CN218727665U - 点火状态检测电路及高能点火装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种点火状态检测电路及高能点火装置，包括检测模块、控制模块、电压调节模块以及故障反馈模块，其中，所述检测模块的输出端与所述控制模块的第一接收端连接，所述控制模块的第二接收端与所述电压调节模块的输出端连接，所述控制模块的输出端与故障反馈模块的输入端连接；本公开通过控制故障反馈模块的不同的工作状态表征所述点火器是否发生故障，以便检测出点火器故障时，现场的操作人员可以明确判断出点火器是否发生故障或损坏，及时对发生故障或损坏的状况进行处理，防止点火器发生故障或损坏时带来的安全隐患。

Description

点火状态检测电路及高能点火装置

技术领域

本公开涉及点火控制装置技术领域，具体地，涉及一种点火状态检测电路及高能点火装置。

背景技术

高能点火装置常使用在锅炉中，其工作原理是将工频电源通过升压、整流后获得直流高压，向储能电容充电，采用气体放电管为控制开关元件，使电容上高压击穿放电管，快速对半导体电嘴放电，并产生强烈的脉冲电弧，以点燃油枪。

目前，锅炉中的高能点火装置在使用过程中依旧暴露了一些问题，例如，在锅炉启动点火时，点火枪、电嘴损坏，此时尽管高能点火器通电工作，电嘴却不打火，而如果遇火检信号异常时无法快速判断点火枪是否正常，因此不能及时对发生故障或损坏的状况进行处理，因此在操作人员发现油枪没点着时，已经有不少燃油喷进锅炉内，对锅炉安全运行产生安全隐患。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种点火状态检测电路及高能点火装置，以避免不便于检测点火枪是否损坏时带来的安全隐患。

为了实现上述目的，在本公开的第一方面，提供了一种点火状态检测电路，包括检测模块、控制模块、电压调节模块以及故障反馈模块，其中，

所述检测模块的输出端与所述控制模块的第一接收端连接，所述控制模块的第二接收端与所述电压调节模块的输出端连接，所述控制模块的输出端与故障反馈模块的输入端连接；

所述检测模块包括与点火器的放电回路相对设置的互感器，用于针对所述放电回路产生的脉冲信号产生感应电压，所述检测模块用于将所述感应电压转化为第一电压信号；

所述电压调节模块用于与电源连接，并将所述电源提供的电压调整为预定大小的第二电压信号；

所述控制模块用于基于所述第一电压信号以及所述第二电压信号，对所述故障反馈模块的工作状态进行控制，所述故障反馈模块用于通过不同的工作状态表征所述点火器是否发生故障。

可选地，还包括第一整流器，所述第一整流器包括输入端以及输出端，所述第一整流器的输入端用于与所述电源连接，所述第一整流器的输入端输出的电力用于为控制模块供电。

可选地，还包括：连接于所述控制模块和所述第一整流器的输出端之间的稳压模块，所述稳压模块用于稳定为所述控制模块提供的供电电压的大小。

可选地，所述电压调节模块包括可变电阻，所述可变电阻的输入端与所述稳压模块连接，所述可变电阻的导线端作为所述电压调节模块的输出端与所述控制模块的第二接收端连接；

所述可变电阻用于调节输入所述控制模块的第二接收端的第二电压信号的大小。

可选地，所述检测模块还包括第二整流器以及积分电路，所述第二整流器的输入端与所述互感器串联，所述积分电路包括输入端和输出端；

所述第二整流器的输入端用于接收所述感应电压，所述第二整流器的输出端与所述积分电路的输入端连接，所述积分电路的输出端与所述控制模块的第一接收端连接；

所述积分电路用于对经过所述第二整流器的电流进行电流积分，以向所述控制模块输出所述第一电压信号。

可选地，所述故障反馈模块包括设置在点火器上的提醒元件。

可选地，所述提醒元件为指示灯。

可选地，所述故障反馈模块包括驱动电路以及反馈元件，其中，所述驱动电路包括输入端和输出端，所述驱动电路的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述驱动电路的输出端与所述反馈元件连接，所述控制模块的输出端通过所述驱动电路控制所述反馈元件输出反馈信号，所述反馈信号表征了所述放电回路的工作状态是否正常。

