CN202904382U - 燃烧装置废气回流再使用控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种燃烧装置废气回流再使用控制系统，包括：一燃烧设备，其具有一进气端及一排气端；一空气调节单元，设在进气端前，以调节冷空气的供给量；排气端连接一回收管至进气端，回收管上设有一开关阀，以控制回收管的打开或关闭；一含氧感知器，装设在排气端或回收管上，以侦测废气中的氧气含量，转换成电压信号送至一控制器；控制器以其接收的信号，做为开关阀的打开或关闭的依据，当废气含氧量大于控制器的设定值时，令开关阀打开，使排气端的高含氧量废气经由回收管回流至进气端再利用。本实用新型具有以废气中的含氧量来控制操作回收流量，将原先要排放的高温废气回流再使用，进而达到节能减碳及减少废气排放，且使燃烧效率达到最佳化。
Description
技术领域
本实用新型是有关一种燃烧装置废气回流再使用控制系统，尤指一种以废气的含氧量作为打开或关闭回流通道的装置。
背景技术
由于油价及电价不断高涨，且因地球受到温室效应的影响，节能减碳已成为当今生活与工业须立即面对解决的问题，尤其在工业方面，各种锅炉、焚化炉、发电装置等设备，都须要使用到燃料作为能源。而这些设备在燃烧过程中，无可避免地会产生很多的废气(烟气)。这些设备都需要燃烧燃料来产生能源，但燃烧后所形成的废气，不断的排放至大气中，兹以锅炉来作说明，其将具有下述的缺失：
(一)、一般而言锅炉的排气温度，依其种类而不同，大都在150℃～280℃之间，将如此高温的废气排放至大气中，不仅造成空气污染，更是加速地球暖化效应，这是极为严重的环保问题。
(二)、将150℃～280℃以上的废气不断排放，这意味着燃烧室内不断的失温，于是设备就必须不断的加入燃料和冷空气，以致成本不断增加。
(三)、上述排放的废气中，其含氧量平均超过9％，甚至高达18％。图1所示，即为设备燃烧效率与排气含氧量关系图，其以锅炉为例，且排放温度分别为l50℃、175℃、200℃、230℃及280℃所作成的关系图。由该图清楚显示，当排放含氧量(O2％)愈高时，其燃烧效率(Combustionefficiency)愈低，此是造成燃料部分热能被过剩空气带走，一般而言，排气含氧量每降低3％可节省约1-2％燃料。
是以，如能控制废气含氧量，则可达到节能省碳的目的。但，目前产业所利用的方式，采用空燃比控制系统，亦即将早期机械式空燃比机构，改以微电脑空燃比控制系统取代，虽然以微电脑空燃比控制系统，利用操作曲线方式可解决机械式空燃比机构所无法解决的燃烧操作问题。
然查，此种空燃比控制系统，主要包括：燃烧机程式控制及燃烧空气送风机转速控制等。其虽可利用微电脑空燃比及变频控制系统来降低废气含氧量，但有些设备其所排出的废气含氧量仍然偏高，且这些高温废烟气(150℃～280℃)末能回收再利用，亦非常可惜。
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种燃烧装置废气回流再使用控制系统，其具有以废气中的含氧量来控制操作回收流量，将原先要排放的高温废气回流再使用，进而达到节能效益，并可降低烟囱废气排放量约15％～60％。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种燃烧装置废气回流再使用控制系统，包括：
一燃烧设备，其具有一进气端及一排气端；一空气调节单元，设在该进气端前，以调节冷空气的供给量：其特征在于：
该排气端连接一回收管至该进气端，且该回收管上设有一开关阀，以控制该回收管的打开或关闭；
一含氧感知器(O2Sensor)，装设在该排气端或回收管上，以侦测废气中的氧气含量(O2％)，转换成电压信号送至控制器。该控制器，具有微电脑处理器，接收含氧感知器的信号，做为控制开关阀的打开或关闭的依据，当废气含氧量(O2％)大于该控制器的设定值时，令开关阀开启，使排气端的高含氧量废气经由回收管回流至进气端再利用。
本实用新型上述燃烧设备包括：锅炉、焚化炉及发电装置。
依据前述特征，该开关阀包括一闸阀、电磁阀或蝶阀；其中，蝶阀更包括一伺服马达，以该控制器信号来控制该伺服马达的运转，以控制该蝶阀的开度或关闭。
