CN207611273U - 一种沼气火炬燃烧稳压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，包括控制模块和气量调节阀，所述控制模块连接有压力变送器和沼气点火装置，所述控制模块还与气量调节阀连接；所述压力变送器设置在输气管道上，气量调节阀设置在输气管道上压力变送器和输气管道出气口之间位置；该系统还包括火焰检测装置和监控主机，所述火焰检测装置和监控主机均与所述控制模块连接。气量控制连续，可以在压力范围内任意点进行调节，在最小气量时不会出现火炬不能燃烧的现象。本实用新型气量控制系统施工简单，造价低，操作方便。

Description

一种沼气火炬燃烧稳压控制系统

技术领域

本实用新型属于火炬燃烧控制系统技术领域，具体涉及一种沼气火炬燃烧稳压控制系统。

背景技术

厌氧反应器产气量是不均衡的，一直处于波动状态；而未配套沼气储柜的火炬燃烧受气量波动而经常熄灭，需对气量进行调整, 现有技术通过在管道设置不同口径的阀门或采用开关阀及频繁点火来保证火炬燃烧，主要缺点有：火炬点火装置频繁点火，故障率高；控制点多，安装阀门越多，稳定性差；此为现有技术的不足之处。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，包括控制模块和气量调节阀，所述控制模块连接有压力变送器和沼气点火装置，所述控制模块还与气量调节阀连接；

所述压力变送器设置在输气管道上，气量调节阀设置在输气管道上压力变送器和输气管道出气口之间位置；

该系统还包括火焰检测装置和监控主机，所述火焰检测装置与所述控制模块连接；所述控制模块与监控主机连接。

优选地，该系统还包括燃烧器，所述燃烧器与输气管道出气口连接，所述火焰检测检测装置设置在燃烧器外壁上。

优选地，火焰检测装置包括红外光火焰检测器和温度传感器。

优选地，沼气点火装置包括点火器和点火抢，点火器包括升压变压模块，所述升压变压模块的一次边连接有交流电源，升压变压模块的二次边的一端连接有整流二极管的阳极，升压变压模块的二次边的另一端接地；

整流二极管的阴极通过第二电阻连接有放电管第一端，放电管的第一端还通过电容接地，放电管的第二端还通过线圈连接点火枪，放电管的第一端还通过第三电阻接地，同时放电管的第二端还通过第一电阻接地。

优选地，所述控制模块包括PLC控制器和调节电路，沼气点火装置、出口压力变送器、火焰检测装置和监控主机均与PLC控制器连接；

PLC控制器通过调节电路与气量调节阀连接。

优选地，调节电路包括DC-DC模块,所述DC-DC模块的使能端通过滤波单元连接到PLC控制器；

所述DC-DC模块的正电源端连接有电源，DC-DC模块的信号输出端通过第二电感连接到气量调节阀第二端；

DC-DC模块的信号输出端还通过续流二极管连接到电源，所述电源还通过并联连接的第六电阻、第七电阻和第八电阻连接到DC-DC模块的SEN端，所述气量调节阀的第一端与DC-DC模块的SEN端连接；

气量调节阀第二端还通过第四电容连接到DC-DC模块的SEN端；

DC-DC模块的正电源端还通过第二电容接地；

DC-DC模块的负电源端接地。

优选地，所述滤波单元包括第四电阻、第五电阻和第三电容；

PLC控制器通过第四电阻连接到DC-DC模块的输出电压使能端；

DC-DC模块的输出电压使能端还通过并联连接的第三电容和第五电阻接地。

优选地，该系统还包括报警装置,所述报警装置与控制模块连接。

通过压力变送器传输的输气管道的压力大小， PLC控制器调节气量调节阀的开度进行气体流量的调节，设定管道压力的范围0-5kpa ，气量调节阀开度调节在5%以内，保证燃烧的稳定性，通过火焰检测装置检测燃烧过程无火焰时PLC控制器控制沼气点火装置进行点火。压力变送器传输压力大于管道压力范围时报警装置报警，温度传感器传输燃烧器内温度到PLC控制器，温度达到设定阈值时进行报警装置进行高温报警。同时监控主机对上述的报警信息进行实时显示，方便工作人员通过远程及时了解现场情况，进行现场管控。

