本发明属于燃烧机程控，具体涉及到一种工业燃烧机自动程控器装置。

背景技术：

1、工业燃烧机是热处理、化工熔炼、工业供热领域核心热源设备，广泛应用于窑炉加热、物料煅烧、高温熔炼等工业化生产工序，燃烧机依托燃料与助燃空气混合燃烧释放热能，依靠配比空燃比调控炉膛温度，常规机型通过配风系统、燃料输送系统协同配合完成连续燃烧作业，以此匹配不同工况的供热需求，是工业高温生产不可或缺的基础设备。

2、目前市面常规工业燃烧机配套自动程控装置多采用单点位传感采集结构，由单一温度、压力传感器搭配简易控制器组成，仅能实现整机统一启停与全域风量粗调，缺少燃烧室分区检测与独立配风、补氧结构，氮气应急惰化组件多为人工手动启停，只能完成基础点火、基础超压停机的粗放式控制作业。

3、现有工业燃烧机自动程控装置虽可实现燃烧机基础启停控制，但现场实际工况使用过程中仍存在多项短板缺陷：

4、1.仅设置单点检测元件，无法分区采集燃烧室各区域温度与一氧化碳浓度，不能针对性调节局部配风量，极易出现炉膛局部缺氧燃烧不充分、一氧化碳超标堆积或是局部超温过热的问题，整体空燃配比精度低，燃料损耗大、燃烧效率差；

5、2.缺少分级联动保护逻辑，炉膛超温、超压故障时仅能直接整机停机，无逐级降负荷泄压、前置补氧优化工况的调控步骤，故障停机频次高，生产连续性无法保障；

6、3.应急防护依靠人工手动开启氮气惰化，危险工况无法自动快速充氮阻燃，炉膛超临界工况下存在爆燃安全隐患，设备运行安全系数偏低。

7、因此亟需提供一种工业燃烧机自动程控器装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种工业燃烧机自动程控器装置。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供技术方案：一种工业燃烧机自动程控器装置，包括控制器机构，所述控制器机构包括控制器面板，所述控制器面板的后端固定有控制器盒，所述控制器盒的底部固定有电源接线端子，所述控制器盒的底部还固定有多组模拟量输入端子、多组开关量输出端子和多组模拟量输出端子，所述控制器盒的内部集成设置有控制芯片和存储芯片，控制芯片内置自动程控程序、局部温控程序、分级保护程序和紧急充氮程序；

4、其中一组所述模拟量输入端子外接有压力传感器，其中多组所述模拟量输入端子分别外接多个温度传感器的探头和多个一氧化碳浓度感应探头，一氧化碳浓度感应探头与现有的一氧化碳浓度检测仪连接；

5、多组所述开关量输出端子分别外接有点火器、变频鼓风机、电动风门、变频燃料泵、变频引风机、氧气瓶多通道比例阀和氮气瓶电磁阀，多组所述模拟量输出端子分别与变频鼓风机、电动风门、变频燃料泵、变频引风机和氧气瓶多通道比例阀的模拟量输入端连接。

6、进一步的，控制器盒上开设有风冷散热口，所述控制器面板上镶嵌有交互触控屏，所述控制器面板上还设置有多个交互按键，用于调节燃烧机的开关、燃烧温度和燃烧时长。

7、通过上述技术方案，控制器机构可通过模拟量输入端子实时采集燃烧室压力、各区域温度及一氧化碳浓度工况数据，依托控制器盒内部的控制芯片与存储芯片配合内置自动程控程序完成数据运算、逻辑判断与参数存储，再通过开关量输出端子实现点火器、变频设备、电磁阀等设备的启停通断控制，同时利用模拟量输出端子输出连续调控信号，精准调节各变频设备运行功率、电动风门及氧气瓶多通道比例阀的工作状态，控制器盒设置的风冷散热口可有效对内部电气元器件通风散热，保障设备长期稳定运行，工作人员可通过控制器面板上的交互触控屏与交互按键完成设备启停、燃烧温度、燃烧时长等参数的人工设定与实时查看，实现工业燃烧机自动化、精准化、稳定化的智能控制。

