燃烧器及其控制方法和沥青搅拌站的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃烧的调节和控制技术领域，具体而言，涉及一种燃烧器及其控制方法和包括该燃烧器的沥青搅拌站。
【背景技术】
[0002]目前，燃油燃烧器在沥青搅拌站上的应用非常广泛，而风油比是燃烧器燃烧效率的一个决定性因素，故供油量和给风量的控制至关重要。然而，燃油的温度、品质和粘度、喷嘴的磨损情况、供油管道的堵塞情况，油栗的磨损情况等因素都会影响燃油的用量。目前，沥青搅拌站燃烧器所用的燃油都是一些品质较差的重渣油，现有的流量传感器或流量计很难精确地监测处燃油的实时流量，因而不能精确控制供油量和给风量，使火焰无法达到最佳的燃烧状态，导致燃烧器的燃烧效率低。另一方面，燃烧器在实际应用中，由于燃油油品和正常磨损等问题，会出现各种故障，操作手往往需要经过大量的拆卸检查才能找到具体的故障点，耽误了客户的工期，造成客户的直接经济损失。
[0003]图1为现有的燃烧器的结构示意图，包括机体1’、油栗2’、鼓风机3’、喷枪4’、点火枪5 ’、可编程控制器6 ’、电机转速控制器7 ’、8 ’和信号采集装置，油栗2 ’和鼓风机3 ’分别通过电机转速控制器7’、8’与可编程控制器6’连接，信号采集装置的信号输出端与可编程控制器6 ’的信号输入端相连，输出的燃油量和风量是通过控制油栗2 ’和鼓风机3 ’的电机转速的方式来自动按比例同步调节的。
[0004]但是，这种仅仅依靠电机转速控制器控制供油量和给风量的控制方式，其精度有限，且易受到油栗和鼓风机的磨损情况、喷嘴的磨损情况、供油管道的堵塞情况等因素的影响，并不能把实际的供油量和给风量实时地反馈给主控制器，导致燃烧器的风油比不能精确地调节到位，火焰达不到最佳的燃烧状态，燃烧效率低。同时，这种燃烧器的故障检测也比较麻烦。即这种燃烧器仍然存在以下问题:
[0005]1)燃烧器的风油比调节控制精度差，火焰燃烧状态不佳，导致燃烧器的燃烧效率不尚;
[0006]2)燃烧器的故障点判断困难。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种能够精确控制风油比并能够进行故障自诊断的燃烧器。
[0008]本发明的另一个目的在于提供一种包括上述燃烧器的沥青搅拌站。
[0009]本发明的又一个目的在于提供一种上述燃烧器的控制方法。
[0010]为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种燃烧器，包括:机体，整体为筒状;雾化装置，位于所述机体一端，用于雾化燃料并喷出;燃料供给栗，与所述雾化装置的入口相连通;送风装置，设置在所述机体内；油压传感器，设置在所述雾化装置上，用于检测所述雾化装置的喷油压力，并发送油压测量值;风压传感器，设置在所述机体内，用于检测所述送风装置的送风压力，并发送风压测量值;和可编程控制器，所述可编程控制器与所述油压传感器和所述风压传感器相连接，用于接收所述油压测量值和所述风压测量值，并根据油压设定值和所述油压测量值输出油压控制信号，及根据风压设定值和所述风压测量值输出风压控制信号，以使所述燃料供给栗根据所述油压控制信号调整出油压力以达到所述油压设定值，及使所述送风装置根据所述风压控制信号调整送风压力以达到所述风压设定值;其中，所述风压设定值和所述油压设定值之间存在预设的关联关系，所述关联关系为风油比。
[0011]本发明第一方面的实施例提供的燃烧器，以实际的油压和风压为控制目标，可精确控制供油量与给风量，油压和风压可换算成流量比，而风压和油压之间存在预设的关联关系，因此控制油压和风压中的一个，另一个即可基于风油比随动控制，以实现精准轨迹跟随控制，从而有效提高了燃烧器风油比的控制精度，提高了燃烧器的燃烧效率。
