CN114110651B - 一种炭黑尾气锅炉自动点火装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，它包括气动推进器、高能点火装置、点火控制柜、火检器、点火枪和火检控制器；气动推进器与点火枪连接；高能点火装置与点火枪和点火控制柜电性连接；火检控制器与火检器、点火控制柜和气动推进器电性连接；气动推进器内设置有压缩风通道和煤气通道，高能点火装置包括点火控制器和高压转化器，火检器包括光学镜头组件、冷却风管道、火检信号反馈联动控制单元、温度检测探头、连接法兰和火检套管，点火枪包括点火组件和角度调节护套。本发明能够对点火枪的点火角度进行调节，实现多角度点火，并对火焰情况进行检测，成功点火后及时关闭点火枪，提高锅炉点火安全系数和点火操作效率。

Description

一种炭黑尾气锅炉自动点火装置

技术领域

本申请涉及锅炉自动点火技术领域，具体涉及一种炭黑尾气锅炉自动点火装置。

背景技术

锅炉点火方式有手动点火和自动点火两种方式，手动点火方式是通过人工手持煤气点火杆，点火杆穿过炉门进行点火，即在锅炉现场煤气管道上，接一根点火杆，打开炉门，调节炉膛负压，手持点火杆，打开煤气进气阀，点燃点火杆煤气，将着火的点火杆快速伸进炉膛燃烧器的煤气烧嘴处，用于引燃燃烧器主煤气。手动点火方式存在较大安全隐患和操作间断、延时情况。自动点火方式则是操作者预先将点火杆置于点火口，通过高能电弧引燃煤气，整个点火过程安全高效，安全隐患较小。

发明内容

本发明的内容在于，提供一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，能够对点火枪的点火角度进行调节，实现多角度点火，并对火焰情况进行检测，成功点火后及时关闭点火枪并退出，提高锅炉点火安全系数和点火操作效率。

本发明采取的技术方案是：一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，包括气动推进器、高能点火装置、点火控制柜、火检器、点火枪和火检控制器；所述气动推进器一端与所述点火枪连接，另一端与压缩风管道和煤气管道连接；所述高能点火装置与所述点火枪和点火控制柜电性连接；所述火检控制器与所述火检器、点火控制柜和气动推进器电性连接；

所述气动推进器内设置有压缩风通道和煤气通道，所述压缩风通道与所述压缩风管道连

接，所述煤气通道一端与所述煤气管道连接，另一端与所述点火枪连接；

所述高能点火装置包括点火控制器和高压转化器，所述点火控制器与所述点火控制柜和高压转化器电性连接，所述高压转化器还与所述点火枪电性连接；所述高压转化器设置在所述气动推进器上；

所述火检器包括光学镜头组件、冷却风管道、火检信号反馈联动控制单元、温度检测探头、连接法兰和火检套管；所述火检套管设置在所述光学镜头组件两侧，所述火检套管上还设置有冷却风管道、连接法兰和温度检测探头；所述光学镜头组件包括放大透镜，成像透镜和感光元件；所述放大透镜和成像透镜分别设置在所述光学镜头组件两侧，所述感光元件设置在靠近所述成像透镜的一侧，所述火检信号反馈联动控制单元设置在所述光学镜头组件底部，并与所述感光元件、温度检测探头和火检控制器电性连接；

所述点火枪包括点火组件和角度调节护套；所述点火组件包括点火电极、点火孔和点火枪套管，所述点火电极设置在所述点火孔上方，并与所述高压转化器电性连接；所述点火枪套管设置在所述点火孔外表面，所述点火枪套管一端为斜端面，另一端为平面端，所述点火枪套管的斜端面处设置有第一调节齿轮；所述角度调节护套一端为平面端，一端为斜面端，所述角度调节护套的平面端与所述气动推进器连接，所述角度调节护套的斜面端设置有第一内齿轮和第一传动齿轮，所述第一内齿轮和第一传动齿轮啮合；所述第一传动齿轮还与所述第一调节齿轮啮合。

