CN102563880A - 多燃料燃烧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多燃料燃烧装置及方法，属于燃料加热领域。该装置中燃烧器连接控制阀，温度传感器连接电控箱，该燃烧室与燃烧器连通，该燃烧室用于燃烧固体燃料，燃烧器用于燃烧燃气或者燃油，以向换热装置中的待加热物质加热，实现了多种燃料的燃烧；当燃烧器中气压过高或过低时燃烧器不仅自动熄火，而且电控箱控制关闭控制阀，切断燃烧器的燃料供给，避免了能源浪费，实现了燃烧器燃料供给的自动调节；当温度传感器显示待加热物质的温度大于设定温度时电控箱控制燃烧器自动熄火，当换热装置中待加热物质的温度小于设定温度时，电控箱控制燃烧器自动点火，从而实现了自动保温功能，保证了安全可靠的运行。

Description

多燃料燃烧装置及方法

技术领域

本发明涉及燃料加热装置，尤其是一种多燃料燃烧装置及方法。

背景技术

目前常见的热水装置存在所能使用燃料单一，在结构上不能满足多种燃料在同一种装置中燃烧，特别是对广大农村地区天然气、柴油等燃料缺乏或成本高，而生物质燃料储量丰富，但市场上缺乏一种能使用沼气、煤、天然气、柴油、生物质成型燃料等多种燃料的热水装置。其次是市面上普通的燃油或燃气热水锅炉产品等热水装置的自动化控制程度较低，维护困难，安全性能有待进一步提高，节能降耗性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种多燃料燃烧装置，可以同时实现固体燃料、燃气和燃油多种不同类型燃料的燃烧，适应性强且应用范围广。

本发明的另一目的是提供一种多燃料燃烧方法，不仅可以实现燃气、燃油的燃烧加热，而且增加了自动保温的功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多燃料燃烧装置，包括换热装置和燃烧室，其中所述换热装置用于容纳待加热物质，所述燃烧室设置于该换热装置的下方，用于燃烧固体燃料以向该待加热物质加热，其特征在于：所述燃烧室还与燃烧器连通，该燃烧器用于燃烧燃烧燃气、燃油中至少一种燃料，以向该待加热物质加热。

该多燃料燃烧装置还包括控制阀，该燃烧器的燃料输入端连接该控制阀中阀门的一侧，该控制阀中阀门的另一侧用于输入燃料，在开启该阀门时将燃气或燃油输送给该燃烧器。

该多燃料燃烧装置还包括电控箱并且所述燃烧器包括压力检测器和电控单元，其中所述压力检测器用于采集该燃烧器的气压信息并发送给电控单元；

所述电控单元用于根据该气压信息判断该燃烧器中气压是否过高或者过低，并且在判定该燃烧器中气压过高或者过低时控制燃烧器自动熄火，并发送异常信号给该电控箱；

所述电控箱用于根据该异常信号控制关闭该控制阀的阀门。

所述换热装置上还设置有温度传感器，用于采集该换热装置中待加热物质的温度信息并发送给电控箱；

所述电控箱用于根据该温度信息将该待加热物质的温度与设定温度相比较：如果该待加热物质的温度大于设定温度，则发送熄火信号给燃烧器中的电控单元，由该电控单元控制燃烧器中的点火单元熄火，从而实现燃烧器自动熄火；

如果该待加热物质的温度小于设定温度，则发送点火信号给燃烧器中的电控单元，由该电控单元控制燃烧器中的点火单元点火，从而实现燃烧器自动点火。

所述燃烧室的下方还设置有储灰室，所述储灰室用于储存燃烧室中固体燃料燃烧后的灰渣。

所述换热装置上设置有水位计和角度温度计，分别用于检测换热装置中待加热物质的水位和温度。

本发明还提供一种多燃料燃烧方法，包括换热装置、燃烧室、储灰室、水位计、角度温度计、燃烧器、控制阀、温度传感器和电控箱，其中该换热装置用于容纳待加热物质，燃烧室位于该换热装置的下方，储灰室位于该燃烧室的下方，水位计、角度温度计和温度传感器分别设置在换热装置上，温度传感器连接电控箱，燃烧器与燃烧室连通，燃烧器的燃料输入端连接控制阀的阀门，控制阀的控制端连接电控箱，且电控箱还连接该燃烧器中的电控单元；

