一种燃油燃烧器控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型是针对现有技术的燃油燃烧系统控制不够精准，燃烧不够完全，提供一种控制精准、编程灵活方便、燃烧完全、热效率高、燃耗低、安全可靠、维护方便、使用寿命长的燃油燃烧器控制装置。本实用新型所公开的燃油燃烧器控制装置是以燃料油为燃料的燃烧器，通过燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组、点火系统、控制系统组合到一起，可以控制精准、燃耗低、适应多变的工况的一种燃油燃烧控制装置。本实用新型整体配置高，控制精确，操作方便，既实现了一定程度的数字化自动控制，又保证了燃油的稳定、安全、精准燃烧。
【专利说明】一种燃油燃烧器控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种燃烧器控制装置，特别是一种利用燃烧油料为热源的燃烧器控制装置。
【背景技术】
[0002]由于国内日益增长的能源应用需要，基于燃油气的燃烧器在工业与民用领域的应用大量出现，而获得高效、清洁、精准的燃烧是企业最想实现的目标。目前，传统的燃油燃烧器控制装置多数都是调节燃油调节阀与助燃空气调节机构来实现火量调节和油料完全燃烧，这种控制方式控制精度低，调节范围窄，灵活性差，工作效率低，燃料消耗大，耗费生产资金，而且热效率低，燃耗高，燃烧不充分，产生大量的N0X，污染环境。现有燃烧器控制装置多数采用其固定程序模块与数字表来完成对现场采集信号的处理使其执行机构动作，程序模块内容为固定式，不可编辑，操作灵活性不强，故障点多，对于多变的燃烧工况越来越不适应。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术对燃油燃烧系统控制不够精准，燃烧不够完全，提供一种控制精准、编程灵活方便、燃烧完全、热效率高、燃耗低、安全可靠、维护方便、使用寿命长的燃油燃烧器控制装置。
[0004]实现上述目的采用的技术方案是:一种燃油燃烧器控制装置，包括燃烧炉、燃油燃烧器、燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组、点火系统、控制系统，其特征在于，燃油燃烧器的燃烧头伸入到燃烧炉内，燃油燃烧器的另一端与燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组连接，电控柜通过控制电缆与燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组的阀门以及一次仪表相连，将信号进行来回传输，使其执行装置按照预定的程序进行动作。电控柜内的可编程控制器PLC通过通讯电缆与人机界面工控机连接，使其现场状态反映在显示器画面上，方便操作人员操作及记录、监测。
[0005]所述燃油流程阀组包括的组件及管线连接顺序为:燃油手动切断阀、燃油过滤器、变频油泵、燃油手动切断阀、压力表、燃油质量流量计、压力变送器、燃油手动切断阀、燃油气动切断阀、压力表、燃油气动切断阀、燃油软管；其中燃油软管与燃油燃烧器连接，第一个燃油手动切断阀与储油罐连接，变频油泵有油泵保护回油管与储油罐连接，第一个压力表前有回油调节管路，管路中设有回油手动切断阀和回油气动切断阀，并与储油罐连接。
[0006]所述压缩空气流程阀组包括的组件及管线连接顺序为:压缩空气手动切断阀、压力表、压缩空气气动切断阀、压缩空气电动调节阀、雾化阀、压缩空气软管；其中压缩空气软管与燃油燃烧器连接，雾化阀前有一分支通过扫线阀连接到燃油流程阀组的燃油软管与燃油气动切断阀之间。
[0007]所述助燃风流程阀组包括的组件及管线连接顺序为:助燃风机、助燃风手动切断阀、风压开关、空气流量计、助燃风电动调节机构、助燃风软管；其中助燃风软管与燃油燃烧器连接。
[0008]所述点火系统包括火焰监测器、高能点火器、高能点火器电动退出装置。
[0009]所述控制系统包括电控柜、人机界面工控机。
[0010]作为优选方案，燃油燃烧器控制装置在燃油流程阀组内使用了变频油泵。
[0011]作为优选方案，燃油燃烧器控制装置在燃油流程阀组内使用了燃油质量流量计。
[0012]作为优选方案，燃油燃烧器控制装置在助燃风流程阀组内使用了助燃风流量计。
[0013]作为优选方案，燃油燃烧器控制装置在点火系统使用了具有可推进退出功能的高能点火器退出装置。
[0014]作为优选方案，燃油燃烧器控制装置的燃油调节控制方式以燃油质量流量为目标自动调节变频油泵。
