CN106152135B - 节能型燃气安全点火燃烧装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型燃气安全点火燃烧装置，包括有燃气进气管路、空气进气管路、燃烧器、燃烧室和锅炉房，所述燃烧室设置在锅炉房里，燃气和空气分别通过燃气进气管路和空气进气管路在燃烧器内同心圆筒由内置外为空气‑燃气‑空气分层螺旋推进混合后点燃至燃烧室中燃烧，所述燃烧室连接至烟道，所述的烟道连接至节能器；本发明为一套全自动智能控制装置，能够安全可靠地实现自动点火、点火分析、故障报警、燃烧控制等一系列自动化装置；通过本发明可将生物质气体充分燃烧，大大提高热效率，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域。

Description

节能型燃气安全点火燃烧装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种高效节能型燃气安全点火燃烧装置及其 控制方法。

背景技术

农林废弃物是农林作物收获和加工过程中产生大量的废弃物，例如，农作物收获时残留在农田里的秸秆，农业生产过程中剩余的稻壳、糠皮，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等，以及食品加工工业排出的残渣。我国农林废弃物资源丰富，目前，农林废弃物松散地分散在大面积范围内，除少部分的农作物秸秆用于家畜饲料、做饭和取暖外，大部分被作为废弃物弃之于田野。农林废弃物的利用方式有很多，其中农林废弃物的直接燃烧是应用最多的利用方式。然而，长期以来由于农林废弃物直接燃烧能源利用效率低，燃烧温度低，限制了其应用范围。工业生产中的各种窑炉加热需要大量能源，是一个巨大的利用市场，然而由于生物质气在使用中面临着热值较低，难以点燃和燃烧，不能适应工业使用要求。所以，我国每年产生的7亿吨秸秆和2亿吨林业废料，不能进入工业窑炉燃料这个正适合生物质分散性特点的市场。大多数秸秆在田野被焚烧，造成污染和事故，枯枝落叶和杂草更是任其腐烂。

由于采用裂解方式形成的生物质气体不易点燃和燃烧，从而阻碍生物质气体在工业上的应用，如锅炉、烘干窑等，如何有效回收利用农林废弃物，是当下一种热门的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型燃气安全点火燃烧装置，以解决裂解方式形成的生物质气体或低热值气体不易点燃和不充分燃烧的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种节能型燃气安全点火燃烧装置，包括有燃气进气管路、空气进气管路、燃烧器、燃烧室和锅炉房，所述燃烧室设置在锅炉房里，燃气和空气分别通过燃气进气管路和空气进气管路在燃烧器内同心圆筒由内置外为空气-燃气-空气分层螺旋推进混合后点燃至燃烧室中燃烧，所述燃烧室连接至烟道，所述的烟道连接至节能器。

所述燃烧器由内至外包括通气直筒、内胆和外筒，所述通气直筒、内胆和外筒长度依次由长至短呈阶梯状，所述通气直筒、内胆和外筒末端齐平，所述的内胆和外筒齐平末端之间设有导向板和双向高压脉冲点火器，导向板增加气体在出口处的旋转方向，使燃气体混合更加充分；所述的外筒沿筒身切线方向连接外补氧管，所述内胆长于外筒部分筒身沿筒身切线方向连接燃气进口，所述通气直筒长于内胆部分筒身连接内补氧管，所述的外补氧管和内补氧管汇集至空气进口，所述通气直筒内空气流速较大，可使燃烧更加充分，火焰尺寸变得更长；所述的外筒沿筒身切线方向连接外补氧管，所述内胆长于外筒部分筒身沿筒身切线方向连接燃气进口，让进入的气体沿管壁切向运动的功能，从而使得不同气体进入管道后沿切向旋转推进运功。

所述燃气进气管路为燃气由进气管道进入，依次通过球阀、单向阀、气动蝶阀和流量调节阀后连接进入燃气进口；

所述空气进气管路为空气和通过节能管从节能器导出的高温气体通过变频风机输送至空气进口管道混合预热，再由外补氧管和内补氧管分别输送至外筒和通气直筒内，所述的节能管与空气进口连接处设有进气调节阀，所述的变频风机变化范围为：0HZ—50HZ。