其特征在于包括在燃烧器中燃气、燃油的燃烧加热过程：

A1、关闭燃烧室和储灰室，接通电控箱的电源并且打开控制阀的阀门；

A2、按下电控箱上的点火按钮，控制燃烧器点火，对换热装置中的待加热物质进行加热，并且在电控箱上设定加热温度；

A3、将电控箱上的控制开关旋转至自动位置，电控箱进行自动控制：该电控箱的自动控制包括对燃烧器进行自动控制：当换热装置中待加热物质的温度大于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器熄火；当换热装置中待加热物质的温度小于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器点火。

在所述步骤A3中电控箱的自动控制还包括对控制阀进行自动控制：当燃烧器中压力检测器检测到燃烧器的气压过高或过低时，燃烧器中的电控单元控制燃烧器熄火并发送异常信号给电控箱，电控箱控制关闭控制阀。

该多燃料燃烧方法还包括在燃烧室中固体燃料的燃烧加热过程：

B1、断开电控箱的电源并关闭控制阀，使得燃烧器处于熄火状态；

B2、向燃烧室中加入固体燃料，点燃该固体燃料对换热装置中的待加热物质进行加热，通过设置在换热装置上的水位计和角度温度计，分别观察换热装置中该待加热物质的水位和温度：当水位低于最低安全水位线时及时添加该待加热物质并且添加完成后的水位低于最高安全水位线；当温度高于要求温度时关闭储灰室并打开燃烧室，使得该燃烧室处于闷火状态。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、采用燃烧器来燃烧燃气、燃油，使得该燃烧装置可以同时实现固体燃料、燃气和燃油多种不同类型燃料的燃烧，适应性强且应用范围广；

2、采用控制阀，实现了燃烧器燃料供给的手动调节；

3、采用电控箱，并将电控箱分别与燃烧器中的电控单元、控制阀连接，当燃烧器中气压过高或过低时燃烧器不仅自动熄火，而且电控箱会关闭控制阀的阀门，切断燃烧器的燃料供给，避免了能源浪费，提高了燃烧效率并且减少了空气污染物的排放量，实现了燃烧器燃料供给的自动调节；

4、采用温度传感器，并将该温度传感器与电控箱连接，当换热装置中待加热物质的温度大于设定温度时，电控箱控制燃烧器自动熄火，当换热装置中待加热物质的温度小于设定温度时，电控箱控制燃烧器自动点火，从而自动地将换热装置中的待加热物质恒定保持在设定温度值上，实现了自动保温功能，保证了该多燃料燃烧器运行的安全可靠性。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明中的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图。

图中标记：1为换热装置，2为燃烧室，3为储灰室，4为燃烧器，5为电控单元，6为控制阀，7为电控箱，8为温度传感器，9为角度温度计，10为水位计。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

传统的燃烧装置大多数仅能燃烧单一的燃料进行加热，如图1所示，本发明中该多燃料燃烧装置由换热装置1、燃烧室2、储灰室3、燃烧器4、控制阀6、电控箱7和温度传感器8组成，其中换热装置1用于容纳待加热物质；燃烧室2位于换热装置的下方，用于燃烧固体燃料以向该待加热物质加热；储灰室3位于该燃烧室的下方，用于储存燃烧室中固体燃料燃烧后的灰渣；燃烧器4与燃烧室2连通，用于燃烧燃气或者燃油以向该待加热物质加热。由此，该多燃料燃烧装置可以同时实现固体燃料、燃气和燃油多种不同类型燃料的燃烧，适应性强且应用范围广。应注意的是：上述加热器可以根据燃料的类型选用沼气燃烧器、天然气燃烧器和燃油燃烧器中的至少一种，且上述固体燃料包括煤等生物质成型燃料。

本发明中燃烧器4的燃料输入端连接控制阀6中阀门的一侧，该控制阀6中阀门的另一侧用于输入燃料，在开启该阀门时将诸如燃气、燃油的燃料输送给燃烧器。通过手动调节控制阀，可以实现燃烧器燃料供给的手动调节。

