一种在线式线性比例控制燃烧系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种在线式线性比例控制燃烧系统及控制方法，控制装置包括比例烧嘴及分别与其连接的燃气管和助燃风管，助燃风管上连接有助燃风线性执行机构和风量传感器，燃气管上连接有燃气线性执行机构和气量传感器，燃气线性执行机构通过温度控制仪电性连接一热电偶，该热电偶测定窑炉内温度，该温度控制仪通过热电偶测定的温度值与设定值的差来控制燃气线性执行机构的阀位(燃气量)大小，还包括有一助燃风控制仪，该助燃风控制仪分别电性连接助燃风线性执行机构及风量传感器，气量传感器通过一比例控制仪电性连接助燃风控制仪。本发明专利技术温度控制精准，空燃比控制精准，运行稳定，解决了炉内气氛波动问题，同时稳定了产品质量，还避免了烧嘴喷头结焦、积炭、熄火等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种在线式线性比例控制燃烧系统及其控制方法
本专利技术属于工业窑炉燃烧控制设备
，尤其涉及一种在线式线性比例控制燃烧系统及其控制方法。
技术介绍
目前，在线式线性比例控制燃烧系统主要用于需要对燃烧气氛含量控制的工业炉窑。传统燃烧系统用作气氛控制存在的主要问题：1、传统气氛控制的窑炉没有专用的线性燃烧控制装备，气氛调整受人为因素影响很大；2、传统燃烧系统设备用在气氛控制的窑炉上容易出现烧嘴结焦、积炭、熄火等问题，使窑内气氛、温度和压力难以保持动态平衡；3、传统燃烧系统设备用作气氛控制的炉子生产产品质量不稳定，合格率低，无法做到生产高品质的产品要求。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术提供一种在线式线性比例控制燃烧系统，温度、气氛控制精准，窑炉内部热工状态稳定，操作容易，使用方便，燃气与空气的配比能实现成稳定的线性变化，解决了气氛不稳带来的产品质量缺陷以及烧嘴易结焦、积炭、熄火等问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种在线式线性比例控制燃烧系统，包括比例烧嘴及分别与其连接的燃气管和助燃风管，还包括：热电偶、温度控制仪、燃气线性执行机构、气量传感器、比例控制仪、助燃风控制仪以及助燃风线性执行机构。其中，所述热电偶可测量窑炉内温度并输出热电偶温度信号；所述温度控制仪与所述热电偶电性连接，所述温度控制仪可接收所述热电偶温度信号并根据温度测量值与设定值的偏差来输出阀位信号，所述阀位信号可控制燃气线性执行机构的阀位；所述燃气线性执行机构安装于所述燃气管道上，所述燃气线性执行机构与所述温度控制仪电性连接，所述燃气线性执行机构可接收所述阀位信号，通过调节燃气线性执行机构(3)的阀位来控制燃气流量的大小；所述气量传感器安装于所述燃气管道上，所述气量传感器可检测所述燃气管内的流量并输出燃气流量信号；所述比例控制仪与所述气量传感器电性连接，所述比例控制仪可接收所述燃气量信号并将燃气量乘以预先设定的空燃比例系数后输出并作为助燃风设定流量信号给助燃风控制仪(6)；所述助燃风控制仪与所述助燃风线性执行机构以及所述比例控制仪电性连接，所述助燃风控制仪可接收所述助燃风设定流量信号，并输出助燃风线性执行机构阀位控制信号；所述助燃风线性执行机构安装于所述助燃风管道上，所述助燃风线性执行机构可接收所述助燃风控制仪送来的阀位控制信号并根据燃烧比例需要调节所述燃风管内的助燃风流量。优选的，还包括风量传感器，所述风量传感器安装于所述助燃风管上，所述风量传感器可检测所述助燃风管的流量并输出助燃风实测流量信号；所述风量传感器与所述助燃风控制仪电性连接，所述助燃风控制仪可接收所述助燃风流量信号并与所述助燃风设定流量信号进行比较，并根据比较结果对所述助燃风线性执行机构的阀位进行调节。助燃风实测流量值低于设定值时，助燃风线性执行机构阀位将开大，直至与设定值相等，反之操作类同。优选的，所述烧嘴还设有一电极，邻近所述烧嘴处的所述燃气管还连接有一燃气电磁阀，该燃气电磁阀电性连接一点火器，该点火器连接所述电极，所述点火器通电工作时，使所述电极放电，同时让所述燃气电磁阀打开，启动点火动作程序。