[0015]本实用新型的工作原理是:在各介质、电源等准备好的情况下，启动控制系统，控制系统内部可编程控制器已提前编好程序，首先启动助燃风机，助燃风经助燃风流程阀组进入燃油燃烧器，对炉膛进行吹扫3分钟，同时系统检测各阀门开关状态、介质压力是否合适等，吹扫完毕进入点火，助燃风电动调节机构将助燃风流量调小，控制系统发出点火信号，燃油气动切断阀打开，变频油泵通过变频器调节频率控制油泵，燃油小流量进入燃烧器，同时压缩空气气动切断阀打开，来自工厂的合格的压缩空气经过压缩空气流程阀组的压缩空气电动调节阀小流量进入燃油燃烧器，对燃料油进行介质雾化形成“油气”状态，此时高能点火器电动退出装置将高能点火器推进到适当位置，高能点火器放电，点燃小流量的燃料油，形成小火，火焰监测系统检测到有火，稳燃1分钟左右，调节油泵变频器和压缩空气电动调节阀使进入燃烧器的“油气”量慢慢增加，形成主火。此时高能点火器通过退出装置慢慢退出，主火稳燃2分钟左右，即可根据现场工况进行调节使用。当停炉后，对应的燃油切断阀关闭，雾化阀关闭，扫线阀打开，对其油枪进行吹扫，同时助燃风机延后2分钟关闭，助燃风对燃烧炉炉膛进行后吹扫，避免炉膛里有未燃尽的油气下次点火时爆燃。2分钟后，整个系统关闭。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:燃油流程阀组做成一个整体油盘，方便安装，占地空间小；燃油燃烧器采用压缩空气介质雾化，雾化效果好，燃烧充分；燃油泵电机采用变频电机，控制系统配备变频器，使其燃油调节范围广，控制精准。燃油燃烧器的高能点火器具有推进退出功能，避免点火器一直在炉内被烧损；燃油流程上装设了质量流量计，可直接读取燃料油的质量流量，且燃油控制方式为以燃油流量为目标，自动调节变频油泵的电机转速，能够实现精确控制油量的目的。助燃风流程上装设了空气流量计，当设置好燃油量之后即可根据助燃风与燃油量的比例关系计算出所需配风量，自动设置助燃风流量，并自动控制助燃风调节机构，使助燃风流量稳定在目标值附近。本实用新型整体配置高，控制精确，操作方便，既实现了一定程度的自动控制，又保证了燃油的稳定、安全、精准、完全燃烧。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018]图1是本实用新型整体工艺流程示意图。
[0019]图中:1、储油罐，2、5、9、燃油手动切断阀，3、燃油过滤器，4、变频油泵，6、11、19、压力表，7、燃油质量流量计，8、压力变送器，10、12、燃油气动切断阀，13、扫线阀，14、雾化阀，15、燃油金属软管，16、回油手动切断阀，17、回油气动切断阀，18、压缩空气手动切断阀，20、压缩空气气动切断阀，21、压缩空气电动调节阀，22、助燃风机，23、助燃风手动切断阀，24、风压开关，25、空气流量计，26、助燃风电动调节机构，27、助燃风软管，28、燃油燃烧器，29、高能点火器电动退出装置，30、高能点火器，31、火焰监测器，32、电控柜，33、人机界面工控机，34、控制电缆，35、燃烧炉，36、压缩空气软管。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型所公开的燃油燃烧器控制装置是以燃料油为燃料的燃烧器，通过燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组、点火系统、控制系统组合到一起，可以控制精准、燃耗低、适应多变的工况。本实施例中，除图1中所示的机械结构部件外，还包含一整套控制系统，控制阀门通过电路与PLC控制器连接，实现了稳定、准确的数字化控制。
[0021]见图1，一种燃油燃烧器控制装置，主要由燃烧炉、燃油燃烧器、燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组、点火系统、控制系统组成。燃油燃烧器28的燃烧头伸入到燃烧炉35炉体内，高能点火器电动退出装置29连接高能点火器30，高能点火器30包裹在燃油燃烧器28内，伸进燃烧炉35，当高能点火器30将燃油燃烧器28点火成功后，通过高能点火器电动退出装置29将高能点火器30退出，防止点火器头被烧坏。储存在油罐I中的燃料油通过燃油流程阀组源源不断的输送到燃烧器，燃油流程的动力设备为变频油泵4，燃油流程管道上设置了燃油过滤器3，是为了把燃料油中的一些杂质过滤掉，防止到达燃油燃烧器28影响燃烧。燃油质量流量计7是为了测量燃油流量的，通过它可以精确的知道燃烧器瞬时燃油量以及累积流量，且可以通过在人机界面工控机33上设置燃油流量，通过电控柜32内PLC的计算，对变频油泵4发出动作指令，使油泵输出的油量始终稳定在设置的燃油量附近。燃油流程阀组上还设置了压力表6、11以及压力变送器8，这些装置是为了监测燃油压力的，压力表为即时直接显示，压力变送器可输出信号到PLC，通过人机界面工控机在中控室看到。