目前，燃烧器大多数由送风单元、点火单元、监测单元、燃料单元和电控单元组成，送风单元用于向燃烧室输送空气，点火单元用于点燃空气与燃料的混合物，监测单元用于对燃烧器的工作状态进行监测，主要部件有压力检测器、温度检测器等，燃料单元用于向燃烧器提供燃料，电控单元则主要实现各单元的控制和协调。传统的燃烧器在使用中当燃烧器内部气压过高或过低时电控单元会控制点火单元熄火，然而此时仍然在向燃烧器中提供燃料，造成了燃料的浪费，尤其针对天然气、沼气等燃气燃料更容易造成环境的污染。为了实现燃烧器燃料供给的自动调节，如图2所示，燃烧器4中压力检测器的输出端连接电控单元5的压力输入端，电控单元5的信号输出端连接电控箱7的压力输入端IN-P，电控箱的第一输出端OUT连接控制阀的控制端。该压力检测器用于采集燃烧器的气压信息并发送给电控单元5，电控单元5用于根据该气压信息判断该燃烧器4中气压是否过高或过低，由于每一燃烧器均存在一定的压力范围，当压力检测器检测到的气压超过该压力范围的上限值时表示燃烧器中气压过高，且当压力检测器检测到的气压小于该压力范围的下限值时表示燃烧器中气压过低。电控单元5在判定该燃烧器中气压过高或过低时控制点火单元自动熄火，并且发送异常信号给电控箱7；电控箱7根据该异常信号控制关闭该控制阀6的阀门。由此，在燃烧器中气压过高或过低的情况下，不仅实现了燃烧器的自动熄火，而且在燃烧器熄火的同时自动关闭控制阀，即在燃烧器熄火的同时切断燃烧器的燃料供给，避免了能源浪费，提高了燃烧效率并且减少了空气污染物的排放量，实现了燃烧器燃料供给的自动调节。

传统的燃烧器通常只能实现将待加热物质加热至设定温度，而无法实现自动保温。如图1所示，本发明在换热装置1上设置有温度传感器8，较佳地，该温度传感器设置在换热装置的中部；并且如图2所示，温度传感器8的输出端连接电控箱7的温度输入端IN-T，电控箱7的第二输出端OUT2连接电控单元5的信号输入端，电控单元5的控制端连接点火单元。该温度传感器8用于采集换热装置1中该待加热物质的温度信息并发送给电控箱7，电控箱7用于根据该温度信息将该待加热物质的温度与设定温度相比较：如果换热装置1中待加热物质的温度大于设定温度则发送熄火信号给燃烧器4中的电控单元5，由该电控单元5控制点火单元熄火，从而实现燃烧器自动熄火；如果换热装置1中待加热物质的温度小于设定温度则发送点火信号给燃烧器4中的电控单元5，由电控单元5控制点火单元点火，从而实现燃烧器自动点火。由此，该多燃料燃烧器可以自动地将换热装置中的待加热物质恒定保持在设定温度值上，保证了该多燃料燃烧器运行的安全可靠性。

在本发明中换热装置上还设置有水位计10和角度温度计9，以分别对换热装置中待加热物质的水位和温度进行监测，以便燃烧室在燃烧固体燃料时也能实现加热状态的实时监测。

基于该多燃料燃烧装置的多燃料燃烧控制方法由两个方面组成：在燃烧室中固体燃料的燃烧控制过程以及在燃烧器中燃气、燃油的燃烧控制过程。

在燃烧器中燃气、燃油的燃烧控制过程由以下步骤组成：

A1、关闭燃烧室和储灰室，接通电控箱的电源并打开控制阀的阀门；

A2、按下电控箱上的点火按钮，控制燃烧器点火，对换热装置中的待加热物质进行加热，并且在电控箱上设定加热温度，在本实施例中可以通过调节电控箱上温度数显表上的水温值来设定加热温度；

A3、将电控箱上的控制开关旋转至自动位置，电控箱处于自动控制状态，该电控箱的自动控制包括：

电控箱对控制阀进行自动控制：当燃烧器中压力检测器检测到燃烧器的气压过高或过低时，燃烧器中的电控单元控制燃烧器熄火并发送异常信号给电控箱，电控箱控制关闭控制阀；由此，在燃烧器中气压过高或过低的情况下，不仅实现了燃烧器的自动熄火，而且在燃烧器熄火的同时自动关闭控制阀，即在燃烧器熄火的同时切断燃烧器的燃料供给，避免了能源浪费，提高了燃烧效率并且减少了空气污染物的排放量，实现了燃烧器燃料供给的自动调节；

电控箱对燃烧器进行自动控制：当换热装置中待加热物质的温度大于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器熄火；当换热装置中待加热物质的温度小于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器点火；由此，该多燃料燃烧器可以自动地将换热装置中的待加热物质恒定保持在设定温度值上，保证了该多燃料燃烧器运行的安全可靠性。

在燃烧室中固体燃料的燃烧控制过程由以下步骤组成：

B1、断开电控箱的电源并关闭控制阀，使得燃烧器处于熄火状态；

B2、向燃烧室中加入诸如10～15cm厚度的固体燃料，点燃该固体燃料对换热装置中的待加热物质进行加热，通过设置在换热装置上的水位计和角度温度计，分别观察换热装置中该待加热物质的水位和温度：当水位低于最低安全水位线时及时添加该待加热物质并且添加完成后的水位低于最高安全水位线；当温度高于要求温度时关闭储灰室并打开燃烧室，使得该燃烧室处于闷火状态。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种多燃料燃烧装置，包括换热装置和燃烧室，其中所述换热装置用于容纳待加热物质，所述燃烧室设置于该换热装置的下方，用于燃烧固体燃料以向该待加热物质加热，其特征在于：所述燃烧室还与燃烧器连通，该燃烧器用于燃烧燃气、燃油中至少一种燃料，以向该待加热物质加热。

