CN202836250U

CN202836250U - 烧嘴控制器

Info

Publication number: CN202836250U
Application number: CN 201220423390
Authority: CN
Inventors: 莫云清; 白玮; 高春青
Original assignee: Honeywell Environmental and Combustion Controls Tianjin Co Ltd
Current assignee: Honeywell Environmental and Combustion Controls Tianjin Co Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-08-24

Abstract

本实用新型公开了一种烧嘴控制器，其包括处理器；燃气阀控制电路模块，其控制燃气阀的导通和关闭；点火器控制电路模块，其控制点火器；火焰电流监测电路模块，其连接火焰传感器并通过所述火焰传感器获得火焰电流信号，以及门槛值调节模块，其预设有第一电流门槛值；其中所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块发出协同点火的控制指令信号，从所述火焰电流监测电路模块取得火焰电流信号，将来自于所述火焰电流监测电路模块的火焰电流信号的电流值与所述第一电流门槛值比较，当火焰电流信号的电流值未达到所述第一电流门槛值，所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块发出重复一定数目协同点火的控制指令信号。

Description

烧嘴控制器

技术领域

本实用新型涉及工业锅炉烧嘴领域，具体说涉及一种烧嘴控制器。

背景技术

工业燃料炉上用的燃烧装置俗称“烧嘴”，通常指的是燃烧装置本体部分，有燃料入口、空气入口和喷出孔，起到分配燃料和助燃空气并以一定方式喷出后燃烧的作用。烧嘴控制器是锅炉燃烧器燃烧过程的安全控制装置。目前烧嘴控制器大多检测与控制分离，功能单一，且在工作过程中，控制器状态不可知，使得控制效果不佳。

公开号为CN 201992686U的中国专利公开了一种热处理炉脉冲烧嘴的集成式燃烧控制器。包括单片机模块、输入模块、输出模块、人机接口模块、总线通信接口模块和电源模块。总线通信接口模块与上位机相连接，输出模块与燃烧器的阀门控制机构、点火控制机构、指示灯相连接，输入模块与阀门位置传感器、火焰状态传感器相连接，输入模块由风冷指令、大火指令、点火指令输入钮、复位钮组成。输出模块由小火煤气阀开启指令、小火煤气阀关闭指令、大火煤气阀开启指令、大火煤气阀关闭指令输出钮组成。该控制器的优点是：集点火、火焰监视、熄火报警、大小火切换控制及风冷控制于一体，并且具有与上位机联络的功能。缺陷在于该控制器用于脉冲烧嘴，只能在几种工作状态中简单切换，一旦出现故障，控制器无法判断和找出原因。操作人员需进行排查。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能的烧嘴控制器，可实现自动点火过程。

本实用新型采用以下技术方案。

一种烧嘴控制器，其包括处理器；

燃气阀控制电路模块，其控制燃气阀的导通和关闭；

点火器控制电路模块，其控制点火器；

火焰电流监测电路模块，其连接火焰传感器并通过所述火焰传感器获得火焰电流信号，以及；

门槛值调节模块，其预设有第一电流门槛值；

其中所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块发出协同点火的控制指令信号，从所述火焰电流监测电路模块取得火焰电流信号，将来自于所述火焰电流监测电路模块的火焰电流信号的电流值与所述第一电流门槛值比较，当火焰电流信号的电流值未达到所述第一电流门槛值，所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块重新发出协同点火的控制指令信号。

进一步地，所述门槛值调节模块还设有电位计，通过所述电位计将第一电流门槛值改为第二电流门槛值。

进一步地，还包括复位次数选择控制模块，所述复位次数选择控制模块包括与所述燃气阀控制电路模块连接的第一模式，和同时与所述燃气阀控制电路模块、和所述点火器控制电路模块连接的第二模式；所述复位次数选择控制模块还设有拔码，通过拔码选择第一或第二模式。

