CN110454986B - 一种燃烧控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃烧控制系统，包括控制器、排气系统以及燃烧系统，所述排气系统和所述燃烧系统均与控制器连接；所述排气系统包括排气管及设于所述排气管上的烟气检测探头，所述燃烧系统设有燃烧器，所述烟气检测探头检测废气中的烟气温度，当测得的温度不处于预设的燃烧标况范围内时，所述烟气检测探头发送信号至所述控制器中，所述控制器控制所述燃烧器关闭。上述燃气控制系统监控燃烧后的烟温使烟温保持在标准燃烧工作状况的范围内，避免燃烧器产生不正常燃烧，提高燃气具产品运行安全性；在燃气具产品正常工作的情况下，能够控制排烟速度，保证换热效率，提高产各个负荷阶段的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃气采暖炉技术领域和燃气热水器技术领域，尤其是一种燃烧控制系统。
背景技术
现有燃气具产品在对燃烧控制方面仅仅关注最高和最低的燃烧工作状况是否满足国家相关标准要求，未对燃烧工作状况进行直接或间接监控，无法实时判定燃气具产品的燃烧工作状况，无法检测燃气具产品的燃烧异常，存在一定的安全隐患，且产品的参数统一且按实验室标定，批量生产的产品会由于产品零部件的一致性差异导致燃烧工况偏离实验室标定范围的情况出现，最明显的就是同一能效等级的产品在不同环境下使用其能效值会相差较大。
另外，在具备采暖功能的产品上，其产品在使用采暖功能使长期在低负荷下运转，而现有产品均为高负荷能效要高于低负荷的能效，这就导致产品由于长期非高效状态下运行造成采暖费用偏高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃烧控制系统，其可以解决上述问题，使燃烧后的烟温保持在标准燃烧工作状况的范围内。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种燃烧控制系统，包括控制器、排气系统以及燃烧系统，所述排气系统和所述燃烧系统均与控制器连接；所述排气系统包括排气管及设于所述排气管上的烟气检测探头，所述燃烧系统设有燃烧器，所述烟气检测探头检测废气中的烟气温度，当测得的温度不处于预设的燃烧标况范围内时，所述烟气检测探头发送信号至所述控制器中，所述控制器控制所述燃烧器关闭。
优选地，所述燃烧系统还包括有燃气控制阀，所述控制器控制所述燃气控制阀的打开，所述燃气控制阀反馈其电流大小至所述控制器。
优选地，所述燃烧系统还包括有火焰监控器，所述火焰监控器设于所述燃烧器的一侧，且监控所述燃烧器的火焰状况并反馈至所述控制器。
优选地，所述排气系统还包括有风机，所述风机固设于所述排气管上，且反馈当前所述风机的转速至所述控制器中。
优选地，该燃烧控制系统进一步包括有水路系统和换热系统，所述燃烧系统将燃烧产生的热量传导至所述换热系统，所述水路系统将水运输至所述换热系统处加热，并将加热后的水运输至设备外。
优选地，所述水路系统包括水流监控器、水压监控器及水管，所述水流监控器和所述水压监控器设于所述水管中，所述水流监控器和所述水压监控器将检测到的所述水管信息反馈至所述控制器。
优选地，该燃烧控制系统进一步包括有进气系统，所述进气系统将天然气或煤气与空气混合形成混合气体并将混合气体传输所述至所述燃烧系统，所述燃烧器燃烧混合气体形成热量。
优选地，所述进气系统包括风压监控器及进气管，所述风压监控器设于所述进气管中，所述风压监控器检测所述进气管中压力数据反馈至所述控制器。
优选地，该燃烧控制系统进一步包括有报警系统，所述控制器发出报警信号至所述报警系统，所述报警系统发出报警信息。
本发明的有益效果在于：上述燃气控制系统监控燃烧后的烟温使烟温保持在标准燃烧工作状况的范围内，避免燃烧器产生不正常燃烧，提高燃气具产品运行安全性；在燃气具产品正常工作的情况下，能够控制排烟速度，保证换热效率，提高产各个负荷阶段的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种燃烧控制系统的线框图；
图2为本发明实施例提供的一种燃烧控制系统在标准燃烧状况下的曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种燃烧控制系统，如图1所示，其应用于热水器或采暖炉上，包括控制器1、排气系统2以及燃烧系统3，所述排气系统2和所述燃烧系统3均与控制器1连接；所述排气系统2包括排气管及设于所述排气管上的烟气检测探头21，所述燃烧系统3设有燃烧器33，所述烟气检测探头21检测废气中的烟气温度，当测得的温度不处于预设的燃烧标况范围内时，所述烟气检测探头21发送信号至所述控制器1中，所述控制器1控制所述燃烧器33关闭，使燃气控制系统监控燃烧后的烟温使烟温保持在标准燃烧工作状况的范围内，避免燃气阀产生不正常燃烧，提高燃气具产品运行安全性。