2.根据权利要求1所述的多燃料燃烧装置，其特征在于：还包括控制阀，该燃烧器的燃料输入端连接该控制阀中阀门的一侧，该控制阀中阀门的另一侧用于输入燃料，在开启该阀门时将燃气或燃油输送给该燃烧器。

3.根据权利要求2所述的多燃料燃烧装置，其特征在于：还包括电控箱并且所述燃烧器包括压力检测器和电控单元，其中所述压力检测器用于采集该燃烧器的气压信息并发送给电控单元；

所述电控单元用于根据该气压信息判断该燃烧器中气压是否过高或者过低，并且在判定该燃烧器中气压过高或者过低时控制燃烧器自动熄火，并发送异常信号给该电控箱；

所述电控箱用于根据该异常信号控制关闭该控制阀的阀门。

4.根据权利要求3所述的多燃料燃烧装置，其特征在于：所述换热装置上还设置有温度传感器，用于采集该换热装置中待加热物质的温度信息并发送给电控箱；

所述电控箱用于根据该温度信息将该待加热物质的温度与设定温度相比较：如果该待加热物质的温度大于设定温度，则发送熄火信号给燃烧器中的电控单元，由该电控单元控制燃烧器中的点火单元熄火，从而实现燃烧器自动熄火；

如果该待加热物质的温度小于设定温度，则发送点火信号给燃烧器中的电控单元，由该电控单元控制燃烧器中的点火单元点火，从而实现燃烧器自动点火。

5.根据权利要求1～4中任何一项所述的多燃料燃烧装置，其特征在于：所述燃烧室的下方还设置有储灰室，所述储灰室用于储存燃烧室中固体燃料燃烧后的灰渣。

6.根据权利要求1所述的多燃料燃烧装置，其特征在于：所述换热装置上设置有水位计和角度温度计，分别用于检测换热装置中待加热物质的水位和温度。

7.一种多燃料燃烧方法，包括换热装置、燃烧室、储灰室、水位计、角度温度计、燃烧器、控制阀、温度传感器和电控箱，其中该换热装置用于容纳待加热物质，燃烧室位于该换热装置的下方，储灰室位于该燃烧室的下方，水位计、角度温度计和温度传感器分别设置在换热装置上，温度传感器连接电控箱，燃烧器与燃烧室连通，燃烧器的燃料输入端连接控制阀的阀门，控制阀的控制端连接电控箱，且电控箱还连接该燃烧器中的电控单元；

其特征在于包括在燃烧器中燃气、燃油的燃烧加热过程：

A1、关闭燃烧室和储灰室，接通电控箱的电源并且打开控制阀的阀门；

A2、按下电控箱上的点火按钮，控制燃烧器点火，对换热装置中的待加热物质进行加热，并且在电控箱上设定加热温度；

A3、将电控箱上的控制开关旋转至自动位置，电控箱进行自动控制：该电控箱的自动控制包括对燃烧器进行自动控制：当换热装置中待加热物质的温度大于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器熄火；当换热装置中待加热物质的温度小于该设定的加热温度时，电控箱控制燃烧器点火。

8.根据权利要求7所述的多燃料燃烧方法，其特征在于：在所述步骤A3中电控箱的自动控制还包括对控制阀进行自动控制：当燃烧器中压力检测器检测到燃烧器的气压过高或过低时，燃烧器中的电控单元控制燃烧器熄火并发送异常信号给电控箱，电控箱控制关闭控制阀。

9.根据权利要求7或8所述的多燃料燃烧方法，其特征在于还包括在燃烧室中固体燃料的燃烧加热过程：

B1、断开电控箱的电源并关闭控制阀，使得燃烧器处于熄火状态；

B2、向燃烧室中加入固体燃料，点燃该固体燃料对换热装置中的待加热物质进行加热，通过设置在换热装置上的水位计和角度温度计，分别观察换热装置中该待加热物质的水位和温度：当水位低于最低安全水位线时及时添加该待加热物质并且添加完成后的水位低于最高安全水位线；当温度高于要求温度时关闭储灰室并打开燃烧室，使得该燃烧室处于闷火状态。

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