进一步地，还包括与所述处理器连接的显示器，所述显示器显示状态信息。

进一步地，还包括分别与所述处理器和所述显示器连接的信号输出控制电路模块，所述显示器为数码显示器，所述信号输出控制电路模块设有正常信号输出继电器和报警信号输出继电器，来自于处理器的正常信号启动正常信号输出继电器而控制所述显示器显示运行状态信息，来自于处理器的报警信号启动所述报警信号输出继电器而控制所述显示器显示故障信息。

进一步地，还包括远程控制功能模块，所述远程控制功能模块包括远程点火电路单元和远程复位电路单元，各电路单元均设有光耦管。

进一步地，所述火焰电流监测电路模块的火焰电流监测电路包括主电源、整流滤波模块、升压电路模块、斩波电路、火焰检测电路和火焰电流信号处理电路，其中火焰检测信号自主电源经整流滤波模块、升压电路模块、斩波电路、和火焰检测电路传递到金属棒上。

进一步地，所述传感器包括与所述点火器的点火电极一体设置的金属棒。

进一步地，所述燃气阀控制电路模块包括硬件看门狗电路和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路接收硬件看门狗电路的控制信号，并驱动继电器控制燃气阀。

本实用新型涉及的烧嘴控制器驱动燃气电磁阀和点火控制器，因此能实现自动点火过程。另外火焰电流监测电路模块可以监测火焰电流，从而监测火焰状态。

采用本实用新型涉及的烧嘴控制器，实现安全点火并控制整个燃烧过程。而且操作方便，可以广泛使用。可应用于工业炉窑多烧嘴领域，锅炉烧嘴等领域。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1为本实用新型涉及的烧嘴控制器的模块结构示意图；

图2为图1中的火焰电流监测电路模块的模块结构示意图，及；

图3为图1中的燃气阀控制电路模块的模块结构示意图。

具体实施方式

参见图1，为本实用新型涉及的烧嘴控制器的模块结构示意图。所述烧嘴控制器包括处理器110、燃气阀控制电路模块180，点火器控制电路模块190、火焰电流监测电路模块170和门槛值调节模块130，从而可以实现自动点火和火焰监测。另外，本实用新型涉及的烧嘴控制器还包括稳压电路模块120、复位次数选择控制模块140、远程控制功能模块150、显示器160、正常信号和报警信号输出控制电路模块210。

以下对各模块部分及其基本作用作介绍。

处理器110：为信号中央处理(MCU)，接收各模块发出的信号、进行处理，并随后发送相应的控制指令信号给相应模块。

燃气阀控制电路模块180：其用于控制燃气阀的导通与关闭。优选地，在本实施例中，燃气阀为燃气电磁阀，当然也可以由其它控制方式的阀来替代。在燃气阀控制电路中设有电控制器件以控制燃气电磁阀，优选地，电控制器件为继电器。所述燃气阀控制电路模块180接收来自所述处理器110的指令信号，并通过燃气阀控制电路中的继电器控制燃气阀的导通和关闭。在点火前，燃气电磁阀需打开，并在燃烧过程中保持打开；在报警时，需要关闭燃气电磁阀以保证安全。

点火器控制电路模块190：其用于控制点火器的点火过程，点火器控制电路中设继电器以控制点火器。结合对燃气电磁阀和点火器的控制（燃气电磁阀控制电路模块180和点火器控制电路模块190），实现自动点火过程。

火焰电流监测电路模块170：其使用金属棒（也可称为离子棒）来实现电离火焰监测。所述处理器110发出火焰检测信号给与火焰电流监测电路连接的金属棒，所述金属棒获得火焰电流信号后，经处理电路放大后后，传输进入至所述处理器110。通过该模块，可以检测出是否点燃火焰，也可以检测出火焰电流的大小，从而监测火焰情况。

门槛值调节模块130：所述门槛值调节模块130预设有第一电流门槛值Ith，如设所述第一电流门槛值Ith为下限值，当火焰电流监测电路模块170所监测到的火焰电流信号的电流值在门槛值电流Ith以上，表示点火成功；当所检测到的火焰电流信号的电流值低于第一电流门槛值Ith，表示点火失败，此时所述处理器110分别给所述燃气阀控制电路模块180与所述点火器控制电路模块190发出相应的控制指令信号。

