專利名稱：燒嘴控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
燒嘴控制器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及工業(yè)鍋爐燒嘴領(lǐng)域，具體說涉及一種燒嘴控制器。
背景技術(shù)：
[0002]工業(yè)燃料爐上用的燃燒裝置俗稱“燒嘴”，通常指的是燃燒裝置本體部分，有燃料 入口、空氣入口和噴出孔，起到分配燃料和助燃空氣并以一定方式噴出后燃燒的作用。燒嘴 控制器是鍋爐燃燒器燃燒過程的安全控制裝置。目前燒嘴控制器大多檢測與控制分離，功 能單一，且在工作過程中，控制器狀態(tài)不可知，使得控制效果不佳。[0003]公開號為CN 201992686U的中國專利公開了一種熱處理爐脈沖燒嘴的集成式燃 燒控制器。包括單片機模塊、輸入模塊、輸出模塊、人機接口模塊、總線通信接口模塊和電源 模塊?？偩€通信接口模塊與上位機相連接，輸出模塊與燃燒器的閥門控制機構(gòu)、點火控制機 構(gòu)、指示燈相連接，輸入模塊與閥門位置傳感器、火焰狀態(tài)傳感器相連接，輸入模塊由風(fēng)冷 指令、大火指令、點火指令輸入鈕、復(fù)位鈕組成。輸出模塊由小火煤氣閥開啟指令、小火煤 氣閥關(guān)閉指令、大火煤氣閥開啟指令、大火煤氣閥關(guān)閉指令輸出鈕組成。該控制器的優(yōu)點 是集點火、火焰監(jiān)視、熄火報警、大小火切換控制及風(fēng)冷控制于一體，并且具有與上位機聯(lián) 絡(luò)的功能。缺陷在于該控制器用于脈沖燒嘴，只能在幾種工作狀態(tài)中簡單切換，一旦出現(xiàn)故 障，控制器無法判斷和找出原因。操作人員需進行排查。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能的燒嘴控制器，可實現(xiàn)自動點火過程。[0005]本實用新型采用以下技術(shù)方案。[0006]一種燒嘴控制器，其包括處理器；[0007]燃氣閥控制電路模塊，其控制燃氣閥的導(dǎo)通和關(guān)閉；[0008]點火器控制電路模塊，其控制點火器；[0009]火焰電流監(jiān)測電路模塊，其連接火焰?zhèn)鞲衅鞑⑼ㄟ^所述火焰?zhèn)鞲衅鳙@得火焰電流 信號，以及；[0010]門檻值調(diào)節(jié)模塊，其預(yù)設(shè)有第一電流門檻值；[0011]其中所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述點火器控制電路模塊發(fā)出協(xié) 同點火的控制指令信號，從所述火焰電流監(jiān)測電路模塊取得火焰電流信號，將來自于所述 火焰電流監(jiān)測電路模塊的火焰電流信號的電流值與所述第一電流門檻值比較，當火焰電流 信號的電流值未達到所述第一電流門檻值，所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述 點火器控制電路模塊重新發(fā)出協(xié)同點火的控制指令信號。[0012]進一步地，所述門檻值調(diào)節(jié)模塊還設(shè)有電位計，通過所述電位計將第一電流門檻 值改為第二電流門檻值。[0013]進一步地，還包括復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊，所述復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊包括與所述燃氣閥控制電路模塊連接的第一模式，和同時與所述燃氣閥控制電路模塊、和所述點火 器控制電路模塊連接的第二模式；所述復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊還設(shè)有拔碼，通過拔碼選擇第一或第二模式。[0014]進一步地，還包括與所述處理器連接的顯示器，所述顯示器顯示狀態(tài)信息。[0015]進一步地，還包括分別與所述處理器和所述顯示器連接的信號輸出控制電路模 塊，所述顯示器為數(shù)碼顯示器，所述信號輸出控制電路模塊設(shè)有正常信號輸出繼電器和報 警信號輸出繼電器，來自于處理器的正常信號啟動正常信號輸出繼電器而控制所述顯示器 顯示運行狀態(tài)信息，來自于處理器的報警信號啟動所述報警信號輸出繼電器而控制所述顯 示器顯示故障信息。