8、进一步的，多个所述温度传感器的探头和一氧化碳浓度感应探头均匀分布于炉体的周边和排烟口，每个温度传感器的探头和一氧化碳浓度感应探头为一组检测单元，多个所述电动风门的出风口分别指向各个检测单元所在区域。炉体的周边（如炉体外壁面）的某个位置与该位置对应的炉膛内部温度会存在一个固定的温度差，通过检测炉体周边某个位置的温度，就可以间接计算出炉膛内的温度。

9、通过上述技术方案，多组温度传感器的探头与一氧化碳浓度感应探头构成的检测单元可全覆盖各个区域，能够精准间接采集各独立分区的燃烧温度与一氧化碳浓度数据，并将检测信号实时反馈至控制器机构，配合对应区域出风口的电动风门实现分区工况一一对应，使控制器机构可依据单个区域的燃烧数据独立判断各分区燃烧状态，针对性对对应电动风门的进风量进行精准调节，有效解决燃烧室局部燃烧不均、温差过大、局部燃烧不充分的问题，实现燃烧室全域均衡、精细化燃烧调控效果。

10、进一步的，所述变频鼓风机通过分叉气道与各个电动风门连接，所述氧气瓶多通道比例阀的通道数量与电动风门的数量相对应，所述氧气瓶多通道比例阀的每个通道分别与一个电动风门的气道连接。

11、通过上述技术方案，变频鼓风机输送的空气经分叉气道分流至各路电动风门，氧气瓶多通道比例阀输出的氧气同步汇入对应气道实现空氧预混，控制器机构借助模拟量输出端子可单独调控单路电动风门开度与氧气瓶多通道比例阀对应通道的供氧流量，依据分区检测数据独立调整单个区域空燃配比，精准改善局部缺氧积碳、一氧化碳超标问题，提升各分区燃烧充分度。

12、进一步的，所述温度传感器的探头和一氧化碳浓度感应探头能够间接对所在区域的燃烧温度和一氧化碳浓度进行检测，当该区域的温度较低或一氧化碳浓度较高时，控制器机构提高该区域的电动风门开度，当该区域的温度仍然较低或一氧化碳浓度仍然较高时，控制器机构控制氧气瓶多通道比例阀向该区域补充氧气，当该区域的温度较高时，当该区域的温度较高时，控制器机构控制氧气瓶多通道比例阀断开对该区域氧气的提供，当该区域的温度仍然较高时，控制器机构减小该区域的电动风门开度。

13、通过上述技术方案，各区域温度、一氧化碳检测信号经模拟量输入端子送入控制器机构运算处理，控制器机构按照分级调控逻辑经模拟量输出端子分步调整对应电动风门开度与氧气瓶多通道比例阀供氧流量，先依靠增减进风量微调燃烧工况，风量调节无效后再通过补氧或断氧实现二次修正，分层调控可以精准匹配分区燃烧需求，有效改善局部低温或燃烧不完全积留一氧化碳、局部超温等缺陷，稳定燃烧室各区燃烧工况。

14、进一步的，所述压力传感器能够检测燃烧室的压力，当燃烧室压力过高时，控制器机构降低变频燃料泵和变频鼓风机的功率，当燃烧室的压力仍然过高时，控制器机构开启变频引风机，并根据压力调节变频引风机的功率。

15、通过上述技术方案，压力传感器采集的腔压信号经由模拟量输入端子传输至控制器机构，控制器机构按照分级处置逻辑经由模拟量输出端子下调变频燃料泵、变频鼓风机运行功率以减少燃料与助燃空气供给，压力无法回落时再调控变频引风机功率加快炉膛废气外排，分级泄压能够平稳管控燃烧室内部压力，避免炉膛超压带来的安全隐患，保障燃烧机连续平稳运行。

16、进一步的，所述气瓶电磁阀通过管道与燃烧室连接，当气瓶电磁阀开启时，氮气瓶会向燃烧室内迅速充入大量氮气。

17、通过上述技术方案，控制器机构可经由开关量输出端子管控氮气瓶电磁阀的启闭动作，电磁阀导通后氮气快速送入燃烧室，借助氮气惰性气体属性能够稀释炉膛内可燃混合气，为后续故障惰化灭火提供介质支撑。

