CN220418139U - 专用于预热炉的火焰状态测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及预热炉技术领域，具体涉及一种专用于预热炉的火焰状态测量装置。本实用新型包括预热炉、燃烧器和火焰测量装置，燃烧器的火焰部位于预热炉内，火焰测量装置与燃烧器相连，其中：预热炉包括辐射腔以及位于辐射腔上层的对流腔；燃烧器的底部连接有燃气管路，燃气管路上设置有控制阀；火焰测量装置包括热电偶和DCS装置；热电偶自燃烧器下方插入并将采集的温度信号转换为热电动势信号，DCS装置与控制阀和若干支热电偶相连，DCS装置根据热电偶传递的热电动势信号控制燃烧器的控制阀启停。本实用新型利用火焰测量装置的热电偶与火焰直接接触测量，避免上述污染物质干扰造成误指示问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及预热炉技术领域，具体涉及一种专用于预热炉的火焰状态测量装置。
背景技术
预热炉系统包括预热炉炉体(含辐射腔、对流腔及烟囱)、燃烧器等设备。预热炉通过燃烧，在下层辐射腔对焦炉气进行升温，上层对流腔对蒸汽进行升温，炉膛温度约740℃。原使用离子火焰检测器，是利用单项导电原理工作的一种火焰检测装置。火焰内部会产生大量的正、负离子，离子火焰检测是利用火焰的电场作用。当外加电场于火焰时，火焰中这些正、负离子会在电场的作用下定向移动，进而产生电流；电极易与其固定的稳焰挡条相碰，产生短路，损坏检测器（由于在炉外点完长明灯后，插进炉子里面时很容易出现这种情况）。为了避免出现这种情况，中国专利授权公告号为CN219368366U提供一种管式加热炉，在对流腔内增加可燃气体分析仪，用于火焰状态的测量。但是，由于煤气燃料在燃烧时，不断地挥发出污染物质，使电极氧化或结焦，影响可燃气体分析仪的检测，产生误指示。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种专用于预热炉的火焰状态测量装置，通过在燃烧器底部加装火焰测量装置，利用火焰测量装置的热电偶与火焰直接接触测量，避免上述污染物质干扰造成误指示问题；并且利用DCS装置进行联锁逻辑6取4，进一步避免造成误指示问题。
本实用新型的技术方案为：
一种专用于预热炉的火焰状态测量装置，包括预热炉、燃烧器和火焰测量装置，燃烧器的火焰部位于预热炉内，火焰测量装置与燃烧器相连，其中：
预热炉，包括辐射腔，以及位于辐射腔上层的对流腔，辐射腔内置有炉管，炉管位于火焰部与辐射腔侧壁之间；辐射腔与对流腔相连通，辐射腔的蒸汽进入对流腔；
燃烧器，其底部连接有燃气管路，燃气管路上设置有控制阀；
火焰测量装置，包括热电偶和DCS装置；热电偶自燃烧器下方插入并将采集的温度信号转换为热电动势信号，DCS装置与控制阀和若干支热电偶相连，DCS装置根据热电偶传递的热电动势信号控制燃烧器的控制阀启停。
优选地，所述DCS装置与六支热电偶相连，当有≥四支热电偶温度低于设定值时，DCS装置判定火焰部熄灭并控制燃烧器的控制阀关闭。
优选地，所述DCS装置内置有存储器，存储热电偶采集的热电动势信号；DCS装置与显示器相连，显示器实时显示预热炉火焰状态。
优选地，所述热电偶采用铠装热电偶，包括外壳、探针和接口；外壳固定于燃烧器下方，探针伸入燃烧器内并与火焰部相接触，接口位于外壳侧部并与DSC装置通过数据线相连。
优选地，所述DCS装置内置有报警器，报警器用于火焰部熄灭时发出声光报警信号。
优选地，所述对流腔内设置有备用的气体分析仪。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
通过在燃烧器底部加装火焰测量装置，利用火焰测量装置的热电偶与火焰直接接触测量，避免上述污染物质干扰造成误指示问题；
通过DCS装置与六支热电偶相连，当有≥四支热电偶温度低于设定值时，DCS装置判定火焰部熄灭并控制燃烧器的控制阀关闭，DCS装置进行联锁逻辑6取4，进一步避免造成误指示问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是热电偶与燃烧器的装配图。
图中：1、DCS装置；2、热电偶；21、外壳；22、探针；23、接口；3、燃烧器；4、火焰部；5、辐射腔；6、对流腔；7、显示器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供了一种专用于预热炉的火焰状态测量装置，包括预热炉、燃烧器3和火焰测量装置，燃烧器3的火焰部4位于预热炉内，火焰测量装置与燃烧器3相连，其中：
预热炉，包括辐射腔5，以及位于辐射腔5上层的对流腔6，辐射腔5内置有炉管，炉管位于火焰部4与辐射腔5侧壁之间；辐射腔5与对流腔6相连通，辐射腔5的蒸汽进入对流腔6；
