CN105043123A - 燃烧器及工业炉监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种燃烧器及工业炉监控系统，其中，燃烧器包括：助燃气通道、气体燃料通道、冷却水进水通道、冷却水出水通道、第一法兰、法兰盖以及监控设备；其中，气体燃料通道套设在助燃气通道外侧；冷却水进水通道套设在气体燃料通道外侧；冷却水出水通道套设在冷却水进水通道外侧；法兰盖装设在第一法兰上，且用于封堵助燃气通道；监控设备位于助燃气通道的内部。本发明利用设置在燃烧器的该监控设备来全面监控工业炉内温度变化和火焰稳定度等燃烧状况，确保了工业炉的安全及稳定运行生产。
Description
技术领域
本发明涉及工业炉炉况监控领域，尤其涉及一种燃烧器及工业炉监控系统。
背景技术
在工业生产中，工业炉是一种与燃烧器连接，利用燃烧器喷出的燃料燃烧的热量，将物料或者工件加热的加工设备，在实际作业过程中，燃烧器出现故障或者工业炉的炉膛内燃料波动会造成工业炉内温度失衡，引起工业炉的炉腔内局部高温，从而导致工业炉发生形变，甚至破裂，因此，对工业炉的燃烧状况监控具有重要意义。
现有的工业炉一般采用热电偶或者火检间接监控方式监控工业炉内的燃烧状况，具体的，火检监控方式是在与工业炉连接的燃烧器的法兰盖上设置火焰探测器，该火焰探测器只能监控到工业炉内是否着火；而热电偶监控方式是在工业炉内选取一个测点，在测点处放置热电偶，该热电偶只能监控到工业炉内放置热电偶的温度。由上述分析可知，现有的工业炉的炉内燃烧状况的监控方式，获取燃烧状况的信息量有限，无法全面了解工业炉内温度变化和火焰稳定度等燃烧状况。
发明内容
本发明提供一种燃烧器及工业炉监控系统，能够全面了解工业炉内温度变和火焰稳定度等燃烧状况，确保了工业炉的安全及稳定运行生产。
本发明提供一种燃烧器，包括：助燃气通道、气体燃料通道、冷却水进水通道、冷却水出水通道、第一法兰、法兰盖以及监控设备；
其中，所述气体燃料通道套设在所述助燃气通道外侧；所述冷却水进水通道套设在所述气体燃料通道外侧；所述冷却水出水通道套设在所述冷却水进水通道外侧；
所述法兰盖装设在所述第一法兰上，且用于封堵所述助燃气通道；
所述监控设备位于所述助燃气通道的内部。
在本发明一实施例中，所述监控设备为工业摄像头；
所述工业摄像头的一端装设在所述法兰盖上，另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离与所述工业摄像头的视角匹配。
在本发明一实施例中，还包括：位于所述助燃气通道的内部的高能点火器；
所述高能点火器的一端装设在所述法兰盖上。
在本发明一实施例中，所述高能点火器与所述助燃气通道的内壁面的距离大于或等于5mm，且小于或等于15mm；
所述高能点火器的另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离大于或等于10mm，且小于或等于20mm。
在本发明一实施例中，还包括：装设在所述法兰盖上、且用于探测所述工业炉内是否燃烧的火焰探测器。
在本发明一实施例中，所述气体燃料通道包括第一钢管和第一封板，且所述第一钢管上设置有输入气体燃料的第一进口；
所述冷却水进水通道包括第二钢管和第二封板，且所述第二钢管上设置有用于输入冷却水的第二进口；
所述冷却水出水通道包括第三钢管和第三封板，且所述第三钢管上设置有用于排出冷却水的出口；
所述助燃气通道包括第四钢板，且所述第四钢板上设置有用于输入助燃气的第三进口。
本发明还提供一种工业炉监控系统，包括：处理器、工业炉以及燃烧器；
其中，所述工业炉与所述燃烧器连接；
所述处理器，与所述燃烧器上的监控设备连接，用于获取监控设备上采集的数据，并对所述数据进行分析处理，以根据分析处理后的结果执行相应的处理。
在本发明一实施例中，所述燃烧器通过第二法兰与所述工业炉连接；
其中，所述第二法兰套设在所述冷却水出水通道的外侧。
本发明提供的燃烧器及工业炉监控系统，其中，燃烧器将助燃气通道、气体燃料通道、冷却水进水通道和冷却水出水通道从内到外依次放置，装在第一法兰上的法兰盖封堵助燃气通道，并将监控装置设置在该燃烧器的助燃气通道的内部，利用设置在燃烧器的该监控装置来全面监控工业炉内温度变化和火焰稳定度等燃烧状况，确保了工业炉的安全及稳定运行生产。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一的燃烧器的结构示意图；
图2为本发明实施例三的燃烧器的结构示意图；
图3为本发明实施例四的燃烧器的结构示意图；
图4为本发明实施例五的工业炉监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一的燃烧器的结构示意图，结合图1，该燃烧器包括：助燃气通道10、气体燃料通道20、冷却水进水通道30、冷却水出水通道40、第一法兰50、法兰盖60以及监控设备70。
