃料电动调节阀的开度分为10段，燃料电动调节阀的不同开度对应不同的空燃比K值，共计10个K值。
7.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，所述的助燃风调节阀门由阀门或阀板组成，电动执行器通过轴带动阀门或阀板运行。
8.根据权利要求1所述的燃烧器空燃比控制系统，其特征在于，所述的点火阀通过管路与点火器连接，与安全切断阀连接。
【文档编号】F23N5/00GK204006102SQ201420483232
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】马宗瑜, 郭利亚, 马怡琳, 马强, 刘春美, 杨栋, 王明庭, 尹昆, 樊学红, 李聪 申请人:唐山金沙燃烧热能科技有限公司