[0016]進一步地，還包括遠程控制功能模塊，所述遠程控制功能模塊包括遠程點火電路 單元和遠程復(fù)位電路單元，各電路單元均設(shè)有光耦管。[0017]進一步地，所述火焰電流監(jiān)測電路模塊的火焰電流監(jiān)測電路包括主電源、整流濾 波模塊、升壓電路模塊、斬波電路、火焰檢測電路和火焰電流信號處理電路，其中火焰檢測 信號自主電源經(jīng)整流濾波模塊、升壓電路模塊、斬波電路、和火焰檢測電路傳遞到金屬棒 上。[0018]進一步地，所述傳感器包括與所述點火器的點火電極一體設(shè)置的金屬棒。[0019]進一步地，所述燃氣閥控制電路模塊包括硬件看門狗電路和繼電器驅(qū)動電路，所 述繼電器驅(qū)動電路接收硬件看門狗電路的控制信號，并驅(qū)動繼電器控制燃氣閥。[0020]本實用新型涉及的燒嘴控制器驅(qū)動燃氣電磁閥和點火控制器，因此能實現(xiàn)自動點 火過程。另外火焰電流監(jiān)測電路模塊可以監(jiān)測火焰電流，從而監(jiān)測火焰狀態(tài)。[0021]采用本實用新型涉及的燒嘴控制器，實現(xiàn)安全點火并控制整個燃燒過程。而且操 作方便，可以廣泛使用?？蓱?yīng)用于工業(yè)爐窯多燒嘴領(lǐng)域，鍋爐燒嘴等領(lǐng)域。


[0022]參照附圖，本實用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的 是這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本實用新型的保護范圍構(gòu)成限制。圖中[0023]圖1為本實用新型涉及的燒嘴控制器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖2為圖1中的火焰電流監(jiān)測電路模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，及；[0025]圖3為圖1中的燃氣閥控制電路模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0026]參見圖1，為本實用新型涉及的燒嘴控制器的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。所述燒嘴控制器包 括處理器110、燃氣閥控制電路模塊180，點火器控制電路模塊190、火焰電流監(jiān)測電路模塊 170和門檻值調(diào)節(jié)模塊130，從而可以實現(xiàn)自動點火和火焰監(jiān)測。另外，本實用新型涉及的 燒嘴控制器還包括穩(wěn)壓電路模塊120、復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊140、遠程控制功能模塊150、 顯不器160、正常信號和報警信號輸出控制電路模塊210。[0027]以下對各模塊部分及其基本作用作介紹。[0028]處理器110 :為信號中央處理(MCU)，接收各模塊發(fā)出的信號、進行處理，并隨后發(fā) 送相應(yīng)的控制指令信號給相應(yīng)模塊。[0029]燃氣閥控制電路模塊180 :其用于控制燃氣閥的導(dǎo)通與關(guān)閉。優(yōu)選地，在本實施例 中，燃氣閥為燃氣電磁閥，當然也可以由其它控制方式的閥來替代。在燃氣閥控制電路中設(shè) 有電控制器件以控制燃氣電磁閥，優(yōu)選地，電控制器件為繼電器。所述燃氣閥控制電路模塊 180接收來自所述處理器110的指令信號，并通過燃氣閥控制電路中的繼電器控制燃氣閥 的導(dǎo)通和關(guān)閉。在點火前，燃氣電磁閥需打開，并在燃燒過程中保持打開；在報警時，需要關(guān) 閉燃氣電磁閥以保證安全。[0030]點火器控制電路模塊190 :其用于控制點火器的點火過程，點火器控制電路中設(shè) 繼電器以控制點火器。結(jié)合對燃氣電磁閥和點火器的控制(燃氣電磁閥控制電路模塊180 和點火器控制電路模塊190 )，實現(xiàn)自動點火過程。[0031]火焰電流監(jiān)測電路模塊170 :其使用金屬棒(也可稱為離子棒)來實現(xiàn)電離火焰監(jiān) 測。所述處理器110發(fā)出火焰檢測信號給與火焰電流監(jiān)測電路連接的金屬棒，所述金屬棒 獲得火焰電流信號后，經(jīng)處理電路放大后后，傳輸進入至所述處理器110。通過該模塊，可以 檢測出是否點燃火焰，也可以檢測出火焰電流的大小，從而監(jiān)測火焰情況。[0032]門檻值調(diào)節(jié)模塊130 :所述門檻值調(diào)節(jié)模塊130預(yù)設(shè)有第一電流門檻值Ith，如設(shè) 所述第一電流門檻值Ith為下限值，當火焰電流監(jiān)測電路模塊170所監(jiān)測到的火焰電流信 號的電流值在門檻值電流Ith以上，表示點火成功；當所檢測到的火焰電流信號的電流值 低于第一電流門檻值Ith，表示點火失敗，此時所述處理器110分別給所述燃氣閥控制電路 模塊I80與所述點火器控制電路模塊190發(fā)出相應(yīng)的控制指令信號。[0033]另外，由于各種氣體、液體燃料在燃燒時，不斷地揮發(fā)出污染物質(zhì)，使金屬棒的電 極氧化或結(jié)焦，影響火焰信號的接收。因此，在檢查故障或維護期間，可以根據(jù)具體情況需 要調(diào)節(jié)門檻值電流。其主要通過接觸式調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)實現(xiàn)。優(yōu)選地，可以選用電位計(以 調(diào)節(jié)電阻的方式)。通過調(diào)節(jié)電位計將第一電流門檻值Ith改為第二門檻值電流。[0034]復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊140 :所述復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊140設(shè)有拔碼，當點火失 敗時該模塊有兩種報警鎖定方式，可通過拔碼進行鎖定方式(模式)的選擇。第一模式為， 如果點火失敗，立即進行報警鎖定(復(fù)位次數(shù)為0)，即與所述燃氣閥控制電路模塊180連 接，燃氣電磁閥關(guān)閉(保證點火失敗時安全)；第二模式為，如果點火失敗，再進行一次點火 過程，即同時與所述燃氣閥控制電路模塊180、和所述點火器控制電路模塊190連接，如果 再次點火失敗，則進行報警鎖定(復(fù)位次數(shù)為1)，燃氣電磁閥關(guān)閉(保證點火失敗時安全)。[0035]顯示器160 :所述顯示器160與所述處理器110連接，其用于顯示故障信息、運行 狀態(tài)信息、火焰電流信息等以表征燒嘴的工作狀態(tài)。其中火焰電流監(jiān)測電路模塊170、正常 信號和報警信號輸出控制電路模塊210、點火器控制電路模塊190等模塊的輸出信號可以 在顯示器160上實時顯示。[0036]正常信號和報警信號輸出控制電路模塊210 :分別與所述處理器110、和所述顯示 器160連接，通過至少兩個繼電器驅(qū)動，實現(xiàn)正常信號的輸出控制和報警信號的輸出控制。 因此，數(shù)碼器160可以實現(xiàn)故障信息顯示、運行狀態(tài)信息。[0037]遠程控制功能模塊150 :所述遠程控制功能模塊150包括遠程點火電路單元和遠 程復(fù)位電路單元，各電路單元均設(shè)有光耦管，其中一個光耦管用于檢測220伏輸入電壓(即 點火器的輸入電壓)，從而可以實現(xiàn)遠程啟動點火功能。另一個光耦管用于檢測220伏輸入 電壓，如果控制器報警則進入復(fù)位待機狀態(tài)。另外，遠程控制功能模塊150還可以實現(xiàn)對控制燃氣電磁閥的繼電器進行檢測，以確定燃氣電磁閥是否按要求動作成功，從而提高燃氣 的安全可靠性。[0038]圖2所示為圖1中的火焰電流監(jiān)測電路模塊170的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所 示，火焰電流監(jiān)測電路模塊170包括220V交流主電源171、整流濾波模塊172、升壓電路模 塊173、斬波電路174、火焰檢測電路175和火焰電流信號處理電路。其中，火焰檢測信號自 220V交流主電源171輸入后經(jīng)過整流濾波過程，形成直流電源，再經(jīng)過升壓電路173升壓至 200V左右，然后經(jīng)過斬波電路174產(chǎn)生交流電源信號，該交流電源信號偏置在帶金屬棒(置 于火焰中)的火焰檢測電路175上，利用火焰的電學(xué)特性，以某一點輸出電位的高低判斷火 焰電流狀態(tài)，進而反映火焰燃燒狀態(tài)。[0039]在又一實施例中，在火焰電流監(jiān)測電路模塊170與點火器控制電路模塊190 —體 化設(shè)置時，點火器的點火電極與金屬棒可一體設(shè)置。[0040]圖3所示為圖1中的燃氣閥控制電路模塊180的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示， 其包括硬件看門狗電路181和繼電器驅(qū)動電路182，通過設(shè)置硬件看門狗電路181，即使在 燒嘴控制器100的系統(tǒng)軟件出現(xiàn)故障時，硬件看門狗電路181能輸出控制信號使控制燃氣 電磁閥的繼電器能控制燃氣電池閥關(guān)閉(避免繼電器誤動作)，保證燃氣電磁閥的工作的安 全可靠性，即驅(qū)動繼電器驅(qū)動電路182接收硬件看門狗電路181輸出的控制信號，驅(qū)動繼電 器來控制燃氣電池閥的狀態(tài)。[0041]本實用新型涉及的燒嘴控制器的工作原理如下[0042](I)聯(lián)合控制點火器控制電路模塊190和燃氣閥控制電路模塊180以點火，所述 火焰電流監(jiān)測電路模塊170發(fā)出火焰檢測信號給與火焰電流監(jiān)測電路連接的金屬棒；[0043](2)所述金屬棒產(chǎn)生微弱的火焰電流信號，該信號經(jīng)放大處理后，自火焰電流監(jiān) 測電路傳輸進入至所述處理器110;[0044](3)處理器110可將火焰電流信號/點火器狀態(tài)信號傳遞給顯示器160上顯示；[0045](4)所述處理器110將火焰電流信號的電流值與來自于所述門檻值調(diào)節(jié)模塊130 的第一電流門檻值Ith比較；[0046](5)當火焰電流信號的電流值在第一電流門檻值Ith以上，說明點火成功，顯示 器160上可顯示正常運行信息；當火焰電流信號的電流值低于第一電流門檻值Ith，說明點 火失?。籟0047](6)此時進入復(fù)位次數(shù)選擇，通過拔碼選擇模式，當選擇第一模式時，進行報警鎖 定，所述處理器Iio給所述燃氣閥控制電路模塊180發(fā)出指令信號，燃氣電磁閥關(guān)閉，同時 顯示器160上有報警顯示；當選擇第二模式，進行重新點火，此時處理器110給所述燃氣閥 控制電路模塊180和點火器控制電路模塊190同時控制，燃氣電磁閥保持打開，而點火器控 制電路上的繼電器驅(qū)動點火器重新點火，如再次點火失敗(其信號傳輸和判斷與前述工作 原理同)，報警(顯示于顯示器160上)，并且關(guān)閉燃氣電磁閥。[0048]通過火焰電流監(jiān)測電路模塊170傳遞的火焰電流大小的信息，并通過顯示器160 的反映，能實時知道火焰情況。一旦有異常，可馬上報警，關(guān)閉燃氣電磁閥。[0049]另外，信號輸出分為正常信號和報警信號輸出，再進入顯示器160，可以顯示運行 狀態(tài)和故障信息。[0050]雖然已詳細地示出并描述了本實用新型的具體實施例以說明本實用新型的原理，但應(yīng)理解的是，本實用新型可以其它方式實施而不脫離這樣 的原理。
權(quán)利要求1.一種燒嘴控制器，其包括處理器，其特征是還包括 燃氣閥控制電路模塊，其控制燃氣閥的導(dǎo)通和關(guān)閉； 點火器控制電路模塊，其控制點火器； 火焰電流監(jiān)測電路模塊，其連接火焰?zhèn)鞲衅鞑⑼ㄟ^所述火焰?zhèn)鞲衅鳙@得火焰電流信號，以及； 門檻值調(diào)節(jié)模塊，其預(yù)設(shè)有第一電流門檻值； 其中所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述點火器控制電路模塊發(fā)出協(xié)同點火的控制指令信號，從所述火焰電流監(jiān)測電路模塊取得火焰電流信號，將來自于所述火焰電流監(jiān)測電路模塊的火焰電流信號的電流值與所述第一電流門檻值比較，當火焰電流信號的電流值未達到所述第一電流門檻值，所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述點火器控制電路模塊發(fā)出重復(fù)一定數(shù)目協(xié)同點火的控制指令信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是所述門檻值調(diào)節(jié)模塊還設(shè)有電位計，通過所述電位計將第一電流門檻值改為第二電流門檻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是還包括復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊，所述復(fù)位次數(shù)選擇控制模塊包括多種模式，通過使用拔碼設(shè)定所進入的模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是還包括與所述處理器連接的顯示器，所述顯示器顯示狀態(tài)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒嘴控制器，其特征是還包括分別與所述處理器和所述顯示器連接的信號輸出控制電路模塊，所述顯示器為數(shù)碼顯示器，所述信號輸出控制電路模塊設(shè)有正常信號輸出繼電器和報警信號輸出繼電器，來自于處理器的正常信號啟動正常信號輸出繼電器而控制所述顯示器顯示運行狀態(tài)信息，來自于處理器的報警信號啟動所述報警信號輸出繼電器而控制所述顯示器顯示故障信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是還包括遠程控制功能模塊，所述遠程控制功能模塊包括遠程點火電路單元和遠程復(fù)位電路單元，各電路單元均設(shè)有光耦管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是所述火焰電流監(jiān)測電路模塊的火焰電流監(jiān)測電路包括主電源、整流濾波模塊、升壓電路模塊、斬波電路、火焰檢測電路和火焰電流信號處理電路，其中火焰檢測信號自主電源經(jīng)整流濾波模塊、升壓電路模塊、斬波電路、和火焰檢測電路傳遞到金屬棒上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是所述火焰?zhèn)鞲衅靼ㄅc所述點火器的點火電極一體設(shè)置的金屬棒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒嘴控制器，其特征是所述燃氣閥控制電路模塊包括硬件看門狗電路和繼電器驅(qū)動電路，所述繼電器驅(qū)動電路接收硬件看門狗電路的控制信號，并驅(qū)動繼電器控制燃氣閥。
專利摘要本實用新型公開了一種燒嘴控制器，其包括處理器；燃氣閥控制電路模塊，其控制燃氣閥的導(dǎo)通和關(guān)閉；點火器控制電路模塊，其控制點火器；火焰電流監(jiān)測電路模塊，其連接火焰?zhèn)鞲衅鞑⑼ㄟ^所述火焰?zhèn)鞲衅鳙@得火焰電流信號，以及門檻值調(diào)節(jié)模塊，其預(yù)設(shè)有第一電流門檻值；其中所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述點火器控制電路模塊發(fā)出協(xié)同點火的控制指令信號，從所述火焰電流監(jiān)測電路模塊取得火焰電流信號，將來自于所述火焰電流監(jiān)測電路模塊的火焰電流信號的電流值與所述第一電流門檻值比較，當火焰電流信號的電流值未達到所述第一電流門檻值，所述處理器向所述燃氣閥控制電路模塊與所述點火器控制電路模塊發(fā)出重復(fù)一定數(shù)目協(xié)同點火的控制指令信號。
文檔編號F27D19/00GK202836250SQ201220423390
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者莫云清, 白瑋, 高春青 申請人:霍尼韋爾環(huán)境自控產(chǎn)品(天津)有限公司