进一步地，所述角度调节护套和点火枪套管之间还设置有调节块，所述调节块两端均为斜面端，所述调节块的一个斜面端设置有第二调节齿轮，所述第二调节齿轮与所述第一传动齿轮啮合；所述调节块的另一个斜面端设置有第二内齿轮和第二传动齿轮，所述第二内齿轮和第二传动齿轮啮合；所述第二传动齿轮还与所述第一调节齿轮啮合。

进一步地，所述角度调节护套、点火枪套管和调节块的斜面端均是正圆形端面。

进一步地，所述点火控制柜内设置有远控-现地切换电路，所述远控-现地切换电路包括万能转换开关、第一继电器、第二继电器、接地开关、电源和钮子开关；所述万能转换开关与所述电源的正极、负极、钮子开关、第一继电器线圈的负极和第二继电器线圈的负极连接；所述第一继电器线圈的正极与所述钮子开关的连接；所述第二继电器线圈的正极与所述第二继电器的常开触点和第一继电器的常开触点连接；所述第二继电器的常闭触点一端与第一继电器的常开触点连接，另一端与第二继电器的常开触点连接；所述接地开关的线圈正极与所述第二继电器的常闭触点连接，所述接地开关的线圈负极与电源负极连接；所述接地开关的常开触点一端与电源负极连接，另一端与点火控制柜的接地线连接。

进一步地，所述电源正极和万能转换开关之间，钮子开关和万能转换开关之间均设置有熔断器。

本发明的有益效果在于：

（1）通过气动推进器代替工人，将点火枪平稳的推至点火口处，通过高能点火装置将高压电能输送至点火电极，实现自动点火；避免人工点火时需要先将点火枪点燃再快速推进至点火口处，减小安全隐患，提高锅炉点火安全系数和点火操作效率；

（2）通过火检器和火检控制器对火焰情况进行检测，通过火检器的光学镜头组件对火焰亮度进行检测，并结合温度检测探头的传感信号，由火检信号反馈联动控制单元将检测信号发送至火检控制器，在点火成功后开启冷却风管道，降低火检器温度，防止火检器损坏；同时控制点火枪退出反应炉；

（3）通过角度调节护套、调节块和点火枪套管配合，在齿轮传动作用下，可实现对点火枪角度的调节，当燃烧炉中设置有多个点火口时，通过转动角度调节护套，操作人员可在燃烧室外对点火枪的点火角度进行调节，满足燃烧炉的点火需求；

（4）通过远控-现地切换电路可实现远控和现地两种控制方式，远控方式是通过DCS控制室对本发明进行控制，现地方式是通过点火控制柜对本发明进行控制，通过点火控制柜上的万能转换开关即可实现远控方式和现地方式的切换，并通过钮子开关可实现远程关断控制系统电源，操作人员无需再返回点火现场关闭电源，操作更为便捷，也可减少待机状态下的电量损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1燃烧炉内侧面剖视图；

图3为本发明实施例1火检器的结构示意图；

图4为图3中A部分的局部放大图；

图5为本发明实施例1点火枪的结构示意图；

图6为本发明实施例1点火枪的截面图；

图7为本发明实施例1控制结构的示意图；

图8为本发明实施例2点火枪的结构示意图。

附图标记解释：1-气动推进器，2-点火控制柜，3-火检器，4-点火枪，5-火检控制器，6-压缩风通道，7-煤气通道，8-煤气管道，9-点火控制器，10-高压转化器，11-光学镜头组件，12-冷却风管道，13-火检信号反馈联动控制单元，14-温度检测探头，15-连接法兰，16-放大透镜，17-成像透镜，18-感光元件，19-点火组件，20-角度调节护套，21-点火电极，22-点火孔，23-点火枪套管，24-第一调节齿轮，25-第一内齿轮，26-第一传动齿轮，27-调节块，28-第二调节齿轮，29-第二内齿轮，30-第二传动齿轮，31-燃烧室，32-火检套管，SA01-万能转换开关，KA01-第一继电器，KA02-第二继电器，KD-接地开关，BAT-电源，SA02-钮子开关，FU01-第一熔断器，FU02-第二熔断器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所述领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样， “一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。 “连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。 “上”、 “下”、 “左”、 “右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1：