进一步，该回收管上更可包括一风机，且该风机由该控制器来控制其开机或关机；该风机由一变频马达所驱动，以控制该风机的转速；该控制器更包括一设定输入介面及一显示单元。
借助上述技术手段，本实用新型是在该燃烧设备的排气端，利用该回收管及一含氧感知器，将所排放的高含氧量废气导引至进气端，防止燃烧设备的内部温度大量下降，因此，可减少注入外部冷空气；除了具有节能功效外，更因为废气大都被回收，所以废气排出相对降低，可以避免空气污染，更可减缓地球暖化效应。
本实用新型的有益效果是，其具有以废气中的含氧量来控制操作回收流量，将原先要排放的高温废气回流再使用，进而达到节能效益，并可降低烟囱废气排放量约15％～60％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有燃烧设备的燃烧效率与排气含氧量的关系图。
图2是本实用新型较佳实施例的示意图。
图3是本实用新型控制废气回收的流程图。
图4是本实用新型含氧量(O2％)设定值的较佳区域。
图中标号说明：
10 燃烧设备
11 进气端
12 排气端
13 低含氧量废气
14 高含氧量废气
20 空气调节单元
30 回收管
31 风机
40 开关阀
41 伺服马达
50 含氧感知器
60 控制器
61 设定输入介面
62 显示单元
具体实施方式
首先，请参阅图2所示，本实用新型较佳实施例包括：
一燃烧设备10，其包括：锅炉、焚化炉或发电装置等具有燃烧室且会产生废气的设备；此等设备前侧为进气端11，另一侧为排气端12，借以将燃烧设备10所产生的废气(烟)排出。此外，该进气端11前设有一空气调节单元20，例如：可为一燃烧机(图中未示)的送风机，以提供燃烧设备10适当的冷空气，而此等冷空气中约含有21％左右的氧气(O2)。但，前述构造属现有技术(Prion Art)，非本实用新型的专利目的，容不赘述。
而，本实用新型的主要特征在于：该排气端12设有一回收管30连接至该进气端11，且该回收管30上至少设有一开关阀40，以控制该回收管30的打开或关闭；本实施例中，该开关阀40为一蝶阀，其可由一伺服马达(SM)41所驱动；但不限制于此。亦即该开关阀40亦可为一个闸阀，或是电磁阀。
一含氧感知器(O2Sensor)50，是将其侦测端装设在该排气端12或回收管30上，以侦测废气中的氧气含量(O2％)，转换成电压信号送至一控制器60。
本实施例中的控制器60，可由一微电脑处理器所构成，其接收该含氧感知器50的信号，做为控制该开关阀40打开或关闭的依据。当废气含氧量(O2％)大于该控制器60的设定值时，令该开关阀40打开，使排气端12的高含氧量废气14能经由该回收管30流至该进气端11再使用。
承上，该控制器60可控制伺服马达41的运转，以控制该蝶阀(即开关阀)40的开度或关闭。使该蝶阀40的开度可随废气的含氧量作同步变化，当废气含氧量(O2％)大时，可以控制该伺服马达41来增加蝶阀40的开度，使废气回流量增加。反之，当废气的含氧量低于设定值时，则以该开关阀40将回收管30关闭，使低含氧量废气13径自由该排气端12排出。
又，该回收管30上可设有一风机31，且该风机31由该控制器60来控制其开机或关机。即，当废气含氧量(O2％)大时，可以控制该风机31开机，在一较佳实施例中，该风机31可由一变频马达(图中未示)所驱动，以控制该风机31的转速(rpm)加快；反之，如果废气含氧量(O2％)低，则可令风机31的转速减慢或关闭。但，本实施例中的风机31是依燃烧设备10的种类及需求来设置，某些燃烧设备10的烟气可以轻易由回收管30直接导入进气端11，而勿须使用到风机31。
此外，该控制器60可有一设定输入介面61及一显示单元62。该设定输入介面61是依燃烧设备10的种类及特性，输入含氧量(O2％)设定值至该控制器60，即其可将废气含氧量(O2％)的数值，依其锅炉种类，或是发电装置的特性，来设定数值。例如：如图4所示，将排气含氧量的设定值可设为大于8％或6％，甚至大于2％左右时，则启动废气回流系统，使该排气端12的高含氧量废气14经由回收管30回流至进气端11再利用。