燃气由燃气进口进入内胆的循环方向和空气由外补氧管进入外筒的循环方向一致。

所述的内胆长于外筒部分筒身侧面设有火焰探测器，所述的通气直筒前端设有视镜，所述节能器末端设有温度传感器和CO监测仪。

一种节能型燃气安全点火燃烧装置控制方法，包括以下步骤：

a、首先开启变频风机，并在50HZ下运行60秒，用空气对燃烧室进行吹扫；60秒后降频到8HZ的位置，同时缓缓开启燃气流量调节阀至点火位置，主控制系统随即打开气动蝶阀，同时双向高压脉冲点火器工作，点火4-6秒；

b、火焰探测器开始工作，点火燃烧成功后，主控制系统命令燃气流量调节阀和变频风机同步按比例打开到正常燃烧位置；

c、当点火成功后，双向高压脉冲点火器停止工作，火焰探测器进入正常工作状态，时时反馈信号；

d、温度传感器正常工作，传递检测信号：

当排气温度异常时，温度传感器发出信号，通过调整变频风机频率，调整空气燃气比；

e、CO监测仪正常工作，传递检测信号：

当CO超标时，信号发送到主控制系统，控制系统根据超标值，调整风机频率，提高补气量；

f、在正常运行的情况下，出现以下任意一种情况：点火燃烧未成功、未接收到检测仪器数据、停电、变频风机工作异常、灭火、锅炉压力及温度异常、锅炉水位超限或压缩空气压力过低，主控制系统控制命令关闭气动蝶阀，进入人工检查。

本发明的有益效果：

本发明为一套全自动智能控制装置，能够安全可靠地实现自动点火、点火分析、故障报警、燃烧控制等一系列自动化装置；通过本发明可将生物质气体充分燃烧，大大提高热效率，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域，例如，火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为燃烧器结构示意图；

图3为燃烧器左视图；

图4为燃烧器A-A剖视图；

图5为燃烧器外筒和内胆气体运行图；

其中：1-燃烧器；2-燃气进口；3-空气进口；4-内补氧管；5-外补氧管；6-直筒；7-内胆；8-外筒；9-双向高压脉冲点火器；10-进气管道；11-球阀；12-单向阀；13-气动蝶阀；14-流量调节阀；15-变频风机；16-燃烧室；17-烟道；18 -节能器；19-节能管；20-进气调节阀；21-温度传感器；22-CO监测仪；23-锅炉房；24-火焰探测器；25-视镜；26-导向板。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示一种节能型燃气安全点火燃烧装置，包括有燃气进气管路、空气进气管路、燃烧器1、燃烧室16和锅炉房23，所述燃烧室16设置在锅炉房23里，燃气和空气分别通过燃气进气管路和空气进气管路在燃烧器内同心圆筒由内置外为空气-燃气-空气分层螺旋推进混合后点燃至燃烧室16中燃烧，所述燃烧室16连接至烟道17，所述的烟道17连接至节能器18。

所述燃烧器1由内至外包括通气直筒6、内胆7和外筒8，所述通气直筒6、内胆7和外筒8长度依次由长至短呈阶梯状，所述通气直筒6、内胆7和外筒8末端齐平，所述的内胆7和外筒8齐平末端之间设有导向板26和双向高压脉冲点火器9，所述的外筒8沿筒身切线方向连接外补氧管5，所述内胆7长于外筒部分筒身沿筒身切线方向连接燃气进口2，所述通气直筒6长于内胆部分筒身连接内补氧管4，所述的外补氧管5和内补氧管4汇集至空气进口3。

所述燃气进气管路为燃气由进气管道10进入，依次通过球阀11、单向阀12、气动蝶阀13和流量调节阀14后连接进入燃气进口2；

所述空气进气管路为空气和通过节能管19从节能器18导出的高温气体通过变频风机15输送至空气进口3管道混合预热，再由外补氧管5和内补氧管4分别输送至外筒8和通气直筒6内，所述的节能管18与空气进口3连接处设有进气调节阀20。