优选的，所述比例控制仪的空燃比例系数可设定恒定值或曲线值，以此来满足不同燃料燃烧过程的空燃比例要求。一种在线式线性比例燃烧控制方法，其适用于包括比例烧嘴、燃气管和助燃风管的在线式线性比例控制燃烧系统，包括：热电偶测量窑炉内温度并输出热电偶温度信号；温度控制仪接收所述热电偶温度信号并根据温度设定值输出燃气线性执行机构阀位控制信号；燃气线性执行机构接收所述温度控制仪输出的阀位控制信号并调节所述燃气线性执行机构阀位，进而控制燃气流量；气量传感器检测所述燃气管的流量并输出燃气流量信号；比例控制仪接收所述气量传感器传来的燃气流量信号并将燃气流量乘以其设定的空燃比例系数后输出其对应的助燃风设定流量信号；助燃风控制仪接收所述助燃风设定流量信号并输出控制助燃风线性执行机构的阀位控制信号，进而实现线性流量配比；助燃风线性执行机构接收所述助燃风控制仪输出的助燃风线性执行机构阀位控制信号，并通过调节所述燃风线性执行机构的阀门开度来控制助燃风流量。优选的，包括采用助燃风控制仪接收所述助燃风量传感器送来的流量信号与所述助比例控制仪送来的助燃风设定流量信号进行比较，并根据比较结果对所述助燃风线性执行机构的阀位进行调节，来控制助燃风流量。一种在线式线性比例燃烧控制方法，其适用于包括比例烧嘴、燃气管和助燃风管的在线式线性比例控制燃烧系统，包括：获取窑炉内的温度值；然后根据所述温度值与设定值的偏差来调节燃气管的燃气供给流量；获取燃气管的燃气流量；将获取的燃气管的燃气流量乘以空燃比例系数后获得的是助燃风设定流量；将这一助燃风设定流量信号送至助燃风控制仪。优选的，助燃风控制仪通过风量传感器获取助燃风的实测流量，通过比例控制仪获取设定流量，再根据两个流量数值的偏差控制输出，当测量值低于设定值时，助燃风控制仪将输出信号开大助燃风线性执行机构的阀位开度，直至测量值与设定值相等。反之，操作类同。本专利技术的有益效果：本专利技术的在线式线性比例控制燃烧系统及控制方法至少具有以下优点：第一，炉窑的温度控制精准，温差小，窑内热工状态稳定、产品质量稳定，成品率高。第二、本装置实现了燃气与空气的线性比例供给烧嘴关系，并使得燃烧气氛稳定可调，解决了目前燃控方式导致的窑内气氛不稳定问题，烧嘴的喷头易结焦、积炭、熄火等实际问题。实现了在线智能控制，无需人工看管，自动完成气氛转换控制过程。第三、本专利技术操作维护简单，使用方便，运行稳定。第四、大幅度提高气氛控制窑炉的热工状态的稳定性，产品合格率大幅提高，炉内气氛可随意设定。第五、应用广泛，第一，常用于硅酸盐制品(日用陶瓷、工艺陶瓷、建筑陶瓷、工程陶瓷、耐火材料等)气氛保护窑炉上；第二，金属热处理及金属熔炼保温的工业炉上，比如各类台车炉、带钢炉、罩式炉、熔炼炉等等。第三，加热烘干的工业生产线上，比如干燥窑、热风炉、燃气烤箱等等。第四，多种材料的防火耐火等级测试炉上，比如垂直式耐火试件测试炉、水平式耐火试件测试炉等等。不仅仅满足生产工艺对气氛的要求，而且大幅度减少或杜绝氧化烧损。附图说明图1为本专利技术的在线式线性比例控制燃烧系统的结构示意图。图中：100-燃气管；200-助燃风管；1-助燃风线性执行机构；2-风量传感器；3-燃气线性执行机构；4-气量传感器；5-热电偶；6-助燃风控制仪；7-比例控制仪；8-电极；9-燃气电磁阀；10-点火器；11-温度控制仪；12-烧嘴。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种在线式线性比例控制燃烧系统，包括比例烧嘴12及分别与其连接的燃气管100和助燃风管200，还包括热电偶5、温度控制仪11、燃气线性执行机构3、气量传感器4、比例控制仪7、助燃风控制仪6和助燃风线性执行机构1。其中，热电偶5可测量窑炉内温度并输出热电偶温度信号。