本实用新型的有益效果在于，气量控制连续，可以在压力范围内任意点进行调节，在最小气量时不会出现火炬不能燃烧的现象。本实用新型气量控制系统施工简单，造价低，操作方便。

此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为实施例提供的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统结构连接示意图；

图2为图1中沼气点火装置电路连接示意图；

图3为PLC控制调节气量调节阀开度的电路连接图；

其中，1-输气管道，2-压力变送器，3-气量调节阀，4-燃烧器，5-PLC控制器，6-火焰检测装置，7-沼气点火装置，8-输气管道出口，9-交流电源，10-升压变压器，11-点火枪，12-报警装置，13-监控主机，14-滤波单元，15-控制模块，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，D1-整流二极管，D2-续流二极管，C1第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容，GDT-放电管，L1-第一线圈，L2-第二线圈，VCC-电源，SOUT-开关信号输出端。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施方式。

如图1所示，本实施例提供的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，包括控制模块15和气量调节阀3，所述控制模块15连接有压力变送器2和沼气点火装置7，所述控制模块15还与气量调节阀3连接；

所述压力变送器2设置在输气管道1上，气量调节阀3设置在输气管道1上压力变送器2和输气管道出气口8之间位置；

该系统还包括火焰检测装置6和监控主机13，所述火焰检测装置6与所述控制模块15连接；所述控制模块15与监控主机13连接。

该系统还包括燃烧器4，所述火焰检测装置6设置在燃烧器4外壁上。

火焰检测装置6包括红外光火焰检测器和温度传感器。

如图2所示，沼气点火装置7包括点火器、交流电源9和点火抢11，点火器包括升压变压模块10，所述升压变压模块10的一次边与交流电源9连接，升压变压模块10的二次边的一端连接有整流二极管D1的阳极，升压变压模块10的二次边的另一端接地；

整流二极管D1的阴极通过第二电阻R2连接有放电管GDT第一端，放电管GDT的第一端还通过第一电容C1接地，放电管GDT的第二端还通过第一线圈L1连接点火枪11，放电管GDT的第一端还通过第三电阻R3接地，同时放电管GDT的第二端还通过第一电阻R1接地。

控制模块15控制交流电源9的开关，使点火器交流电接通，点火器将交流电经升压变压模块10升压后经整流二极管D1进行整流输出直流电流对第一电容C1进行充电，当第一电容C1充电完成时，放电电流依次经放电管GDT和第一线圈L1到点火枪11形成电弧火花，点火完成后第一电容C1存储的剩余电量通过第三电阻R3放电。

所述控制模块15包括PLC控制器5和调节电路，沼气点火装置7、压力变送器2、火焰检测装置6和监控主机13均与PLC控制器5连接；

PLC控制器5通过调节电路与气量调节阀3连接。

如图3所示，调节电路包括DC-DC模块U2,所述DC-DC模块U2的使能端EN通过滤波单元14连接到PLC控制器5；

所述DC-DC模块的正电源端VIN+连接有电源VCC，DC-DC模块的开关信号输出端SOUT通过第二电感L2连接到气量调节阀3第二端；

DC-DC模块的信号输出端SOUT还通过续流二极管D2连接到电源VCC，所述电源VCC还通过并联连接的第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8连接到DC-DC模块的SEN端，所述气量调节阀3的第一端与DC-DC模块U2的SEN端连接；

气量调节阀3第二端还通过第四电容C4连接到DC-DC模块U2的SEN端；

DC-DC模块的正电源端VIN+还通过第二电容C2接地；

DC-DC模块的负电源VIN-端接地。

所述滤波单元包括第四电阻R4、第五电阻R5和第三电容C3；

PLC控制器5通过第四电阻R4连接到DC-DC模块U2的输出电压使能端EN；

DC-DC模块U2的输出电压使能端EN还通过并联连接的第三电容C3和第五电阻R5接地。

滤波单元用于将PLC控制器输出信号进行滤波并连接到DC-DC模块的输出电压使能端EN，DC-DC模块用于产生随输出电压使能端EN变化的开关信号并从开关信号输出端SOUT输出，第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8均为精密电阻用于设定输出电压的最大电流；续流二极管D2、第二电感L2和第四电容C4组成电路结构，用于开关信号的控制下产生输出电压到气量调节阀的两端。