另外，由于各种气体、液体燃料在燃烧时，不断地挥发出污染物质，使金属棒的电极氧化或结焦，影响火焰信号的接收。因此，在检查故障或维护期间，可以根据具体情况需要调节门槛值电流。其主要通过接触式调节装置来调节实现。优选地，可以选用电位计（以调节电阻的方式）。通过调节电位计将第一电流门槛值Ith改为第二门槛值电流。

复位次数选择控制模块140：所述复位次数选择控制模块140设有拔码，当点火失败时该模块有两种报警锁定方式，可通过拔码进行锁定方式(模式)的选择。第一模式为，如果点火失败，立即进行报警锁定（复位次数为0），即与所述燃气阀控制电路模块180连接，燃气电磁阀关闭（保证点火失败时安全）；第二模式为，如果点火失败，再进行一次点火过程，即同时与所述燃气阀控制电路模块180、和所述点火器控制电路模块190连接，如果再次点火失败，则进行报警锁定（复位次数为1），燃气电磁阀关闭（保证点火失败时安全）。

显示器160：所述显示器160与所述处理器110连接，其用于显示故障信息、运行状态信息、火焰电流信息等以表征烧嘴的工作状态。其中火焰电流监测电路模块170、正常信号和报警信号输出控制电路模块210、点火器控制电路模块190等模块的输出信号可以在显示器160上实时显示。

正常信号和报警信号输出控制电路模块210：分别与所述处理器110、和所述显示器160连接，通过至少两个继电器驱动，实现正常信号的输出控制和报警信号的输出控制。因此，数码器160可以实现故障信息显示、运行状态信息。

远程控制功能模块150：所述远程控制功能模块150包括远程点火电路单元和远程复位电路单元，各电路单元均设有光耦管，其中一个光耦管用于检测220伏输入电压（即点火器的输入电压），从而可以实现远程启动点火功能。另一个光耦管用于检测220伏输入电压，如果控制器报警则进入复位待机状态。另外，远程控制功能模块150还可以实现对控制燃气电磁阀的继电器进行检测，以确定燃气电磁阀是否按要求动作成功，从而提高燃气的安全可靠性。

图2所示为图1中的火焰电流监测电路模块170的模块结构示意图。如图2所示，火焰电流监测电路模块170包括220V交流主电源171、整流滤波模块172、升压电路模块173、斩波电路174、火焰检测电路175和火焰电流信号处理电路。其中，火焰检测信号自220V交流主电源171输入后经过整流滤波过程，形成直流电源，再经过升压电路173升压至200V左右，然后经过斩波电路174产生交流电源信号，该交流电源信号偏置在带金属棒（置于火焰中）的火焰检测电路175上，利用火焰的电学特性，以某一点输出电位的高低判断火焰电流状态，进而反映火焰燃烧状态。

在又一实施例中，在火焰电流监测电路模块170与点火器控制电路模块190一体化设置时，点火器的点火电极与金属棒可一体设置。

图3所示为图1中的燃气阀控制电路模块180的模块结构示意图。如图3所示，其包括硬件看门狗电路181和继电器驱动电路182，通过设置硬件看门狗电路181，即使在烧嘴控制器100的系统软件出现故障时，硬件看门狗电路181能输出控制信号使控制燃气电磁阀的继电器能控制燃气电池阀关闭（避免继电器误动作），保证燃气电磁阀的工作的安全可靠性，即驱动继电器驱动电路182接收硬件看门狗电路181输出的控制信号，驱动继电器来控制燃气电池阀的状态。

本实用新型涉及的烧嘴控制器的工作原理如下：

(1) 联合控制点火器控制电路模块190和燃气阀控制电路模块180以点火，所述火焰电流监测电路模块170发出火焰检测信号给与火焰电流监测电路连接的金属棒;