作为一种优选的方案，该燃烧系统还包括有水路系统4、进气系统5、换热系统6和报警系统7，控制器1控制排气系统2、燃烧系统3、水路系统4、进气系统5和换热系统6的启停，控制进气系统5将天然气或煤气与空气混合形成混合气体并将混合气体传输至燃烧系统3，燃烧系统3将混合气体燃烧形成的热量传导至换热系统6，水路系统4将水运输至换热系统6处加热，并将加热后的水运输至采暖炉外，排气系统2将燃烧产生的废气排出室外，当排气系统2、燃烧系统3、水路系统4、进气系统5和换热系统6发生故障时，控制器1发出报警信号至报警系统7，报警系统7发出报警信息。
燃烧系统3上设有燃气控制阀32和燃烧器33，进气系统5设有进气通道，进气通道通过燃气控制阀32与燃烧系统3连接，燃烧器33将通过燃气控制阀32的混合气体进行燃烧，控制器1通过控制燃气控制阀32控制的打开和关闭以实现控制燃烧器33的火力大小，进而控制燃烧系统3传输至换热系统6的热量，以控制换热系统6与水路系统4交互的温度导致水路系统4中的水温改变，使控制器1能够控制水温。
其中，控制器1监控燃气控制阀32中的电流，当燃气控制阀32中的电流不处于预设的电流范围中时，则说明燃气压力异常，燃气控制阀32反馈信号至控制器1中，控制器1控制燃烧器33关闭并发送报警信号至报警系统7报警，避免燃气控制阀32失控导致无法精确控制温度。
具体地，燃烧系统3中还包括有火焰监控器31，火焰监控器31设于燃烧器33的一侧，火焰监控器31监控燃烧器33中是否具有火焰，当火焰监控器31发现燃烧器33中不存在火焰时，火焰监控器31发送信号至控制器1中，控制器1将燃烧器33强制关闭并发送报警信号至报警系统7报警，且控制器1进入无火保护程序，避免燃气泄漏。
排气系统2系统中设有排气管，排气管将燃烧系统3中燃烧产生的废气排出室外，排气管中设有烟气检测探头21和风机22，风机22将排气管中的废气排出，烟气检测探头21实时检测废气中的温度T1并反馈至控制器1，风机22的转速可根据烟气检测探头21检测的温度升高或降低进行升高或降低，控制器1判定T1是否处于当前火力大小的标准燃烧工作状况下的最高温度或最低温度之间，如图2所示，第一曲线211为在标准燃烧工作状况下烟气温度的上偏差线，第二曲线212为标准燃烧工作状况的烟气温度曲线，第三曲线213为载标准燃烧工作状况下烟气温度的下偏差线，若T1≥当前燃烧负荷比的最高温度或T1≤当前燃烧负荷比的最低温度，控制器1将燃烧器33强制关闭并发送报警信号至报警系统7报警。
当T1处于[Ty-△t1，Ty+△t1]这一区间时，则说明此时的燃烧工作状况状态良好，无需进行调整，其中Ty为在当前燃烧负荷比标准燃烧工作状况下的烟气温度，△t1为温度常量，该常量根据产品类型不同而不同，具体的数值需要根据产品的类型及测试情况而设定；当T1＜Ty-△t1时，控制器1检测判定风机22的转速是否处于设定的最低转速，若风机22的转速处于最低转速，控制器1发送报警信号至报警系统7报警，并在1-3min后将燃烧器33强制关闭燃烧器33，若风机22的转速不处于最低转速且转速在预设范围内逐步降低的，则控制器1持续监控；当T1＞Ty-△t1时，控制器1检测判定风机22的转速是否处于设定的最高转速，若风机22的转速处于最高转速，控制器1发送报警信号至报警系统7报警，并在1-3min后将燃烧器33强制关闭燃烧器33，若风机22的转速不处于最高转速且转速在预设范围内逐步升高的，则控制器1持续监控，使T1能够基于第二曲线212上变化，提高该产品的燃烧能效，提高燃烧效率。
水路系统4中设有水流监控器41、水压监控器42及水管，水通过水管运输，水流监控器41和水压监控器42设于水管中，水流监控器41监控水管中的水流量，水压监控器42监控水管中的水压状况，水流监控器41和水压监控器42将检测到的信息反馈至控制器1，当水流监控器41和水压监控器42检测到水管中的参数不在设定值范围内，控制器1控制系统进入故障保护程序。
进气系统5内设有风压监控器51及进气管，进气系统5通过进气管将混合气体输送至燃烧系统中3，风压监控器51位于进气管中，风压监控器51检测进气管中的混合气体的压力，避免进气管中有泄漏产生，当风压监控器51检测到进气管中的参数不在设定值范围内，控制器1控制系统进入故障保护程序。
该燃烧控制系统启动时，按照以下步骤检测：
步骤1、检测系统是否存在故障，若系统存在故障，控制器1控制系统进入故障保护程序；