燃烧器3，其底部连接有燃气管路，燃气管路上设置有控制阀；
火焰测量装置，包括热电偶2和DCS装置1；热电偶2自燃烧器3下方插入并将采集的温度信号转换为热电动势信号，DCS装置1与控制阀和若干支热电偶2相连，DCS装置1根据热电偶2传递的热电动势信号控制燃烧器3的控制阀启停。
工作原理：
本实用新型改进的是燃烧器3及其下方的火焰测量装置，其中：
热电偶2通过热电效应将温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度使用热电偶2对火焰进行检测。本方案选取安装六支铠装热电偶，由燃烧器3下部插入式安装，直接与火焰部4进行接触测量，并将实时测量信号引入DCS装置1。同时，在DCS装置1中组态低值报警及低低值触发联锁逻辑6取4表决方式：当有≥四个温度测点温度低于低低设定值时，DCS装置1判定长明灯火焰熄灭执行紧急停车程序。相比离子火检方式，铠装热电偶性能稳定，寿命长，同时可能连续测量，回看趋势记录也更方便故障后的分析和排查。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1所示，所述DCS装置1与六支热电偶2相连，当有≥四支热电偶2温度低于设定值时，DCS装置1判定火焰部4熄灭并控制燃烧器3的控制阀关闭。DCS装置1进行联锁逻辑6取4，进一步避免造成误指示问题。
优选地，所述DCS装置1内置有存储器，存储热电偶2采集的热电动势信号；DCS装置1与显示器7相连，显示器7实时显示预热炉火焰状态。
优选地，如图2所示，所述热电偶2采用铠装热电偶，包括外壳21、探针22和接口23；外壳21固定于燃烧器3下方，探针22伸入燃烧器3内并与火焰部4相接触，接口23位于外壳21侧部并与DSC装置通过数据线相连。通过在燃烧器3底部加装火焰测量装置，利用火焰测量装置的热电偶2与火焰直接接触测量，避免上述污染物质干扰造成误指示问题；
优选地，所述DCS装置1内置有报警器，报警器用于火焰部4熄灭时发出声光报警信号。
实施例3
在实施例1的基础上，所述对流腔6内设置有备用的气体分析仪，原因是：
预热炉上层的对流腔6，其内部是否有气体分析仪，则根据实际需要进行选择。当火焰测量装置判断火焰部4熄灭时，而当前预热炉无法结束，则可以启动对流腔6上的气体分析仪进行备用启动，辅助测量。气体分析仪也与DCS装置1相连。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，包括预热炉、燃烧器(3)和火焰测量装置，燃烧器(3)的火焰部(4)位于预热炉内，火焰测量装置与燃烧器(3)相连，其中：
预热炉，包括辐射腔(5)，以及位于辐射腔(5)上层的对流腔(6)，辐射腔(5)内置有炉管，炉管位于火焰部(4)与辐射腔(5)侧壁之间；辐射腔(5)与对流腔(6)相连通，辐射腔(5)的蒸汽进入对流腔(6)；
燃烧器(3)，其底部连接有燃气管路，燃气管路上设置有控制阀；
火焰测量装置，包括热电偶(2)和DCS装置(1)；热电偶(2)自燃烧器(3)下方插入并将采集的温度信号转换为热电动势信号，DCS装置(1)与控制阀和若干支热电偶(2)相连，DCS装置(1)根据热电偶(2)传递的热电动势信号控制燃烧器(3)的控制阀启停。
2.如权利要求1所述的专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，所述DCS装置(1)与六支热电偶(2)相连，当有≥四支热电偶(2)温度低于设定值时，DCS装置(1)判定火焰部(4)熄灭并控制燃烧器(3)的控制阀关闭。
3.如权利要求1或2所述的专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，所述DCS装置(1)内置有存储器，存储热电偶(2)采集的热电动势信号；DCS装置(1)与显示器(7)相连，显示器(7)实时显示预热炉火焰状态。
4.如权利要求3所述的专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，所述热电偶(2)采用铠装热电偶，包括外壳(21)、探针(22)和接口(23)；外壳(21)固定于燃烧器(3)下方，探针(22)伸入燃烧器(3)内并与火焰部(4)相接触，接口(23)位于外壳(21)侧部并与DSC装置通过数据线相连。
5.如权利要求3所述的专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，所述DCS装置(1)内置有报警器，报警器用于火焰部(4)熄灭时发出声光报警信号。
6.如权利要求1所述的专用于预热炉的火焰状态测量装置，其特征在于，所述对流腔(6)内设置有备用的气体分析仪。
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