CN203011167U - 空燃比自动均衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业炉燃烧技术领域，具体是一种空燃比自动均衡系统，包括设置在工业炉热空气输入通道内的温度传感器和连接在工业炉的煤气输入端的煤气流量执行机构，所述温度传感器的输出端单向连接有PID调节器，所述PID调节器与所述煤气流量执行机构双向连接，所述煤气流量执行机构的输出端连接工业炉煤气开关阀门。本实用新型实现了工业炉燃烧过程中自动调节空燃比的功能，使燃气能够充分燃烧，且整个系统通过闭环控制调节，空燃比均衡精确，易于实现。

Description

空燃比自动均衡系统

技术领域

本实用新型涉及工业炉燃烧技术领域，具体是一种空燃比自动均衡系统。

背景技术

随着工业炉燃烧技术的发展，出于节能的目的，往往会采用热交换器将助燃空气预热。但是由于加热或者热处理工艺的中有升温、保温和降温等不同的工艺，频繁开启炉门导致了炉温的频繁变化：升温时，助燃空气通过热交换器随炉温的升高而相应升高，空气体积膨胀，在同样的压力下，空气的流量将减小，空气过剩系数λ随之降低，火焰成欠氧状态燃烧，燃烧气体的温度也会下降，废气中的可燃物质含量增加，炉内形成还原气氛，对工件及纤维炉衬造成不良影响，同时在高温阶段还会造成炉子升温速度慢，烟道二次燃烧造成热交换器短期损坏严重等问题；反之，炉温降低时，助燃空气预热温度降低，同样压力下，空气流量增加，空气过剩系数λ将随之增加，火焰成过氧燃烧状态，氧含量增加，炉内形成氧化气氛，造成工件表面氧化烧损和脱炭，产生大量氧化皮。

以上两种均属于燃气没有充分燃烧的情况，而无法达到燃料的热值。同时由于燃烧不充分使燃烧生成气体的辐射黑度下降，最终导致传热系数的降低，增加燃料的消耗同时也降低了炉子的正常使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述存在的技术问题，而提供一种能够自动调节电动阀门执行机构，来调节煤气流量调节阀的开度，适当增大或减少煤气流量来使煤气充分燃烧的空燃比自动均衡系统。

为了实现上述目的，本实用新型设计的空燃比自动均衡系统，包括设置在工业炉热空气输入通道内的温度传感器和连接在工业炉的煤气输入端的煤气流量执行机构，所述温度传感器的输出端单向连接有PID调节器，所述PID调节器与所述煤气流量执行机构双向连接，所述煤气流量执行机构的输出端连接工业炉煤气开关阀门。

在上述技术方案中，所述煤气流量执行机构包括煤气流量执行器和电动阀门，所述PID调节器与所述煤气流量执行器双向连接，所述煤气流量执行器的输出端连接电动阀门。

在上述技术方案中，所述PID调节器的输出端连接有驱动煤气流量执行机构的操作器，所述操作器的输出端与煤气流量执行器连接。

在上述技术方案中，所述温度传感器为热电偶。

本实用新型通过温度传感器检测预热空气的温度，并将温度信号转化为电信号，输入到检测调节机构中，计算出工业炉的空气输入量，检测调节机构同时采集到煤气流量执行机构中输入的煤气流量，结合空气输入量计算出空燃比，并与固存在检测调节机构中的标准空燃比比较，通过比较结果实时调节煤气流量执行机构的输出信号，驱动电动阀门的开度，来减小或增加管道内煤气流量，调节工业炉的空燃比，直至与固存在检测调节机构中的标准空燃比相等，实现了工业炉燃烧过程中自动调节空燃比的功能，使燃气能够充分燃烧，且整个系统通过闭环控制调节，空燃比均衡精确，易于实现。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图中：1-温度传感器；2-煤气流量执行机构2.1-煤气流量执行器；2.2-电动阀门；3-PID调节器；4-工业炉煤气开关阀门；5-操作器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示的空燃比自动均衡系统，包括设置在工业炉热空气输入通道内的温度传感器1和连接在工业炉的煤气输入端的煤气流量执行机构2，温度传感器1的输出端单向连接有PID调节器3，PID调节器3与煤气流量执行机构2双向连接，煤气流量执行机构2的输出端连接工业炉煤气开关阀门4。煤气流量执行机构2包括煤气流量执行器2.1和电动阀门2.2，PID调节器3与煤气流量执行器2.1双向连接，煤气流量执行器2.1的输出端连接电动阀门2.2。PID调节器3的输出端连接有驱动煤气流量执行机构2的操作器5，操作器5的输出端与煤气流量执行器2.1连接。

温度传感器1采用热电偶，热电偶放置在空气输入通道内采集预热的空气温度，热空气的温度上升过程中，在相同压力和管径下，助燃空气的流量势必减少，此时热电偶检测预热空气的温度信号，将温度信号转换成电动势信号发送到由PID调节器3、操作器5组成的检测调节机构，比较工业炉中的空燃比和标准空燃比之间的差别，调节器发送指令给由煤气流量执行器2.1和电动阀门2.2组成的煤气流量执行机构，电动阀门2.2根据所发接收到的信号改变煤气流量执行机构的开度，来减小或增加管道内煤气流量，来实现合理的空燃比，达到燃气充分燃烧的目的。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种空燃比自动均衡系统，其特征在于：包括设置在工业炉热空气输入通道内的温度传感器（1）和连接在工业炉的煤气输入端的煤气流量执行机构（2），所述温度传感器（1）的输出端单向连接有PID调节器（3），所述PID调节器（3）与所述煤气流量执行机构（2）双向连接，所述煤气流量执行机构（2）的输出端连接工业炉煤气开关阀门（4）。

2.根据权利要求1所述的空燃比自动均衡系统，其特征在于：所述煤气流量执行机构（2）包括煤气流量执行器（2.1）和电动阀门（2.2），所述PID调节器（3）与所述煤气流量执行器（2.1）双向连接，所述煤气流量执行器（2.1）的输出端连接电动阀门（2.2）。

3.根据权利要求2所述的空燃比自动均衡系统，其特征在于：所述PID调节器（3）的输出端连接有驱动煤气流量执行机构（2）的操作器（5），所述操作器（5）的输出端与煤气流量执行器（2.1）连接。

4.根据权利要求1所述的空燃比自动均衡系统，其特征在于：所述温度传感器（1）为热电偶。