如图1~图6所示，一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，包括气动推进器1、高能点火装置、点火控制柜2、火检器3、点火枪4和火检控制器5；所述气动推进器1一端与所述点火枪4连接，另一端与压缩风管道和煤气管道8连接；所述高能点火装置与所述点火枪4和点火控制柜2电性连接；所述火检控制器5与所述火检器3、点火控制柜2和气动推进器1电性连接。

所述气动推进器1内设置有压缩风通道6和煤气通道7，所述压缩风通道6与所述压缩风管道连接，所述煤气通道7一端与所述煤气管道8连接，另一端与所述点火枪4连接。所述气动推进器1用于推进点火枪4，通过压缩风为点火枪4提供动力，使点火枪4自动移动至点火口，煤气则通过煤气管道8和煤气通道7到达点火枪4。

所述高能点火装置包括点火控制器9和高压转化器10，所述点火控制器9与所述点火控制柜2和高压转化器10电性连接，所述高压转化器10还与所述点火枪4电性连接；所述高压转化器10设置在所述气动推进器1上。所述点火控制器9用于发出点火信号，高压转换器则用于将220V的工业用电转化为2500V的高压电。

所述火检器3包括光学镜头组件11、冷却风管道12、火检信号反馈联动控制单元13、温度检测探头14、连接法兰15和火检套管32；所述火检套管32设置在所述光学镜头组件11两侧，所述火检套管32上还设置有冷却风管道12、连接法兰15和温度检测探头14；所述光学镜头组件11包括放大透镜16，成像透镜17和感光元件18；所述放大透镜16和成像透镜17分别设置在所述光学镜头组件11两侧，所述感光元件18设置在靠近所述成像透镜17的一侧，所述火检信号反馈联动控制单元13设置在所述光学镜头组件11底部，并与所述感光元件18、温度检测探头14和火检控制器5电性连接。所述光学镜头组件11和温度检测探头14分别用于检测火焰亮度和温度，放大透镜16用于放大火焰图像，成像透镜17则用于将火焰图像呈现在感光元件18上，冷却风管道12用于输入冷却风。降低火检器3温度，防止火检器3损坏，连接法兰15用于连接光学镜头组件11和火检套管32。

所述点火枪4包括点火组件19和角度调节护套20；所述点火组件19包括点火电极21、点火孔22和点火枪套管23，所述点火电极21设置在所述点火孔22上方，并与所述高压转化器10电性连接；所述点火孔22与所述煤气通道7连接，所述点火电极21可释放12SPS的火花引燃点火孔22内的煤气。所述点火枪套管23设置在所述点火孔22外表面，所述点火枪套管23一端为斜端面，另一端为平面端，所述点火枪套管23的斜端面处设置有第一调节齿轮24；所述角度调节护套20一端为平面端，一端为斜面端，所述角度调节护套20的平面端与所述气动推进器1连接，所述角度调节护套20的斜面端设置有第一内齿轮25和第一传动齿轮26，所述第一内齿轮25和第一传动齿轮26啮合；所述第一传动齿轮26还与所述第一调节齿轮24啮合，通过齿轮传动作用下，可实现对点火枪4角度的调节。优选的，所述角度调节护套20、点火枪套管23和调节块27的斜面端均是正圆形端面。

本发明实施例1的工作原理如下：

当燃烧室31需要进行点火作业时，通过气动推进器1将点火枪4推进至燃烧室31内的点火口，由点火控制柜2发出控制信号，点火控制器9接收到点火控制柜2发出的控制信号后。控制高压转化器10将2500V，贮能不大于20J的电能输出至点火枪4的点火电极21，由点火电极21释放12SPS的火花引燃煤气，进行点火。

点火枪4点燃点火口后，火检器3上的光学镜头组件11和温度检测探头14分别用于检测火焰亮度和温度，当感光元件18上感应到足够的光强，并且温度检测探头14检测的温度达到对应值时，火检信号反馈联动控制单元13发出控制信号提示点火成功，火检控制器5接收到火检信号反馈联动控制单元13发出的控制信号后，开启冷却风管道12输入冷却风，降低火检器3温度，防止火检器3因为高温而损坏。