其中，气体燃料通道20套设在助燃气通道10外侧；冷却水进水通道30套设在气体燃料通道20外侧；冷却水出水通道40套设在冷却水进水通道30外侧，法兰盖60装设在第一法兰50上，且用于封堵助燃气通道10；监控设备70位于助燃气通道10的内部。
在本实施例中，助燃气通道10位于燃烧器的中心，并且该助燃气通道10中通入的助燃气为常温空气或者富氧空气。另外，由于监控设备70位于助燃气通道10的内部，因此，监控设备70的周围会存在助燃气，当与燃烧器连接的工业炉燃烧时，助燃气可以作为监控设备70的冷却保护气，保证监控设备70不受燃烧产生的高温影响。
另外，监控设备70可以为放在助燃气通道10的任意位置。可选地，为了保证能够更好的监控到工业炉内的燃烧状况，监控设备70可以具体放置在助燃气通道10的中央。
在本实施例中，气体燃料通道20中通入的助燃气为天然气或液化石油气等气体燃料。另外，举例来说，助燃气通道10、气体燃料通道20、冷却水进水通道30以及冷却水出水通道40可以为圆形。
本发明提供的燃烧器将助燃气通道、气体燃料通道、冷却水进水通道和冷却水出水通道从内到外依次放置，其中，装在第一法兰上的法兰盖封堵助燃气通道，并将监控装置设置在该燃烧器的助燃气通道的内部。由于本实施例的监控装置处在燃烧器的中间位置，因此通过该监控装置能够全面的监控到位于燃烧器下方的工业炉内的燃烧状况，确保工业炉的安全及稳定运行生产，解决了现有技术中因采用设置在工业炉内的热电偶或者设置在法兰盖上的火检造成的不能全面监控工业炉内的燃烧状况的问题。
进一步地，结合图1，在本发明的实施例二中，在上述实施例一的技术方案的基础上，监控设备70可以为工业摄像头。
其中，工业摄像头的一端装设在法兰盖60上，另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离与工业摄像头的视角匹配。
在本实施例中的工业摄像头与普通摄像头相比，包含本身自带的水冷和风冷系统，耐高温，能够对在高温环境下作业的工业摄像头起到很好的保护作用。
在本实施例中，具体的，工业摄像头通过螺纹连接装设在法兰盖60上，本发明可以通过旋转工业摄像头来调节工业摄像头另一端与助燃气通道的末端之间的距离，保证工业摄像头能够更加全面的拍摄到工业炉内的燃烧状况。
图2为本发明实施例三的燃烧器的结构示意图，在上述实施例一和实施例二的技术方案的基础上，如图2所示，该燃烧器还包括：位于助燃气通道10的内部的高能点火器80；高能点火器80的一端装设在法兰盖60上。
可选地，高能点火器80通过螺纹联接装设在法兰盖60上，需要说明的是，高能点火器80还可以以其他连接方式装设在法兰盖60上，本发明并不对此做具体限定。
可选地，其中，工业摄像头的另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离d1与工业摄像头的视角匹配。
可选地，高能点火器80与助燃气通道10的内壁面的距离d2大于或等于5mm，且小于或等于15mm；高能点火器80的另一端与助燃气通道10的末端之间的距离d3大于或等于10mm，且小于或等于20mm。在本实施例中，由于高能点火器80靠近助燃气通道10的内壁面，且靠近气体燃料通道20，因此有利于点燃由气体燃料通道20输出的气体燃料，从而避免由于高能点火器80距离气体燃料较远，而无法点燃气体燃料的问题。
另外，该燃烧器还包括：装设在法兰盖60上、且用于探测工业炉内是否燃烧的火焰探测器90。
可选地，火焰探测器90通过螺纹联接装设在法兰盖60上，需要说明的是，火焰探测器90还可以以其他连接方式装设在法兰盖60上，本发明并不对此做具体限定。
具体的，火焰探测器90能够用来监控并指示燃烧器点火过程中是否点火成功，即工业炉内是否在燃烧，当工业炉内燃烧时，则启动监控设备70监控工业炉内燃烧状况，若工业炉内没有燃烧时，则不需要启动监控设备70，避免了监控设备的资源浪费。
图3为本发明实施例四的燃烧器的结构示意图，在上述实施例一、实施例二和实施例三的技术方案的基础上，如图3所示，气体燃料通道20包括第一钢管21和第一封板22，且第一钢管21上设置有输入气体燃料的第一进口23；冷却水进水通道30包括第二钢管31和第二封板32，且第二钢管31上设置有用于输入冷却水的第二进口33；冷却水出水通道40包括第三钢管41和第三封板42，且第三钢管41上设置有用于排出冷却水的出口43；助燃气通道10包括第四钢板11，且第四钢板11上设置有用于输入助燃气的第三进口12。
在本实施例中，具体的，在气体燃料通道20上设置第一封板22、冷却水进水通道30上设置第二封板32和冷却水出水通道40上设置第三封板42，能够保证燃烧器的密封性。
另外，燃烧器还包括：用于密封第一法兰50的石棉垫圈55；石棉垫圈55安装在法兰盖60与第一法兰50之间。
具体的，石棉垫圈55用于封堵助燃气通道10，避免由第三进口12输入的助燃气从第一法兰50和法兰盖60之间泄露出去。
图4为本发明实施例五的工业炉监控系统的结构示意图，如图4所示，该工业炉监控系统包括：处理器(图中未示出)、工业炉200以及燃烧器100。