(2) 所述金属棒产生微弱的火焰电流信号，该信号经放大处理后，自火焰电流监测电路传输进入至所述处理器110;

(3) 处理器110可将火焰电流信号/点火器状态信号传递给显示器160上显示；

(4) 所述处理器110将火焰电流信号的电流值与来自于所述门槛值调节模块130的第一电流门槛值Ith比较;

(5) 当火焰电流信号的电流值在第一电流门槛值Ith以上，说明点火成功，显示器160上可显示正常运行信息；当火焰电流信号的电流值低于第一电流门槛值Ith，说明点火失败；

(6) 此时进入复位次数选择，通过拔码选择模式，当选择第一模式时，进行报警锁定，所述处理器110给所述燃气阀控制电路模块180发出指令信号，燃气电磁阀关闭，同时显示器160上有报警显示；当选择第二模式，进行重新点火，此时处理器110给所述燃气阀控制电路模块180和点火器控制电路模块190同时控制，燃气电磁阀保持打开，而点火器控制电路上的继电器驱动点火器重新点火，如再次点火失败(其信号传输和判断与前述工作原理同)，报警(显示于显示器160上)，并且关闭燃气电磁阀。

通过火焰电流监测电路模块170传递的火焰电流大小的信息，并通过显示器160的反映，能实时知道火焰情况。一旦有异常，可马上报警，关闭燃气电磁阀。

另外，信号输出分为正常信号和报警信号输出，再进入显示器160，可以显示运行状态和故障信息。

虽然已详细地示出并描述了本实用新型的具体实施例以说明本实用新型的原理，但应理解的是，本实用新型可以其它方式实施而不脱离这样的原理。

Claims

1.一种烧嘴控制器，其包括处理器，其特征是还包括：

燃气阀控制电路模块，其控制燃气阀的导通和关闭；

点火器控制电路模块，其控制点火器；

门槛值调节模块，其预设有第一电流门槛值；

其中所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块发出协同点火的控制指令信号，从所述火焰电流监测电路模块取得火焰电流信号，将来自于所述火焰电流监测电路模块的火焰电流信号的电流值与所述第一电流门槛值比较，当火焰电流信号的电流值未达到所述第一电流门槛值，所述处理器向所述燃气阀控制电路模块与所述点火器控制电路模块发出重复一定数目协同点火的控制指令信号。

2.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：所述门槛值调节模块还设有电位计，通过所述电位计将第一电流门槛值改为第二电流门槛值。

3.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：还包括复位次数选择控制模块，所述复位次数选择控制模块包括多种模式，通过使用拔码设定所进入的模式。

4.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：还包括与所述处理器连接的显示器，所述显示器显示状态信息。

5.根据权利要求4所述的烧嘴控制器，其特征是：还包括分别与所述处理器和所述显示器连接的信号输出控制电路模块，所述显示器为数码显示器，所述信号输出控制电路模块设有正常信号输出继电器和报警信号输出继电器，来自于处理器的正常信号启动正常信号输出继电器而控制所述显示器显示运行状态信息，来自于处理器的报警信号启动所述报警信号输出继电器而控制所述显示器显示故障信息。

6.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：还包括远程控制功能模块，所述远程控制功能模块包括远程点火电路单元和远程复位电路单元，各电路单元均设有光耦管。

7.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：所述火焰电流监测电路模块的火焰电流监测电路包括主电源、整流滤波模块、升压电路模块、斩波电路、火焰检测电路和火焰电流信号处理电路，其中火焰检测信号自主电源经整流滤波模块、升压电路模块、斩波电路、和火焰检测电路传递到金属棒上。

8.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：所述火焰传感器包括与所述点火器的点火电极一体设置的金属棒。

9.根据权利要求1所述的烧嘴控制器，其特征是：所述燃气阀控制电路模块包括硬件看门狗电路和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路接收硬件看门狗电路的控制信号，并驱动继电器控制燃气阀。