当燃烧室31内设置有多个处于同一直线的点火口时，可以通过气动推进器1调整点火枪4位置，来点燃多个点火口；当燃烧室31内的环绕设置有多个处于同一平面的点火口时，则可以通过角度调节护套20来调节点火枪4的点火角度。操作人员转动位于燃烧室31外部的调节护套时，第一内齿轮25带动第一传动齿轮26转动，进而使得与第一传动齿轮26啮合的第一调节齿轮24转动，在齿轮的传动作用下，通过转动角度调节护套20可带动点火枪套管23转动。由于点火枪套管23和角度调节护套20的连接端是斜面端，在转动过程中点火枪4护套的位置会偏离水平面，从而将环形设置的点火口一一点燃。

如图7所示，所述点火控制柜2内设置有远控-现地切换电路，通过远控-现地切换电路可实现远控和现地两种控制方式，远控方式是通过DCS控制室对实施例1进行控制，现地方式是通过点火控制柜2控制对实施例1进行控制。所述远控-现地切换电路1包括万能转换开关SA01、第一继电器KA01、第二继电器KA02、接地开关KD、电源BAT和钮子开关SA02；所述万能转换开关SA01与所述电源BAT的正极、负极、钮子开关SA02、第一继电器KA01的线圈负极和第二继电器KA02的线圈负极连接；所述第一继电器KA01线圈的正极与所述钮子开关SA02的连接；所述第二继电器KA02的线圈正极与所述第二继电器的常开触点KA02-1O和第一继电器的常开触点KA01-1O连接；所述第二继电器的常闭触点KA02-1C一端与第一继电器的常开触点KA01-1O连接，另一端与第二继电器的常开触点KA02-1O连接；所述接地开关KD的线圈正极与所述第二继电器的常闭触点KA02-1C连接，所述接地开关KD的线圈负极与电源BAT的负极连接；所述接地开关的常开触点KD-1O一端与电源BAT的负极连接，另一端与点火控制柜2的接地线连接。

通过操作万能转换开关SA01，可实现远控和现地两种控制方式的切换。将万能转换开关SA01旋转至“现地”位置，第一继电器KA01不得电，第二继电器KA02得电，第一继电器的常开触点KA01-1O不闭合，第二继电器的常开触点KA02-1O闭合，第二继电器的常闭触点KA02-1C断开，此时接地开关KD通过第二继电器的常开触点KA02-1O所在的支路得电，接地开关的常开触点KD-1O闭合，电源BAT 的负极与点火控制柜2的接地线接通，电源BAT为实施例1的控制系统供电，操作人员可通过点火控制柜2对实施例1进行控制。将万能转换开关SA01旋转至“远控”位置，第一继电器KA01得电，第二继电器KA02不得电，第一继电器的常开触点KA01-1O闭合，第二继电器的常开触点KA02-1O不闭合，第二继电器的常闭触点KA02-1C不断开，此时操作人员可通过设置在DCS控制室的钮子开关SA02控制电源BAT是否为实施例1的控制系统供电。当钮子开关SA02的触点闭合时，接地开关KD通过第一继电器的常开触点KA01-1O和第二继电器的常闭触点KA02-1C所在的支路得电，接地开关的常开触点KD-1O闭合，电源BAT 的负极与点火控制柜2的接地线接通，电源BAT为实施例1的控制系统供电，操作人员可在DCS控制室里对实施例1进行控制；当钮子开关SA02的触点断开时，接地开关KD失电，接地开关的常开触点KD-1O断开，电源BAT 的负极与点火控制柜2的接地线断开，电源BAT停止为实施例1的控制系统供电，操作人员无需返回至点火控制柜2处操作万能转换开关SA01至“0”档来关闭电源。

在实施例1中，为了对点火控制柜2和DCS控制室进行短路保护，所述电源BAT的正极和万能转换开关SA01之间，钮子开关SA02和万能转换开关SA01之间分别设置有第一熔断器FU01和第二熔断器FU02。