PLC控制器5将接收压力变送器2的压力信息与存储的压力范围比较输出控制信号到电压模块U2的使能端EN，通过调节电路产生变化的电压到气量调节阀3两端，通过不同电压产生不同的驱动电流控制气量调节阀3的开度。

该系统还包括报警装置12,所述报警装置12与控制模块15连接。

通过压力变送器2传输的输气管道1的压力大小， PLC控制器5调节气量调节阀3的开度进行气体流量的调节，设定管道压力的范围0-5kpa ，气量调节阀开度调节在5%以内，保证燃烧的稳定性，通过火焰检测装置6检测燃烧过程无火焰时PLC控制器5控制沼气点火装置7进行点火。压力变送器2传输压力大于管道压力范围时报警装置12报警，温度传感器传输燃烧器内温度到PLC控制器5，温度达到设定阈值时报警装置12进行高温报警。同时监控主机13对上述的报警信息进行实时显示。

以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本实用新型原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，包括控制模块（15）和气量调节阀（3），所述控制模块（15）连接有压力变送器（2）和沼气点火装置（7），所述控制模块（15）还与气量调节阀（3）连接；

所述压力变送器（2）设置在输气管道（1）上，气量调节阀（3）设置在输气管道（1）上压力变送器（2）和输气管道出气口（8）之间位置；

该系统还包括火焰检测装置（6）和监控主机（13），所述火焰检测装置（6）和监控主机（13）均与所述控制模块（15）连接。

2.根据权利要求1所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，该系统还包括燃烧器（4），所述燃烧器（4）与输气管道出气口(8)连接，所述火焰检测装置(6)设置在燃烧器(4)外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，火焰检测装置(6)包括红外光火焰检测器和温度传感器。

4.根据权利要求1或2所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，沼气点火装置(7)包括点火器、交流电源（9）和点火枪(11)，点火器包括升压变压模块(10)，所述升压变压模块(10)的一次边连接交流电源（9），升压变压模块（10）的二次边的一端连接有整流二极管（D1）的阳极，升压变压模块（10）的二次边的另一端接地；

整流二极管（D1）的阴极通过第二电阻（R2）连接有放电管（GDT）第一端，放电管（GDT）的第一端还通过第一电容（C1）接地，放电管（GDT）的第二端还通过第一线圈（L1）连接点火枪（11），放电管（GDT）的第一端还通过第三电阻（R3）接地，同时放电管（GDT）的第二端还通过第一电阻(R1)接地。

5.根据权利要求4所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，所述控制模块(15)包括PLC控制器(5)和调节电路，沼气点火装置(7)、压力变送器(2)、火焰检测装置(6)和监控主机(13)均与PLC控制器(5)连接；

PLC控制器(5)通过调节电路与气量调节阀(3)连接。

6.根据权利要求5所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，调节电路包括DC-DC模块（U2）,所述DC-DC模块（U2）的电压输出使能端通过滤波单元（14）连接到PLC控制器（5）；

所述DC-DC模块（U2）的正电源端连接有电源（VCC），DC-DC模块（U2）的开关信号输出端(SOUT)通过第二电感(L2)连接到气量调节阀(3)第二端；

DC-DC模块(U2)的开关信号输出端(SOUT)还通过续流二极管(D2)连接到电源(VCC)，所述电源(VCC)还通过并联连接的第六电阻(R6)、第七电阻(R7)和第八电阻(R8)连接到DC-DC模块的SEN端，所述气量调节阀(3)的第一端与DC-DC模块的SEN端连接；

气量调节阀(3)第二端还通过第四电容(C4)连接到DC-DC模块的SEN端；

DC-DC模块(U2)的正电源端还通过第二电容(C2)接地；

DC-DC模块(U2)的负电源端接地。

7.根据权利要求6所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，所述滤波单元包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第三电容(C3)；

PLC控制器（5）通过第四电阻（R4）连接到DC-DC模块的输出电压使能端(EN)；

DC-DC模块的输出电压使能端(EN)还通过并联连接的第三电容(C3)和第五电阻(R5)接地。

8.根据权利要求7所述的一种沼气火炬燃烧稳压控制系统，其特征在于，该系统还包括报警装置(12)，所述报警装置(12)与控制模块(15)连接。