可选地，所述反馈元件为继电器或开关控制器。

在本公开的第二方面，还提供了一种高能点火装置，包括：

点火器、点火枪，所述点火器与所述点火枪通过高压电缆连接；

所述点火器包括放电回路，以及所述点火状态检测电路。

本公开通过检测模块获取点火器的放电回路产生的脉冲信号转化为第一电压信号的功能，以及电压调节模块将电源提供的电压转化为第二电压信号的功能，从而控制模块可以根据第一电压信号和第二电压信号对故障反馈模块的工作状态进行控制，以使故障反馈模块通过不同的工作状态表征所述点火器是否发生故障，而故障反馈模块的工作状态可以向操作人员直观地观示出点火器的点火状态是否发生异常，以使检测出点火器故障时，现场的操作人员可以明确判断出点火器是否发生故障或损坏，及时对发生故障或损坏的状况进行处理，防止点火器发生故障或损坏时带来的安全隐患。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的技术方案，下面将对本公开的描述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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例中一种点火状态检测电路的结构示意图；

图2为本公开实施例中另一种点火状态检测电路的结构示意图；

图3为本公开实施例中又一种点火状态检测电路的结构示意图；

图4为本公开实施例中一种点火状态检测电路的示例性的电路结构图；

图5为本公开实施例中一种高能点火装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明，本公开实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

另外，若本公开实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本公开要求的保护范围之内。

在现有技术中，高能点火装置的点火枪端部采用的是半导体陶瓷，其点火时需要高温受热，故结构较为脆弱。而在遇到火检信号异常时无法快速判断点火枪是否正常，在检测点火枪时需要至少两人将6米多长的点火枪抽出，并进行点火试验，对操作人员造成了安全威胁，同时抽出过程中点火枪的半导体陶瓷端在与外界物体碰撞时极易损坏。

另外，在锅炉正常运行时，需要定期进行打火试验，试验时只能通过火检信号判断打着没打着，但点火枪是否损坏不易发现，电厂现有的DCS(Distributed controlsystems，分散控制系统)反馈是对点火器工作的反馈，而不包括点火枪工作状态反馈。

针对上述问题，本方案提供了一种点火状态检测电路，包括检测模块、控制模块、电压调节模块以及故障反馈模块，其中，检测模块用于获取点火器的放电回路产生的脉冲信号转化为第一电压信号并传递给控制模块，电压调节模块用于将电源提供的电压转化为第二电压信号并传递给控制模块，控制模块用于根据第一电压信号和第二电压信号对故障反馈模块的工作状态进行控制。

下面将通过具体实施例对本公开实施例提供的点火状态检测电路进行详细说明。

请参照图1，图1示出本公开的一种点火状态检测电路的结构示意图，点火状态检测电路包括检测模块230、控制模块220、电压调节模块210以及故障反馈模块240，其中，

检测模块230的输出端与控制模块220的第一接收端连接，控制模块220的第二接收端与电压调节模块210的输出端连接，控制模块220的输出端与故障反馈模块240的输入端连接。

检测模块230包括与点火器的放电回路10相对设置的互感器，用于针对放电回路10产生的脉冲信号产生感应电压，检测模块230用于将感应电压转化为第一电压信号。

具体的，在高能点火装置正常打火时，高能点火装置中点火器的放电回路10会产生强烈的脉冲电流，当脉冲电流通过互感器的线圈时，会产生磁场，从而使互感器产生感应电压，以此感应电压转化为第一电压信号并传递给控制模块220。

在另一实施例中，检测模块230还包括第二整流器以及积分电路，第二整流器的输入端与互感器串联，积分电路包括输入端和输出端。

第二整流器的输入端用于接收感应电压，第二整流器的输出端与积分电路的输入端连接，积分电路的输出端与控制模块220的第一接收端连接。

积分电路用于对经过第二整流器的电流进行电流积分，以向控制模块220输出第一电压信号。

具体的，第二整流器为整流二极管，第二整流器接收从互感器处输出的感应电压并通过积分电流进行电流积分后向控制模块220输出第一电压信号。

电压调节模块210用于与电源260连接，并将电源260提供的电压调整为预定大小的第二电压信号。

在另一实施例中，电压调节模块210包括可变电阻，可变电阻的输入端与稳压模块270连接，可变电阻的导线端作为电压调节模块210的输出端与控制模块220的第二接收端连接；可变电阻用于调节输入控制模块220的第二接收端的第二电压信号的大小。