实施例2：

如图8所示，实施例2在实施例1的基础上还设置了调节块27，所述调节块27设置在角度调节护套20和点火枪套管23之间，所述调节块27两端均为斜面端，所述调节块27的一个斜面端设置有第二调节齿轮28，所述第二调节齿轮28与所述第一传动齿轮26啮合；所述调节块27的另一个斜面端设置有第二内齿轮29和第二传动齿轮30，所述第二内齿轮29和第二传动齿轮30啮合；所述第二传动齿轮30还与所述第一调节齿轮24啮合。通过调节块27可扩大点火枪4角度的调节范围，调节块27的个数可根据需要调整的角度范围进行设置，在实施例2中，调节块27的个数为一块。除了点火枪4的角度调节范围，实施例2的其他结构和工作原理均与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，其特征在于，包括气动推进器、高能点火装置、点火控制柜、火检器、点火枪和火检控制器；所述气动推进器一端与所述点火枪连接，另一端与压缩风管道和煤气管道连接；所述气动推进器用于将点火枪推进至燃烧室内的点火口，所述火检器设置在点火枪的下方；所述高能点火装置与所述点火枪和点火控制柜电性连接；所述火检控制器与所述火检器、点火控制柜和气动推进器电性连接；

所述气动推进器内设置有压缩风通道和煤气通道，所述压缩风通道与所述压缩风管道连接，所述煤气通道一端与所述煤气管道连接，另一端与所述点火枪连接；

所述高能点火装置包括点火控制器和高压转化器，所述点火控制器与所述点火控制柜和高压转化器电性连接，所述高压转化器还与所述点火枪电性连接；所述高压转化器设置在所述气动推进器上；

所述火检器包括光学镜头组件、冷却风管道、火检信号反馈联动控制单元、温度检测探头、连接法兰和火检套管；所述火检套管设置在所述光学镜头组件两侧，所述连接法兰用于连接光学镜头组件和火检套管，所述火检套管上还设置有冷却风管道、连接法兰和温度检测探头，所述温度检测探头用于检测火焰温度；所述光学镜头组件包括放大透镜，成像透镜和感光元件；所述放大透镜和成像透镜分别设置在所述光学镜头组件两侧，所述感光元件设置在靠近所述成像透镜的一侧，所述火检信号反馈联动控制单元设置在所述光学镜头组件底部，并与所述感光元件、温度检测探头和火检控制器电性连接；

所述点火枪包括点火组件和角度调节护套；所述点火组件包括点火电极、点火孔和点火枪套管，所述点火电极设置在所述点火孔上方，并与所述高压转化器电性连接；所述点火枪套管设置在所述点火孔外表面，所述点火枪套管一端为斜端面，另一端为平面端，所述点火枪套管的斜端面处设置有第一调节齿轮；所述角度调节护套一端为平面端，一端为斜面端，所述角度调节护套的平面端与所述气动推进器连接，所述角度调节护套的斜面端设置有第一内齿轮和第一传动齿轮，所述第一内齿轮和第一传动齿轮啮合；所述第一传动齿轮还与所述第一调节齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，其特征在于，所述角度调节护套和点火枪套管之间还设置有调节块，所述调节块两端均为斜面端，所述调节块的一个斜面端设置有第二调节齿轮，所述第二调节齿轮与所述第一传动齿轮啮合；所述调节块的另一个斜面端设置有第二内齿轮和第二传动齿轮，所述第二内齿轮和第二传动齿轮啮合；所述第二传动齿轮还与所述第一调节齿轮啮合。

3.根据权利要求1或2所述的一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，其特征在于，所述角度调节护套、点火枪套管和调节块的斜面端均是正圆形端面。

4.根据权利要求1所述的一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，其特征在于，所述点火控制柜内设置有远控-现地切换电路，所述远控-现地切换电路包括万能转换开关、第一继电器、第二继电器、接地开关、电源和钮子开关；所述万能转换开关与所述电源的正极、负极、钮子开关、第一继电器线圈的负极和第二继电器线圈的负极连接；所述第一继电器线圈的正极与所述钮子开关连接；所述第二继电器线圈的正极与所述第二继电器的常开触点和第一继电器的常开触点连接；所述第二继电器的常闭触点一端与第一继电器的常开触点连接，另一端与第二继电器的常开触点连接；所述接地开关的线圈正极与所述第二继电器的常闭触点连接，所述接地开关的线圈负极与电源负极连接；所述接地开关的常开触点一端与电源负极连接，另一端与点火控制柜的接地线连接。

5.根据权利要求4所述的一种炭黑尾气锅炉自动点火装置，其特征在于，所述电源正极和万能转换开关之间，钮子开关和万能转换开关之间均设置有熔断器。

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