步骤2、检测水流监控器41、水压监控器42和风压监控器51的参数是否正常，若参数不正常，则控制器1控制系统进入故障保护程序；
步骤3、控制器1控制燃烧器33进行点火燃烧；
步骤4、火焰监控器31检测是否存在火焰，若无火焰，控制器1控制系统进入无火保护程序；若有火焰，则进入步骤5；
步骤5、燃烧器33进入恒温燃烧；
步骤6、判定T1是否有T1≥最高温度或T1≤最低温度，若有，控制器1将燃烧器33强制关闭并发送报警信号至报警系统7报警；若无，则进入步骤7；
步骤7、判定燃气控制阀33中的电流是否处于设定的范围值内，若是，控制器1将燃烧器33强制关闭并发送报警信号至报警系统7报警；若无，则进入步骤8；
步骤8、判定T1是否处于[Ty-△t1，Ty+△t1]中，若是，则证明燃烧工作状况较好，无需调整；若否，则进入步骤9；
步骤9、判定T1是否小于Ty-△t1，若是，则进入步骤10；若否，则进入步骤11；
步骤10、判定风机22的转速是否处于设定的最低转速，若是，则进入步骤13；若否，则说明风机22在设定的范围内逐渐减低，重新进入步骤6判定；
步骤11、判定T1是否大于Ty+△t1，若是，则进入步骤12；若否，则证明燃烧工作状况较好，无需调整；
步骤12、判定风机22的转速是否处于设定的最高转速，若是，则进入步骤13；若否，则说明风机22在设定的范围内逐渐升高，重新进入步骤6判定；
步骤13、控制器1发送报警信号至报警系统7报警，并在1min后将燃烧器33强制关闭燃烧器33。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.一种燃烧控制系统，其特征在于，包括控制器(1)、排气系统(2)以及燃烧系统(3)，所述排气系统(2)和所述燃烧系统(3)均与控制器(1)连接；所述排气系统(2)包括排气管及设于所述排气管上的烟气检测探头(21)，所述燃烧系统(3)设有燃烧器(33)，所述烟气检测探头(21)检测废气中的烟气温度，当测得的温度处于预设的燃烧标况范围内时，则证明燃烧工况良好；
当测得的温度小于预设的燃烧标况范围的最小值时，控制器(1)检测判定风机(22)的转速处于最低转速，所述控制器(1)发送报警信号并控制所述燃烧器(33)关闭；
当测得的温度大于预设的燃烧标况范围的最大值时，控制器(1)检测判定风机(22)的转速处于最高转速，所述控制器(1)发送报警信号并控制所述燃烧器(33)关闭。
2.根据权利要求1所述的燃烧控制系统，其特征在于，所述燃烧系统(3)还包括有燃气控制阀(32)，所述控制器(1)控制所述燃气控制阀(32)的打开，所述燃气控制阀(32)反馈其电流大小至所述控制器(1)。
3.根据权利要求2所述的燃烧控制系统，其特征在于，所述燃烧系统(3)还包括有火焰监控器(31)，所述火焰监控器(31)设于所述燃烧器(33)的一侧，且监控所述燃烧器(33)的火焰状况并反馈至所述控制器(1)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的燃烧控制系统，其特征在于，所述排气系统(2)还包括有风机(22)，所述风机(22)固设于所述排气管上，且反馈当前所述风机(22)的转速至所述控制器(1)中。
5.根据权利要求4所述的燃烧控制系统，其特征在于，该燃烧控制系统进一步包括有水路系统(4)和换热系统(6 )，所述燃烧系统(3)将燃烧产生的热量传导至所述换热系统(6)，所述水路系统(4)将水运输至所述换热系统(6)处加热，并将加热后的水运输至设备外。
6.根据权利要求5所述的燃烧控制系统，其特征在于，所述水路系统(4)包括水流监控器(41)、水压监控器(42)及水管，所述水流监控器(41)和所述水压监控器(42)设于所述水管中，所述水流监控器(41)和所述水压监控器(42)将检测到的所述水管信息反馈至所述控制器(1)。
7.根据权利要求4所述的燃烧控制系统，其特征在于，该燃烧控制系统进一步包括有进气系统(5)，所述进气系统(5)将天然气或煤气与空气混合形成混合气体并将混合气体传输至所述燃烧系统(3)，所述燃烧器(33)燃烧混合气体形成热量。
8.根据权利要求7所述的燃烧控制系统，其特征在于，所述进气系统(5)包括风压监控器(51)及进气管，所述风压监控器(51)设于所述进气管中，所述风压监控器(51)检测所述进气管中压力数据反馈至所述控制器(1)。
9.根据权利要求4所述的燃烧控制系统，其特征在于，该燃烧控制系统进一步包括有报警系统(7)，所述控制器(1)发出报警信号至所述报警系统(7)，所述报警系统(7)发出报警信息。
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