燃气由燃气进口进入内胆的循环方向和空气由外补氧管进入外筒的循环方向一致，且均为顺时针方向。

所述的内胆7长于外筒部分筒身侧面设有火焰探测器24，所述的通气直筒6前端设有视镜25，所述节能器18末端设有温度传感器21和CO监测仪22。

一种节能型燃气安全点火燃烧装置控制方法，包括以下步骤：

a、首先开启变频风机，并在50HZ下运行60秒，用空气对燃烧室进行吹扫；60秒后降频到8HZ的位置，同时缓缓开启燃气流量调节阀到设定的点火位置，主控制系统随即打开气动蝶阀，同时双向高压脉冲点火器工作，点火4-6秒；

b、火焰探测器开始工作，点火燃烧成功后，主控制系统命令燃气流量调节阀和变频风机同步按比例打开到正常燃烧位置；

c当点火成功后，双向高压脉冲点火器停止工作，火焰探测器进入正常工作状态，时时反馈信号；

d、温度传感器正常工作，传递检测信号：

当排气温度异常时，温度传感器发出信号，通过调整变频风机频率，调整空气燃气比；

e、CO监测仪正常工作，传递检测信号：

当CO超标时，信号发送到主控制系统，控制系统根据超标值，调整风机频率，提高补气量；

f、在正常运行的情况下，出现以下任意一种情况：点火燃烧未成功、未接收到检测仪器数据、停电、变频风机工作异常、灭火、锅炉压力及温度异常、锅炉水位超限或压缩空气压力过低，主控制系统控制命令关闭气动蝶阀，进入人工检查。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种节能型燃气安全点火燃烧装置，包括有燃气进气管路、空气进气管路、燃烧器、燃烧室和锅炉房，其特征在于：所述燃烧室设置在锅炉房里，燃气和空气分别通过燃气进气管路和空气进气管路在燃烧器内同心圆筒由内置外为空气-燃气-空气分层螺旋推进混合后点燃至燃烧室中燃烧，所述燃烧室连接至烟道，所述的烟道连接至节能器；

所述燃烧器由内至外包括通气直筒、内胆和外筒，所述通气直筒、内胆和外筒长度依次由长至短呈阶梯状，所述通气直筒、内胆和外筒末端齐平，所述的内胆和外筒齐平末端之间设有导向板和双向高压脉冲点火器，所述的外筒沿筒身切线方向连接外补氧管，所述内胆长于外筒部分筒身沿筒身切线方向连接燃气进口，所述通气直筒长于内胆部分筒身连接内补氧管，所述的外补氧管和内补氧管汇集至空气进口；

所述燃气进气管路为燃气由进气管道进入，依次通过球阀、单向阀、气动蝶阀和流量调节阀后连接进入燃气进口；

所述空气进气管路为空气和通过节能管从节能器导出的高温气体通过变频风机输送至空气进口管道混合预热，再由外补氧管和内补氧管分别输送至外筒和通气直筒内，所述的节能管与空气进口连接处设有进气调节阀。

2.根据权利要求1所述的一种节能型燃气安全点火燃烧装置，其特征在于：燃气由燃气进口进入内胆的循环方向和空气由外补氧管进入外筒的循环方向一致。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能型燃气安全点火燃烧装置，其特征在于：所述的内胆长于外筒部分筒身侧面设有火焰探测器，所述的通气直筒前端设有视镜，所述节能器末端设有温度传感器和CO监测仪。

4.根据权利要求1或2所述的一种节能型燃气安全点火燃烧装置，其特征在于：所述的变频风机变化范围为：0HZ—50HZ。

5.根据权利要求1-4其中任意一项所述的一种节能型燃气安全点火燃烧装置控制方法，包括以下步骤：

a、首先开启变频风机，并在50HZ下运行60秒，用空气对燃烧室进行吹扫；60秒后降频到8HZ的位置，同时缓缓开启燃气流量调节阀至点火位置，主控制系统随即打开气动蝶阀，同时双向高压脉冲点火器工作，点火4-6秒；

b、火焰探测器开始工作，点火燃烧成功后，主控制系统命令燃气流量调节阀和变频风机同步按比例打开到正常燃烧位置；

c、当点火成功后，双向高压脉冲点火器停止工作，火焰探测器进入正常工作状态，时时反馈信号；

d、温度传感器正常工作，传递检测信号：

当排气温度异常时，温度传感器发出信号，通过调整变频风机频率，调整空气燃气比；

e、CO监测仪正常工作，传递检测信号：

当CO超标时，信号发送到主控制系统，控制系统根据超标值，调整风机频率，提高补气量；

f、在正常运行的情况下，出现以下任意一种情况：点火燃烧未成功、未接收到检测仪器数据、停电、变频风机工作异常、灭火、锅炉压力及温度异常、锅炉水位超限或压缩空气压力过低，主控制系统控制命令关闭气动蝶阀，进入人工检查。