具体的，电压调节模块210用于调节输入的电压大小，以获得第二电压信号并传递给控制模块220，控制模块220将第二电压信号作为参照，将第一电压信号和第二电压信号作为对比，从而可以输出用于控制故障反馈模块240的控制指令。

例如，在实际应用过程中，操作人员可以预先标定高能点火装置在正常打火时，检测模块230产生的第一电压信号的第一值，并根据该标准值标定所需的第二电压信号的第二值(具体地，该第二值可以略小于上述第一值)，进一步的，通过调节可变电阻的导线端的位置，可以将电压调节模块210向控制模块220输出的第二电压信号的值调整为该第二值，从而完成对点火状态检测电路的初始化设置。这样，在点火状态检测电路的工作过程中，由于第二电压信号大小固定为第二值，因此，控制模块通过比较第二电压信号以及检测模块输出的第一电压信号的大小即可确定高能点火装置是否正常打火(例如，第一电压信号大于第二电压信号的情况下，确定高能点火装置是正常打火，反之则确定高能点火装置未正常打火)。

为了使得操作人员能够更直观地感知到高能点火装置是否正常打火，本公开实施例中的控制模块220具体可以用于基于第一电压信号以及第二电压信号，对故障反馈模块240的工作状态进行控制，故障反馈模块240用于通过不同的工作状态表征点火器是否发生故障。该故障反馈模块240的不同工作状态能够表现不同的视觉或听觉信息。

具体的，控制模块220采用运算放大器，运算放大器的作用是将输入运算放大器内部的第一电压信号和第二电压信号做对比，并通过对比结果输出控制指令后对故障反馈模块240的工作状态进行控制。例如，在第一电压信号大于第二电压信号时，运算放大器输出高电平，在第一电压信号小于第二电压信号时，运算放大器输出低电平，该故障反馈模块240在输入的电平为高电平和低电平的情况下，其工作状态不同。

在另一实施例中，故障反馈模块240包括驱动电路以及反馈元件，其中，驱动电路包括输入端和输出端，驱动电路的输入端与控制模块220的输出端连接，驱动电路的输出端与反馈元件连接，控制模块220的输出端通过驱动电路控制反馈元件输出反馈信号，反馈信号表征了放电回路10的工作状态是否正常。

具体的，反馈元件为继电器或开关控制器，具体可以根据实际需要进行选择，本公开对此不作限制。

具体的，在控制模块220输出控制指令后，驱动电路可以驱动反馈元件输出反馈信号，反馈元件的输出端可以连接提醒元件，例如指示灯或蜂鸣器，在反馈元件输出反馈信号后，提醒元件可以显示出高能点火装置的工作状态是否正常；另外，还可以将反馈元件的输出端接入DCS，并在编写点火程序时将反馈元件的反馈信号作为油阀开启的触发条件，使得在没有收到反馈信号时油阀就不能打开，提高了锅炉运行过程的安全性。

在又一实施例中，故障反馈模块240包括设置在点火器上的提醒元件。

具体的，提醒元件为指示灯。

具体的，提醒元件用于直接示出反馈元件的状态，因此提醒元件可以是指示灯或蜂鸣器，可以直观表示在点火现场的操作人员点火状态检测电路的检测结果，以使检测出点火器故障时，现场的操作人员可以明确判断出点火器发生故障或损坏，以进一步对应地提出解决策略。

综上所述，本实施例通过检测模块230获取点火器的放电回路10产生的脉冲信号转化为第一电压信号的功能，以及电压调节模块210将电源260提供的电压转化为第二电压信号的功能，从而控制模块220可以根据第一电压信号和第二电压信号对故障反馈模块240的工作状态进行控制，以使故障反馈模块240通过不同的工作状态表征所述点火器是否发生故障，而故障反馈模块240的工作状态可以向操作人员直观地观示出点火器的点火状态是否发生异常，以使检测出点火器故障时，现场的操作人员可以明确判断出点火器是否发生故障或损坏，及时对发生故障或损坏的状况进行处理，防止点火器发生故障或损坏时带来的安全隐患。

另外，本实施例通过上述点火状态检测电路判断点火枪的好坏，检修时发现点火器已通电，提醒元件反馈点火器发生故障，就表示点火枪或电嘴已损坏，无需在检修时操作人员将点火枪抽出并进行点火试验，避免了点火试验对于操作人员的安全威胁，进一步地，提醒元件的状态可以直接反馈点火枪是否发生故障，是操作人员的判断简单、方便，大大降低了检修维护工作量，提高工作效率的同时也避免点火枪的半导体陶瓷端抽出时被损坏。