18、进一步的，所述压力传感器和温度传感器的探头检测到相应区域的压力或温度达到临界值时，控制器机构会报警并立即关闭变频燃料泵、变频鼓风机和所有电动风门，同时开启氮气瓶电磁阀，氮气瓶向燃烧室内充入氮气对燃烧室内气体进行惰化，并开启电动风门和变频引风机，排出燃烧室内多余气体。

19、通过上述技术方案，压力传感器、温度传感器采集的超限信号经模拟量输入端子传输至控制器机构，控制器机构触发保护逻辑后经由开关量输出端子关停变频燃料泵、变频鼓风机与全部电动风门，同步打开氮气瓶电磁阀通入氮气实现炉膛惰化阻燃，再配合模拟量输出端子调控变频引风机配合电动风门排出炉内高温易爆气体，在炉温、炉压触及临界险情时快速切断燃烧条件，从源头遏制爆燃事故，大幅提升设备运行安全系数。

20、进一步的，所述控制器盒内部还集成有电源模块、模拟量信号调理模块、数字量隔离输入输出模块与da转换输出模块；所述电源模块分别为控制芯片、存储芯片、各端子模块供电，所述模拟量输入端子经由模拟量信号调理模块电性接入控制芯片输入端，所述开关量输出端子通过数字量隔离输出模块连接控制芯片开关信号输出端，所述模拟量输出端子借助da转换输出模块对接控制芯片的模拟调控信号输出端；所述存储芯片电连接控制芯片，用于存储程控参数、报警记录与燃烧室各区域预设温度、一氧化碳浓度、压力阈值数据。

21、通过上述技术方案，控制器盒内部的电源模块可为整机各类芯片与端子组件稳定供给工作电源，模拟量信号调理模块对经由模拟量输入端子传入的检测信号做滤波规整处理后送入控制芯片，数字量隔离输入输出模块隔离强弱电干扰，实现控制芯片与开关量输出端子之间安全的开关信号传输，da模拟量输入端子转换输出模块将控制芯片下发的数字指令转换成模拟调控信号并经由模拟量输出端子向外输出，配套连接的存储芯片留存各类设定阈值与运行数据，整套电路架构有效隔绝线路干扰，保障信号采集、运算、指令输出全过程精准可靠，提升程控器工作稳定性与数据可追溯性。

22、第二方面，基于上述第一方面还提供一种自动程控程序的控制方法，包括以下步骤：所述自动程控程序启动时，控制器机构控制变频鼓风机和电动风门开启，再开启变频燃料泵和氧气瓶多通道比例阀，并通过点火器点火启动，燃烧机成功点火后，控制器机构关闭氧气瓶多通道比例阀。

23、通过上述技术方案，控制器机构依托内部控制芯片内置的自动程控程序实现标准化分步点火逻辑，经开关量输出端子依次控制变频鼓风机、电动风门、变频燃料泵、氧气瓶多通道比例阀及点火器有序动作，点火阶段通入氧气辅助引燃，点火完成后切断氧气供给，既能保证点火成功率，又可避免常态过量供氧造成原料浪费，实现燃烧机全自动安全启停。

24、本发明的有益效果如下：

25、1.本发明通过分区布设温度传感器的探头与一氧化碳浓度感应探头采集各区工况，信号经模拟量输入端子送入控制器机构，依托模拟量输出端子独立调控各区电动风门与供氧比例阀，分级调节进风量与补氧量，针对性优化单区空燃配比，减少一氧化碳生成，均衡各处燃烧温度，有效改善局部燃烧不充分的弊端；

26、2.本发明通过控制器盒内部模块化电路配合内置程控程序，实现燃烧机全自动分步点火，炉膛超温超压时自动关停供油送风并通入氮气惰化保护，借助氮气快速隔绝燃烧气源，搭配引风系统泄压排气，分级联锁防护结构大幅规避炉膛爆燃风险，设备运行安全性显著提升。