[0012]具体而言，现有的燃烧器，直接通过控制风量和油量来控制风油比的控制方式，其精度有限，且易受到燃油栗和鼓风机的磨损情况、喷嘴的磨损情况、供油管道的堵塞情况等因素的影响，并不能把实际的供油量和给风量实时地反馈给主控制器，导致燃烧器风油比不能精确地调节到位，火焰达不到最佳的燃烧状态，燃烧效率低;而本发明提供的燃烧器，则改变了现有技术中直接控制风量和油量的控制方式，而以实际的油压和风压为控制目标，通过油压传感器和风压传感器来精确地反馈实际的油压和风压，通过可编程控制器输出的油压控制信号和风压控制信号来保证实际的油压和风压能够达到设定值保持稳定，进而保证实际的供油量和送风量的稳定，由于油量与油压正相关、风量与风压正相关，因而油量与风量的关系可换算成油压与风压的关系，进而可换算出油压和风压与风油比之间的关系，这样通过控制油压和风压中的一个，使另一个以前一个为基准，基于风油比随动控制，则后者能够实现精准轨迹跟随控制，因而可有效保证风油比的稳定，从而提高了燃烧器风油比的控制精度，提高了燃烧器的燃烧效率。优选地，可编程控制器为PLC控制器(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)。
[0013]另外，本发明提供的上述实施例中的燃烧器还可以具有如下附加技术特征:
[0014]在上述技术方案中，所述风压设定值以所述油压设定值为基准，以所述关联关系为依据进行调节。
[0015]在燃料的燃烧过程中，送风是为了配合燃油燃烧，以提高燃烧效率，因此使风压设定值跟随油压设定值进行调节，更加合理，也更加准确。具体地，以油压设定值作为可编程控制器的输入值，可编程控制器根据预设的风油比，可换算出风压设定值，然后分别以油压设定值和风压设定值为目标来调节油压和风压，使实际的油压和风压达到设定值，以保证风油比的稳定；当油压设定值发生变化时，风压设定值可随动变化，进而使得实际的风压也以油压为基准，基于风油比随动控制，从而实现风压的精准轨迹跟随控制，这有效保证了风油比的控制精度。
[0016]在上述任一技术方案中，所述可编程控制器包括:油压控制模块，与所述油压传感器相连接，用于接收所述油压测量值，并根据所述油压测量值和所述油压设定值输出所述油压控制信号；和风压控制模块，与所述风压传感器相连接，用于接收所述风压测量值，并根据所述风压测量值和所述风压设定值输出所述风压控制信号，且所述风压控制模块与所述油压控制模块相连接，以使所述风压设定值以所述油压设定值为基准进行调节。
[0017]可编程控制器包括油压控制模块和风压控制模块，使油压控制模块和风压控制模块分别控制燃烧器的油压和风压，能够保证工作过程中可编程控制器对风压和油压的控制互不干扰，进而保证了可编程控制器的工作可靠性;设置风压控制模块与油压控制模块相连接，保证了风压设定值能够跟随油压设定值精准变化，以实现风压设定值的精准轨迹跟随控制，进而保证实际的风压也能够跟随油压进行精准的调节，以保证风油比的控制精度。
[0018]在上述任一技术方案中，所述可编程控制器还包括:PID控制模块，与所述油压控制模块和所述风压控制模块相连接，用于对所述油压测量值和所述油压设定值进行PID控制以生成所述油压控制信号，及对所述风压测量值和所述风压设定值进行PID控制以生成所述风压控制信号。
[0019]PID(Propot1n Integrat1n Differentiat1n，比例-积分-微分)控制方法控制精度高，可靠性好，因而PID控制模块的设置，能够有效保证油压和风压的控制精度，进而保证供油量和送风量的稳定，进一步提高燃烧器风油比的控制精度，提高产品的使用可靠性。具体地，以指定的燃油压力设定值，即油压设定值作为可编程控制器的输入值，与油压测量值之间的求差进行PID控制，输出油压控制信号，油压控制信号反馈给燃料供给栗，从而调整燃料供给栗的出油压力，达到喷油压力恒定的效果；以风油比与油压、风压之间的关系为依据，以油压设定值为基准，实现风压设定值的精准轨迹跟随控制，风压设定值与风压测量值之间的求差进行PID控制，输出风压控制信号，风压控制信号反馈给送风装置，从而调整送风装置的的送风压力，达到风压恒定的效果。
[0020]在上述任一技术方案中，所述燃烧器还包括:变频器，所述变频器的输入端与所述可编程控制器相连接，输出端与所述燃料供给栗的驱动电机和所述送风装置的驱动电机相连接，用于接收所述油压控制信号和所述风压控制信号，并根据所述油压控制信号和所述风压控制信号分别控制所述燃料供给栗的驱动电机和所述送风装置的驱动电机的工作频率。
[0021]采用变频电机来驱动燃料供给栗和送风装置，则通过调节变频电机的工作频率即可调整燃料供给栗的出油压力和送风装置的送风压力，十分方便且调节精度高。因此，在燃烧器内设置变频器，使其输入端接收可编程控制器输出的油压控制信号和风压控制信号，输出端连接至燃料供给栗的驱动电机和送风装置的驱动电机，即可有效地对油压和