请参照图2，图2示出了本公开的另一种点火状态检测电路的结构示意图，点火状态检测电路包括检测模块230、控制模块220、电压调节模块210以及故障反馈模块240，其中，

检测模块230的输出端与控制模块220的第一接收端连接，控制模块220的第二接收端与电压调节模块210的输出端连接，控制模块220的输出端与故障反馈模块240的输入端连接。

检测模块230包括与点火器的放电回路10相对设置的互感器，用于针对放电回路10产生的脉冲信号产生感应电压，检测模块230用于将感应电压转化为第一电压信号。

电压调节模块210用于与电源260连接，并将电源260提供的电压调整为预定大小的第二电压信号。

控制模块220用于基于第一电压信号以及第二电压信号，对故障反馈模块240的工作状态进行控制，故障反馈模块240用于通过不同的工作状态表征点火器是否发生故障。

点火状态检测电路还包括第一整流器250，第一整流器250包括输入端以及输出端，第一整流器250的输入端用于与电源260连接，第一整流器250的输入端输出的电力用于为控制模块220供电。

其中，检测模块230、控制模块220、电压调节模块210以及故障反馈模块240具体参照前述内容，在此不赘述。

具体的，第一整流器250将交流电转换为直流电，并将流经第一整流器250的电流整合为适宜控制模块220的电流和电压，为控制模块220供电，其中，第一整流器250可以是桥堆，可以是逆变器。

请参照图3，图3示出了本公开的又一种点火状态检测电路的结构示意图，点火状态检测电路包括检测模块230、控制模块220、电压调节模块210以及故障反馈模块240，其中，

检测模块230的输出端与控制模块220的第一接收端连接，控制模块220的第二接收端与电压调节模块210的输出端连接，控制模块220的输出端与故障反馈模块240的输入端连接。

检测模块230包括与点火器的放电回路10相对设置的互感器，用于针对放电回路10产生的脉冲信号产生感应电压，检测模块230用于将感应电压转化为第一电压信号。

电压调节模块210用于与电源260连接，并将电源260提供的电压调整为预定大小的第二电压信号。

控制模块220用于基于第一电压信号以及第二电压信号，对故障反馈模块240的工作状态进行控制，故障反馈模块240用于通过不同的工作状态表征点火器是否发生故障。

点火状态检测电路还包括第一整流器250以及连接于控制模块220和第一整流器250的输出端之间的稳压模块270，第一整流器250的输入端用于与电源260连接，第一整流器250的输入端输出的电力用于为控制模块220供电，稳压模块270用于稳定为控制模块220提供的供电电压的大小。

参照图4，图4示出了一种点火状态检测电路的示例性的电路结构图，如图所示，检测模块230包括互感器LH、整流二极管D6以及积分电路，在点火器的放电回路10产生脉冲电流时，互感器LH的线圈内产生感应电压，并将感应电压输出给整流二极管D6，整流二极管D6将交流电转化为直流电传递给积分电路的输入端，积分电路的输出端输出经积分后的电流，并输出第一电压信号至控制模块220。控制模块220为双运算放大器，其型号为LM358，其中LM358的3脚作为第一接收端与积分电路的输出端连接。电压调节模块210包括串联的可变电阻W1和限流电阻R3，可变电阻W1用于调节输入控制模块220的第二接收端的第二电压信号的大小，控制模块220将接收到的第一电压信号和第二电压信号比较，输出相应的控制指令。故障反馈模块240包括三极管Q1以及继电器J，控制模块220输出的控制指令后，并驱动三极管Q1以使继电器吸合。

继续参照图4对本方案进行说明，示例性地，在控制模块220开始工作时，高压变压器AV16V控制电源260经过整流桥堆，将电流由交流电转化为直流电，经整流后通过稳压芯片7812后得到12V的直流控制电压，此电压向LM358及继电器J供电。点火器的放电回路10在点火嘴正常打火时，会产生强烈的脉冲电流，此时互感器LH次极就会产生感应电压，经二极管D6整流后由R1、R2、C3以及C4组成的积分电路经电流积分后，输出第一电压信号送至LM358第三脚。