再者，该控制器60除了可控制该开关阀40的打开或关闭外，其亦可依该含氧感知器50所侦测的废气含氧量，以调整该空气调节单元20的冷空气进风量，使燃烧设备10内的空燃比能到最佳化，进而达到降低氮氧化合物及提升燃烧效率的双重功效。
且由图4的关系图得知，燃烧设备(以锅炉为例)的燃烧效率与废气含氧量(O2％)成反比，且当废气含氧量到达14％～18％时，依排气温度的不同，其燃烧效率仅在75％～80％之间。反之，当废气含氧量降低2％～8％时，其燃烧效率可达85％～90％。是以，如将废气含氧量由15％下降至6％，亦即降低了9％的含氧值，则可节省约3～6％的燃料。
请参阅图3所示，本实用新型利用上述装置及技术手段，其以含氧量(O2％)控制废气回流量的流程如后：
流程(S1)～(S2)，利用该含氧感知器50对该排气端l2进行废气含氧量(O2％)侦测。
流程(S3)～(S4)，将废气含氧量(O2％)信号送至该控制器60。
流程(S5)，由该控制器60来判断当时的废气含氧量(O2％)是否大于其设定值。
流程(S6)～(S9)，当废气含氧量(O2％)大于设定值时，打开该回收管30，让高含氧量废气14回流至该进气端11，供该燃烧设备10再利用。
流程(S10)～(S11)，当废气含氧量(O2％)小于设定值时，关闭该回收管30，使该低含氧量废气13，径自由该排气端12，予以排出(流程S12)。
借助上述技术手段，本实用新型是在该燃烧设备10的排气端12，利用该回收管30将所排放的高含氧量废气l4导引至进气端11，如此一来，燃烧设备10的内部温度就不会大量下降，因此，空气调节单元20就勿须大量的注入外部冷空气。这除了具有节能功效外，更因为废气大都被回收，所以废气排出相对降低。据此，可以避免空气污染，更可减缓地球暖化效应。
是以，本实用新型不同于传统控制燃烧机的空燃比以降低废气含氧量的方式，而是以一含氧感知器50侦测废气中的氧气含量，并依废气中的含氧量(O2％)来控制该回收管30的废气回流量，以达最佳比例，除节能减碳外，更具有提升燃烧效率的功效。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关实用新型专利要件的规定，故依法提起申请。
Claims (7)
1.一种燃烧装置废气回流再使用控制系统，包括：
一燃烧设备，其具有一进气端及一排气端；一空气调节单元，设在该进气端前，以调节冷空气的供给量；其特征在于：
该排气端连接一回收管至该进气端，且该回收管上设有一开关阀，以控制该回收管的打开或关闭；
一含氧感知器，装设在该排气端或回收管上，以侦测废气中的氧气含量，转换成电压信号送至一控制器；
该控制器，具有微电脑处理器，其接收该含氧感知器的信号。
2.根据权利要求1所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述燃烧设备包括：锅炉、焚化炉及发电装置。
3.根据权利要求1所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述开关阀包括一闸阀、电磁阀及蝶阀。
4.根据权利要求3所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述蝶阀更包括一伺服马达，以该控制器信号来控制该伺服马达的运转，以控制该蝶阀的开度或关闭。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述回收管上更包括一风机，且该风机由该控制器来控制其开机或关机。
6.根据权利要求5所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述风机由一变频马达所驱动，以控制该风机的转速。
7.根据权利要求6所述的燃烧装置废气回流再使用控制系统，其特征在于，所述控制器更包括一设定输入介面及一显示单元。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130424 Termination date: 20150727 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |