(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 205383604 U (45)授权公告日 2016.07.13
(21)申请号 201521140898.9(22)申请日 2015.12.31
(73)专利权人中国石油天然气股份有限公司
地址100007 北京市东城区东直门北大街9
号(72)发明人张农林 杨成 刘全 赵军年
刚永恒 李学卫 娄真真 李涛高嵩(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限
公司 11127
代理人汤在彦(51)Int.Cl.
F23D 14/02(2006.01)F23D 14/60(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图3页
(54)实用新型名称
电子比例调节燃烧器(57)摘要
本实用新型提出了一种电子比例调节燃烧器，属于燃气燃烧设备技术领域。所述电子比例调节燃烧器包括：控制装置、燃气量调节装置、风量调节装置、风机、烧嘴装置和点火装置；所述控制装置分别与所述燃气量调节装置和所述风量调节装置连接，所述风量调节装置与所述风机连接，所述烧嘴装置的进风口与所述风机的出风口连接，所述点火装置设置在所述烧嘴装置中。本实用新型通过控制装置对燃气量调节装置和风量调节装置进行精确配方控制，并由风机将燃气与空气的混合气体输送至烧嘴装置，实现最佳的燃烧效果，进而消除化学不完全燃烧热损失、减小排烟热损失，以达到节能减排的目的。 C N 2 0 5 3 8 3 6 0 4 UCN 205383604 U
权 利 要 求 书
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1.一种电子比例调节燃烧器，其特征在于，包括：控制装置、燃气量调节装置、风量调节装置、风机、烧嘴装置和点火装置；所述控制装置分别与所述燃气量调节装置和所述风量调节装置连接，所述风量调节装置与所述风机连接，所述烧嘴装置的进风口与所述风机的出风口连接，所述点火装置设置在所述烧嘴装置中。
2.如权利要求1所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，所述控制装置采用PLC控制单元，所述燃气量调节装置采用第一伺服电机，所述风量调节装置采用第二伺服电机，所述PLC控制单元分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接。
3.如权利要求1或2所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴装置上设置有燃气稳压单元。
4.如权利要求1或2所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴装置上设置有鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴。
5.如权利要求4所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴装置上还设置有稳焰单元。
6.如权利要求1或2所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴装置上还设置有火焰检测单元。
7.如权利要求6所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，所述电子比例调节燃烧器还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置连接。
8.如权利要求7所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，所述电子比例调节燃烧器还包括燃气控制装置，所述燃气控制装置与所述控制装置连接。
9.如权利要求1所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，所述电子比例调节燃烧器还包括辅助电源，所述辅助电源与所述点火装置连接。
10.如权利要求1所述的电子比例调节燃烧器，其特征在于，所述电子比例调节燃烧器还包括报警装置、燃气控制装置和辅助电源；所述报警装置与所述控制装置连接，所述燃气控制装置与所述控制装置连接，所述辅助电源与点火装置连接；在所述烧嘴装置上设置有燃气稳压单元、鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴、稳焰单元和火焰检测单元；所述控制装置采用PLC控制单元，所述燃气量调节装置采用第一伺服电机，所述风量调节装置采用第二伺服电机，所述PLC控制单元分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接。
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说 明 书电子比例调节燃烧器
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技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电子比例调节燃烧器，属于燃气燃烧设备技术领域。背景技术
[0002]随着人类社会的发展和进步，对能源需求量也越来越大，导致燃料价格不断上涨，同时对能源的过度消耗还可能导致环境的恶化，因此进一步提高能源利用效率是缓解能源问题必要途径。[0003]目前，油田所用的加热炉存在量多、分散、功率小及边缘地区电力不足等特点。与加热炉配套使用的强制鼓风式燃气燃烧器大多采用一级、两级或渐进两级的控制方式，一旦停电便会造成生产中断。现有技术通常采用负压射吸式燃烧器在停电状态下继续工作，但负压射吸式燃烧器在负压工况下的加热效率较低，并且在微正压工况下无法使加热炉正常燃烧。
实用新型内容
[0004]本实用新型为解决现有的负压射吸式燃烧器燃烧效率低且在炉膛微正压工况下无法正常运行的问题，具体包括如下的技术方案：[0005]一种电子比例调节燃烧器，包括：控制装置、燃气量调节装置、风量调节装置、风机、烧嘴装置和点火装置；所述控制装置分别与所述燃气量调节装置和所述风量调节装置连接，所述风量调节装置与所述风机连接，所述烧嘴装置的进风口与所述风机的出风口连接，所述点火装置设置在所述烧嘴装置中。
[0006]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，所述控制装置采用PLC控制单元，所述燃气量调节装置采用第一伺服电机，所述风量调节装置采用第二伺服电机，所述PLC控制单元分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接。[0007]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，在所述烧嘴装置上设置有燃气稳压单元。
[0008]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，在所述烧嘴装置上设置有鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴。
[0009]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，在所述烧嘴装置上还设置有稳焰单元。
[0010]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，在所述烧嘴装置上还设置有火焰检测单元。
[0011]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，所述电子比例调节燃烧器还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置连接。
[0012]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，所述电子比例调节燃烧器还包括燃气控制装置，所述燃气控制装置与所述控制装置连接。[0013]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，所述电子比例调节燃烧器还包括辅
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助电源，所述辅助电源与所述点火装置连接。
[0014]在本实用新型所述的电子比例调节燃烧器中，所述电子比例调节燃烧器还包括报警装置、燃气控制装置和辅助电源；所述报警装置与所述控制装置连接，所述燃气控制装置与所述控制装置连接，所述辅助电源与点火装置连接；在所述烧嘴装置上设置有燃气稳压单元、鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴、稳焰单元和火焰检测单元；所述控制装置采用PLC控制单元，所述燃气量调节装置采用第一伺服电机，所述风量调节装置采用第二伺服电机，所述PLC控制单元分别与所述第一伺服电机和所述第二伺服电机连接。[0015]本实用新型的有益效果是：通过控制装置对燃气量调节装置和风量调节装置进行精确配方控制，并由风机将燃气与空气的混合气体输送至烧嘴装置，实现最佳的燃烧效果，进而消除化学不完全燃烧热损失、减小排烟热损失，以达到节能减排的目的。附图说明
[0016]图1以示例的方式示出了电子比例调节燃烧器的结构图。[0017]图2以示例的方式示出了电子比例调节燃烧器的原理图。[0018]图3是实施例一提供的电子比例调节燃烧器的结构图。
具体实施方式
[0019]本实施例提出了一种电子比例调节燃烧器，结合图1和图2所示，包括：控制装置1、燃气量调节装置2、风量调节装置3、风机4、烧嘴装置5和点火装置6；控制装置1分别与燃气量调节装置2和风量调节装置3连接，风量调节装置3与风机4连接，烧嘴装置5的进风口与风机4的出风口连接，点火装置6设置在烧嘴装置5中。[0020]在一可选实施例中，结合图3所示，在烧嘴装置5上设置有燃气稳压单元51。该燃气稳压单元51可采用电磁阀及燃气压力检测模块，当燃气压力检测模块检测到烧嘴装置5内部的气压超过预定值时，可控制电磁阀关闭并报警，以调节烧嘴装置5内部的气压，从而使烧嘴装置5内部的气压保持稳定，不仅提高了该电子比例调节燃烧器的安全性能，而且还延长了使用寿命。
[0021]在一可选实施例中，结合图3所示，在烧嘴装置5上还设置有鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴52。该复合喷嘴52是在一个烧嘴上实现两种燃烧方式，能够实现燃烧方式的简便切换，进而实现在断电的情况下小功率运行不影响生产，也为故障抢修赢得时间，减少管理者压力。
[0022]在一可选实施例中，结合图3所示，在烧嘴装置5上还设置有稳焰单元53。该稳焰单元53可使烧嘴装置5在燃烧过程中的火焰保持稳定，从而进一步提高燃烧效率。[0023]在一可选实施例中，结合图3所示，在烧嘴装置5上还设置有火焰检测单元54。该火焰检测单元54可用于在燃气电磁阀打开3秒钟之后无火焰信号时，立即通过控制装置1关闭燃气并发出声光报警信号，使操作人员即时对故障进行处理。[0024]在一可选实施例中，结合图2所示，该电子比例调节燃烧器还包括燃气控制装置7，该燃气控制装置7与控制装置1连接并可采用电磁阀，用于当控制装置1接收到故障信号时，根据控制装置1发送的控制信号关闭烧嘴装置5与燃气管线8的连接，从而避免未点火或熄火后导致的燃气泄漏的问题。
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在一可选实施例中，结合图3所示，该电子比例调节燃烧器还包括辅助电源与点火
装置6连接。当发生停电时，该电子比例燃烧器可通过辅助电源供电，并由逆变器将该辅助电源的直流电转换为交流电后对该点火装置6进行点火(辅助电源仅作点火用，点火工作完成后即脱离燃烧器)，以确保该电子比例调节燃烧器在停电状态下仍能够正常燃烧。[0026]在一可选实施例中，该电子比例调节燃烧器还包括报警装置，该报警装置与控制装置1连接。当控制装置1接收到火焰检测单元54发送的故障信号时，可向该报警装置发送报警信号，操作人员可根据报警装置发出的声、光灯报警信息获知燃烧器发生故障，进而及时对故障进行处理。
[0027]下面通过具体的实施例对本实用新型提供的电子比例调节燃烧器进行详细说明。[0028]实施例一
[0029]结合图3所示，本实施例提供的电子比例调节燃烧器包括：控制装置1、燃气量调节装置2、风量调节装置3、风机4、烧嘴装置5，点火装置6、火焰检测和熄火报警装置7、及辅助电源；该控制装置1分别与该燃气量调节装置2和该风量调节装置3连接，该风量调节装置3与该风机4连接，该烧嘴装置5的进风口与该风机4的出风口连接，该点火装置6设置在该烧嘴装置5中，该报警装置和该燃气控制装置7分别与该控制装置1连接，该辅助电源与该点火装置6连接；在该烧嘴装置5上设置有燃气稳压单元51、引射单元52、稳焰单元53和火焰检测单元54；该控制装置1采用PLC控制单元，该燃气量调节装置2采用第一伺服电机，该风量调节装置3采用第二伺服电机，该PLC控制单元分别与该第一伺服电机和该第二伺服电机连接。
[0030]本实施例提供的电子比例调节燃烧器具有两种燃烧方式，即：当处于正常供电的常规工况时，该电子比例调节燃烧器可根据烟气分析仪数据预设20级燃气与空气的配方。从而达到最佳的燃烧效果及燃气利用率，同时还能够减小烟气热损失；当处于停电状态时，利用辅助电源(采用蓄电池加逆变器)给点火装置短时间供电，完成燃烧器按第二种功能使用：即按照射吸燃烧功能使用时的起动点火。待燃烧状态稳定后，将辅助电源分离。[0031]其中，PLC控制单元具有PID(Proportion-Integration-Differentiation，比例-积分-微分)功能，根据加热炉温度反馈实现温度闭环调节。燃气量调节装置2和风量调节装置3可分别采用独立的伺服电机，该PLC控制单元分别与两个伺服电机连接。通过采用PID调节输出功率，并对两台伺服电机的位置进行实时跟踪，能够使调节过程平滑不间断，解决了两级燃烧器间歇运行频繁吹扫导致的热损失。其中，两个独立的伺服电机对燃气与空气的配比进行控制，这种方式比传统燃烧器机械凸轮调节机构更精确，而且不存在传统燃烧器机械凸轮调节机构的调节盲区。[0032]另外，该PLC控制单元还具有风压监测功能，在生产运行中如果风压消失，该PLC控制单元便可立即关闭燃气并报警锁定，并通过燃气控制装置7关闭燃气。在点火前还可检查燃气量调节装置2和风量调节装置3的阀门位置是否到位，如果不到位则报警锁定。[0033]可选的，其中的PLC控制单元还包括全中文触摸操作界面。该触摸操作界面可采用7寸彩色触摸屏，以使操作人员通过屏幕实现获取运行状态参数、输入运行数据、数据打印输出等功能。其中的运行状态参数可设置密码保护，避免被无权限的人员修改，对于故障信息可显示文字信息并记录。另外，在该触摸操作界面中还可设置有帮助操作员迅速处理故障的帮助菜单。该PLC控制单元可安装在体积为450×300×200mm的防爆控制箱内，以满足
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油田防爆环境要求。
[0034]采用本具体实施方式提出的电子比例调节燃烧器，通过控制装置对燃气量调节装置和风量调节装置进行控制，并由风机将燃气与空气的混合气体输送至鼓风预混和射吸预混的复合烧嘴装置，以使燃烧器在停电或微正压状态下均能够正常燃烧，不仅在停电时能保证生产不中断，而且提高了天然气的燃烧利用率；其中的“鼓风预混”+“射吸预混”的复合烧嘴具有两个功能：一是实现加热炉微正压全自动运行，二是通过“射吸预混”燃烧的方式解决在停电或故障的情况下生产不中断的问题；并且，在本具体实施方提出的电子比例调节燃烧器中，通过PLC控制单元对加热炉温度进行PID闭环调节还能够实现加热炉的精确控温。
[0035]本具体实施方式是对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，其中的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有经过创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式都属于本实用新型的保护范围。
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