具体地，工业炉200与燃烧器100连接；处理器，与燃烧器100上的监控设备70连接，用于获取监控设备70上采集的数据，并对数据进行分析处理，以根据分析处理后的结果执行相应的处理。
其中，该燃烧器100可以为上述实施例一至实施例四任一所示的装置，其实现原理和有益效果相类似，此处不再赘述。
在本实施例中，举例来说，处理器与燃烧器100上的监控设备70的连接方式，可以为电连接，也可以通过无线连接，本发明并不对该连接方式做具体限定。
在本实施例中，该工业炉监控系统的工作原理为：当燃烧器100的助燃气通道10通入助燃气，气体燃料通道20通入气体燃料以及向冷却水进水通道30通入冷却水时，处理器启动高能点火器，利用其放出的高能电火花将气体燃料点燃；判断工业炉200内的气体燃料是否被点燃。若气体燃料被点燃，则处理器触发监控设备70采集的数据，并对数据进行分析处理，以根据分析处理后的结果执行相应的处理，例如：同时，在燃料燃烧的过程中，由冷却水进水通道30通入的冷却水温度升高，此时，温度升高后的冷却水从冷却水出水通道40排出。
另外，若气体燃料没有被点燃，则切断气体燃料供应，增大助燃气通道内空气的通入量进行炉膛吹扫，以防止再次点燃气体燃料时发生爆炸危险。具体地，可以为向工业炉200内通入置换气体，以置换工业炉200内通入的助燃气和气体燃料；其中，置换气体可以是空气、也可以是氮气，然后，执行向工业炉200内通入助燃气和气体燃料，以及点燃的过程，直至燃烧器100内喷出的气体燃料被点燃。
进一步地，结合图4，在本发明的实施例六中，在上述实施例五的技术方案的基础上，燃烧器100通过第二法兰300与工业炉200连接；其中，第二法兰300套设在冷却水出水通道40的外侧。
具体的，燃烧器通过第二法兰与工业炉上预留接管上的法兰连接。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种燃烧器，其特征在于，包括：助燃气通道、气体燃料通道、冷却水进水通道、冷却水出水通道、第一法兰、法兰盖以及监控设备；
其中，所述气体燃料通道套设在所述助燃气通道外侧；所述冷却水进水通道套设在所述气体燃料通道外侧；所述冷却水出水通道套设在所述冷却水进水通道外侧；
所述法兰盖装设在所述第一法兰上，且用于封堵所述助燃气通道；
所述监控设备位于所述助燃气通道的内部。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述监控设备为工业摄像头；
所述工业摄像头的一端装设在所述法兰盖上，另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离与所述工业摄像头的视角匹配。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，还包括：位于所述助燃气通道的内部的高能点火器；
所述高能点火器的一端装设在所述法兰盖上。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述高能点火器与所述助燃气通道的内壁面的距离大于或等于5mm，且小于或等于15mm；
所述高能点火器的另一端与所述助燃气通道的末端之间的距离大于或等于10mm，且小于或等于20mm。
5.根据权利要求1至4任一所述的燃烧器，其特征在于，还包括：装设在所述法兰盖上、且用于探测所述工业炉内是否燃烧的火焰探测器。
6.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于：
所述气体燃料通道包括第一钢管和第一封板，且所述第一钢管上设置有输入气体燃料的第一进口；
所述冷却水进水通道包括第二钢管和第二封板，且所述第二钢管上设置有用于输入冷却水的第二进口；
所述冷却水出水通道包括第三钢管和第三封板，且所述第三钢管上设置有用于排出冷却水的出口；
所述助燃气通道包括第四钢板，且所述第四钢板上设置有用于输入助燃气的第三进口。
7.一种工业炉监控系统，其特征在于，包括：处理器、工业炉以及上述权利要求1至4任一所述的燃烧器；
其中，所述工业炉与所述燃烧器连接；
所述处理器，与所述燃烧器上的监控设备连接，用于获取所述监控设备上采集的数据，并对所述数据进行分析处理，以根据分析处理后的结果执行相应的处理。
8.根据权利要求7所述的工业炉监控系统，其特征在于，所述燃烧器通过第二法兰与所述工业炉连接；
其中，所述第二法兰套设在所述冷却水出水通道的外侧。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510455948.0A CN105043123A (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 燃烧器及工业炉监控系统 |
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Publications (1)
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