温度控制仪11与热电偶5电性连接，温度控制仪1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线式线性比例控制燃烧系统，包括比例烧嘴(12)及分别与其连接的燃气管(100)和助燃风管(200)，其特征在于，还包括：热电偶(5)，所述热电偶(5)可测量窑炉内温度并输出热电偶温度信号；温度控制仪(11)，所述温度控制仪(11)与所述热电偶(5)电性连接，所述温度控制仪(11)可接收所述热电偶温度信号并根据温度测量值与设定值的偏差来输出燃气线性执行机构阀位控制信号；燃气线性执行机构(3)，所述燃气线性执行机构(3)安装于所述燃气管(100)，所述燃气线性执行机构(3)与所述温度控制仪(11)电性连接，所述燃气线性执行机构(3)可接收所述温度控制仪(11)送来的燃气线性执行机构阀位控制信号，通过调节燃气线性执行机构(3)的阀位来控制燃气流量的大小；气量传感器(4)，所述气量传感器(4)安装于所述燃气管(100)，所述气量传感器(4)可检测所述燃气管(100)的流量并输出燃气流量信号；比例控制仪(7)，所述比例控制仪(7)与所述气量传感器(4)电性连接，所述比例控制仪(7)可接收所述燃气流量信号并将燃气流量乘以预先设定的空燃比例系数后再输出并作为助燃风设定流量信号给助燃风控制仪(6)；助燃风控制仪(6)，所述助燃风控制仪(6)与所述助燃风线性执行机构(1)以及所述比例控制仪(7)电性连接，所述助燃风控制仪(6)以通讯方式接收所述比例控制仪(7)送来的助燃风设定流量信号，并输出助燃风线性执行机构阀位控制信号；助燃风线性执行机构(1)，所述助燃风线性执行机构(1)安装于所述助燃风管(200)上，所述助燃风线性执行机构(1)可接收所述助燃风控制仪送来的阀位控制信号并根据燃烧比例需要调节所述燃风管(200)的助燃风流量。...

【技术特征摘要】
1.一种在线式线性比例控制燃烧系统，包括比例烧嘴(12)及分别与其连接的燃气管(100)和助燃风管(200)，其特征在于，还包括：热电偶(5)，所述热电偶(5)可测量窑炉内温度并输出热电偶温度信号；温度控制仪(11)，所述温度控制仪(11)与所述热电偶(5)电性连接，所述温度控制仪(11)可接收所述热电偶温度信号并根据温度测量值与设定值的偏差来输出燃气线性执行机构阀位控制信号；燃气线性执行机构(3)，所述燃气线性执行机构(3)安装于所述燃气管(100)，所述燃气线性执行机构(3)与所述温度控制仪(11)电性连接，所述燃气线性执行机构(3)可接收所述温度控制仪(11)送来的燃气线性执行机构阀位控制信号，通过调节燃气线性执行机构(3)的阀位来控制燃气流量的大小；气量传感器(4)，所述气量传感器(4)安装于所述燃气管(100)，所述气量传感器(4)可检测所述燃气管(100)的流量并输出燃气流量信号；比例控制仪(7)，所述比例控制仪(7)与所述气量传感器(4)电性连接，所述比例控制仪(7)可接收所述燃气流量信号并将燃气流量乘以预先设定的空燃比例系数后再输出并作为助燃风设定流量信号给助燃风控制仪(6)；助燃风控制仪(6)，所述助燃风控制仪(6)与所述助燃风线性执行机构(1)以及所述比例控制仪(7)电性连接，所述助燃风控制仪(6)以通讯方式接收所述比例控制仪(7)送来的助燃风设定流量信号，并输出助燃风线性执行机构阀位控制信号；助燃风线性执行机构(1)，所述助燃风线性执行机构(1)安装于所述助燃风管(200)上，所述助燃风线性执行机构(1)可接收所述助燃风控制仪送来的阀位控制信号并根据燃烧比例需要调节所述燃风管(200)的助燃风流量。2.根据权利要求1所述的在线式线性比例控制燃烧系统，其特征在于：还包括风量传感器(2)，所述风量传感器(2)安装于所述助燃风管(200)上，所述风量传感器(2)可检测所述助燃风管(200)的流量并输出助燃风流量信号；所述风量传感器(2)与所述助燃风控制仪(6)电性连接，所述助燃风控制仪(6)可接收所述助燃风流量信号并与所述助燃风流量设定信号进行比较，并根据比较结果对所述助燃风线性执行机构(1)的阀位进行调节。3.根据权利要求1所述的在线式线性比例控制燃烧系统，其特征在于：所述烧嘴(12)还设有一电极(8)，邻近所述烧嘴(12)处的所述燃气管(100)还连接有一燃气电磁阀(9)，该燃气电磁阀(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世安，许昌，马艳霞，
申请(专利权)人：佛山市安然热工机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44