在燃油手动切断阀5和燃油质量流量计7中间设置了回油管道，一旦燃烧系统故障，燃料油就通过回油管道流回油罐1，回油管道上设置了回油手动切断阀16和回油气动切断阀17，是为了切断和打开回油油路所用。通过压缩空气流程阀组的合适压力的压缩空气将不断流进燃烧炉35内的燃料油雾化，使其燃料油形成“油气”状态，方便燃烧。压缩空气电动调节阀21是为了调节进入燃烧器的压缩空气量大小的。在压缩空气电动调节阀21与燃油燃烧器28之间分出两支，一支接雾化阀14，一支接扫线阀13，正常燃烧时雾化阀14打开，扫线阀13关闭，当停炉后，雾化阀14关闭，打开扫线阀13对其燃烧器中的油枪进行吹扫，防止油枪存油下次点火引起爆燃事故。助燃空气借助动力源助燃风机22，经助燃风流程阀组进入燃烧器，把充足的氧与“油气”状态的燃料油充分混合，达到完全燃烧的目的。空气流量计25是为了监测完全燃烧所配的助燃风量的，通过助燃风电动调节机构26调节进入燃烧器的风量，根据不同的燃油量调节进入不同的助燃风量。风压开关是为了检测助燃风管道的压力，监测助燃风机，防止燃烧过程中助燃风机故障，影响燃烧。电控柜32通过控制电缆34把各阀组以及一次仪表信号接收到PLC内，经过计算再输出指令给现场执行装置，实现完全稳定燃烧。操作人员通过人机界面工控机33来操作和监测燃烧系统整个运行情况。
[0022]整套系统的使用程序是:在完成各项准备工作后，启动控制系统，控制系统内部可编程控制器已提前编好程序，首先启动助燃风机22，助燃风经助燃风流程阀组进入燃油燃烧器28，对炉膛进行吹扫3分钟，同时系统检测各阀门开关状态、介质压力是否合适，吹扫完毕进入点火，助燃风电动调节机构26将助燃风流量调小，控制系统发出点火信号，燃油气动切断阀10、12打开，变频油泵4通过变频器调节频率控制油泵，燃油小流量进入燃烧器，同时压缩空气气动切断阀20打开，来自工厂的合格的压缩空气经过压缩空气流程阀组的压缩空气电动调节阀21小流量进入燃油燃烧器28，对燃料油进行介质雾化形成“油气”状态，高能点火器电动退出装置29将高能点火器30推进到适当位置，高能点火器放电，点燃小流量的燃料油，形成小火，火焰监测系统检测到有火，稳燃1分钟左右，调节油泵变频器使其进入燃烧器的燃油流量慢慢增加，压缩空气同时配套增加流量，形成主火。此时高能点火器通过退出装置慢慢退出，主火稳燃2分钟左右，即可根据现场工况进行调节使用。当停炉后，对应的燃油切断阀关闭，回油气动切断阀17打开，燃料油通过回油管道流回油罐。油泵变频器调节至0Hz关闭油泵，雾化阀关闭，扫线阀打开，对其油枪进行吹扫，同时助燃风机延后2分钟关闭，助燃风对燃烧炉炉膛进行后吹扫，避免炉膛里有未燃尽的油气下次点火时爆燃。2分钟后，整个系统关闭。长时间停炉应将控制箱总电源断掉。对于故障处理，分只报警不停炉故障和停炉故障，整个运行过程中若出现停炉故障，则系统将直接进入后吹扫阶段，即关闭进油阀门，打开回油阀门，打开扫线阀。
[0023]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】
1.一种燃油燃烧器控制装置，包括燃烧炉、燃油燃烧器、燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组、点火系统、控制系统，其特征在于，燃油燃烧器的燃烧头伸入到燃烧炉内，燃油燃烧器的另一端与燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组连接，电控柜通过控制电缆与燃油流程阀组、压缩空气流程阀组、助燃风流程阀组的阀门以及一次仪表相连，将信号进行来回传输，使其执行装置按照预定的程序进行动作，电控柜内的可编程控制器PLC通过通讯电缆与人机界面工控机连接，使其现场状态反映在显示器画面上，方便操作人员操作及记录、监测。
2.根据权利要求1所述的燃油燃烧器控制装置，其特征在于，在燃油流程阀组内使用了变频油泵、燃油质量流量计。
3.根据权利要求1所述的燃油燃烧器控制装置，其特征在于，助燃风流程阀组内使用了助燃风流量计。
4.根据权利要求1所述的燃油燃烧器控制装置，其特征在于，在点火系统使用了具有可推进退出功能的高能点火器退出装置。
5.根据权利要求1所述的燃油燃烧器控制装置，其特征在于，燃油调节的控制方式为以燃油质量流量为目标自动调节变频油泵。
【文档编号】F23D11/46GK204165050SQ201420563191
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】马宗瑜, 郭利亚, 马怡琳, 马强, 刘春美, 岂付春, 玄兆臣, 杨栋, 樊学红, 韩玉杰 申请人:唐山金沙燃烧热能科技有限公司