经稳压芯片输出的12V直流电压经限流电阻R3、可变电阻W1组成的电压调节模块210后输出第二电压信号至LM358第二脚的电路。当第二电压信号调至2.5V时，电嘴单次火花放电能量大于预设阈值，即第一电压信号的大小大于第二电压信号的大小，此时LM358发生翻转，LM358的第一脚输出高电平驱动功三极管Q，使继电器J吸合。当点火嘴老化及破损时，电嘴单次火花能量小于预设阈值时，第一电压信号的大小会小于第二电压信号的大小，则LM358的第一脚输出低电平，低电平不足以驱动三极管Q，继电器J断开。

将继电器J的输出端接入DCS，并在编写点火程序时将继电器J是否闭合作为油阀开启的触发条件，继电器J在闭合条件下，输出表征为点火器状态正常运行的反馈信号至DCS，此时油阀正常开启，喷火程序正常运行；而在继电器J断开状态下，输出表征为点火器状态异常的反馈信号至DCS或者不输出反馈信号，油阀就不能打开，此控制过程可以提高锅炉运行过程的安全性。

此外，为实现上述目的，本实施例还提供了一种高能点火装置，参照图5，图5示出了本公开中一种高能点火装置的结构示意图，该高能点火装置包括：

点火器、点火枪，点火器与点火枪通过高压电缆连接；

点火器包括放电回路10，以及点火状态检测电路20。

以上仅为本公开的优选实施例，并非因此限制本公开的专利范围，凡是利用本公开说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本公开的专利保护范围内。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种点火状态检测电路，其特征在于，包括检测模块、控制模块、电压调节模块以及故障反馈模块，其中，

所述检测模块的输出端与所述控制模块的第一接收端连接，所述控制模块的第二接收端与所述电压调节模块的输出端连接，所述控制模块的输出端与故障反馈模块的输入端连接；

所述检测模块包括与点火器的放电回路相对设置的互感器，用于针对所述放电回路产生的脉冲信号产生感应电压，所述检测模块用于将所述感应电压转化为第一电压信号；

所述电压调节模块用于与电源连接，并将所述电源提供的电压调整为预定大小的第二电压信号；

所述控制模块用于基于所述第一电压信号以及所述第二电压信号，对所述故障反馈模块的工作状态进行控制，所述故障反馈模块用于通过不同的工作状态表征所述点火器是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的点火状态检测电路，其特征在于，还包括第一整流器，所述第一整流器包括输入端以及输出端，所述第一整流器的输入端用于与所述电源连接，所述第一整流器的输入端输出的电力用于为控制模块供电。

3.根据权利要求2所述的点火状态检测电路，其特征在于，还包括：连接于所述控制模块和所述第一整流器的输出端之间的稳压模块，所述稳压模块用于稳定为所述控制模块提供的供电电压的大小。

4.根据权利要求3所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述电压调节模块包括可变电阻，所述可变电阻的输入端与所述稳压模块连接，所述可变电阻的导线端作为所述电压调节模块的输出端与所述控制模块的第二接收端连接；

所述可变电阻用于调节输入所述控制模块的第二接收端的第二电压信号的大小。

5.根据权利要求1所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述检测模块还包括第二整流器以及积分电路，所述第二整流器的输入端与所述互感器串联，所述积分电路包括输入端和输出端；

所述第二整流器的输入端用于接收所述感应电压，所述第二整流器的输出端与所述积分电路的输入端连接，所述积分电路的输出端与所述控制模块的第一接收端连接；

所述积分电路用于对经过所述第二整流器的电流进行电流积分，以向所述控制模块输出所述第一电压信号。

6.根据权利要求1所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述故障反馈模块包括设置在点火器上的提醒元件。

7.根据权利要求6所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述提醒元件为指示灯。

8.根据权利要求1所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述故障反馈模块包括驱动电路以及反馈元件，其中，所述驱动电路包括输入端和输出端，所述驱动电路的输入端与所述控制模块的输出端连接，所述驱动电路的输出端与所述反馈元件连接，所述控制模块的输出端通过所述驱动电路控制所述反馈元件输出反馈信号，所述反馈信号表征了所述放电回路的工作状态是否正常。

9.根据权利要求8所述的点火状态检测电路，其特征在于，所述反馈元件为继电器或开关控制器。

10.一种高能点火装置，其特征在于，包括：

点火器、点火枪，所述点火器与所述点火枪通过高压电缆连接；

所述点火器包括放电回路，以及权利要求1至8任一项所述的点火状态检测电路。

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