本發(fā)明屬于儀表檢測(cè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種空燃比檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)大型綜合性軋鋼廠所述燃燒爐用氣的類型主要為高爐煤氣和混合煤氣(高焦混合煤氣、高焦轉(zhuǎn)混合煤氣)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)槊簹獍l(fā)生量和使用量的變化(高爐體風(fēng)或待料時(shí)，煤氣消耗增大；各生產(chǎn)線所述燃燒爐規(guī)格、品種、產(chǎn)量發(fā)生變化時(shí)，均會(huì)造成煤氣使用量及總管壓力波動(dòng))、高焦或者高焦轉(zhuǎn)混合煤氣使用配比不穩(wěn)定以及煤氣緩沖能力不足等因素都會(huì)影響煤氣熱值的大幅度波動(dòng)，嚴(yán)重影響混合煤氣的燃燒情況，導(dǎo)致空氣和燃?xì)獾呐浔入y以調(diào)節(jié)，導(dǎo)致大量鋼坯氧化燒損和排煙熱損失，增所述燃燒爐能耗，不利于環(huán)保節(jié)能。

鋼廠大多通過(guò)燃燒式熱值儀測(cè)定燃?xì)鉄嶂颠M(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃?xì)夂涂諝獾呐浔?。燃燒式熱值儀自動(dòng)化程度高，可以在煤氣熱值變化的情況下對(duì)熱值進(jìn)行連續(xù)、在線的自動(dòng)檢測(cè)和提供控制用信號(hào)，但其成本較高，準(zhǔn)確率較低，工作時(shí)具體存在以下問(wèn)題：1.燃燒條件對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較大，如進(jìn)氣壓力、氣源變化等，需要針對(duì)性做修正調(diào)整。根據(jù)熱值儀的技術(shù)需求，熱值儀燃燒噴嘴進(jìn)氣壓力必須與熱值儀本身的風(fēng)壓保持一致，如壓力偏離此值，則會(huì)使熱值儀檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差；2.為保證連續(xù)運(yùn)行效果，對(duì)燃?xì)忸A(yù)處理系統(tǒng)要求較高。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理單元冗余復(fù)雜，發(fā)生故障時(shí)預(yù)處理系統(tǒng)的維護(hù)工作量較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種空燃比檢測(cè)裝置，其基于燃燒爐的工作特點(diǎn)，針對(duì)空燃比檢測(cè)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)。所述空燃比檢測(cè)裝置的爐管上繞制電阻絲，所述電阻絲方便在燃燒溫度波動(dòng)較大時(shí)影響燃燒效率的場(chǎng)合控制燃燒爐內(nèi)的溫度，保證工作溫度，同時(shí)可以更好地使?fàn)t內(nèi)溫度均勻；所述數(shù)據(jù)處理控制中心與所述電阻絲相配合可實(shí)現(xiàn)燃燒爐自動(dòng)控制溫度，提高燃燒效率，使燃?xì)馔耆紵?。此外，采用測(cè)氧儀實(shí)時(shí)檢測(cè)煙氣的含氧殘量，進(jìn)而經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理控制中心處理后可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃燒爐的燃燒狀態(tài)，以可提高加熱爐燃燒空燃比控制精度，減少氧化燒損率和排煙損失，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種空燃比檢測(cè)裝置，其適用于工業(yè)爐燃?xì)馇爸脵z測(cè)，所述空燃比檢測(cè)裝置包括燃燒爐、電阻絲、測(cè)氧儀及數(shù)據(jù)處理控制中心，其特征在于：

所述燃燒爐包括燃燒爐殼體及收容于所述燃燒爐殼體內(nèi)的爐管；所述電阻絲繞在所述爐管上，其與所述數(shù)據(jù)處理控制中心電性連接，所述數(shù)據(jù)處理控制中心用于控制所述電阻絲處于工作狀態(tài)或者閑置狀態(tài)，以使所述燃燒爐內(nèi)的溫度維持在工作溫度；

所述測(cè)氧儀連接于所述燃燒爐的尾部煙道，其用于實(shí)時(shí)檢測(cè)尾部煙道內(nèi)的煙氣的殘氧含量，并將檢測(cè)到的殘氧含量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理控制中心，所述數(shù)據(jù)處理控制中心處理接收到的所述殘氧含量數(shù)據(jù)以得到燃?xì)鉄嶂堤幱谧兓癄顟B(tài)的完全燃燒空燃比，進(jìn)而由工業(yè)爐窯各爐段所需過(guò)量空氣系數(shù)修正各爐段的空燃比，實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐窯燃燒效率的提高。

進(jìn)一步的，所述空燃比檢測(cè)裝置還包括分別設(shè)置在所述燃燒爐上的溫度傳感器及壓力傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述燃燒爐內(nèi)的溫度，并將檢測(cè)到的所述溫度數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理控制中心；所述壓力傳感器用于檢測(cè)所述燃燒爐內(nèi)的壓力，并將檢測(cè)到的壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理控制中心，所述數(shù)據(jù)處理控制中心根據(jù)接受到的所述溫度數(shù)據(jù)及所述壓力數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)所述燃燒爐的爐膛內(nèi)的燃燒情況。

進(jìn)一步的，所述空燃比檢測(cè)裝置還包括冷卻空氣管，所述冷卻空氣管連接于所述燃燒爐的尾部煙道，以用于對(duì)所述尾部煙道內(nèi)的煙氣進(jìn)行降溫。

進(jìn)一步的，所述燃燒爐設(shè)置有設(shè)定溫度，所述數(shù)據(jù)處理控制中心判斷接受到的溫度與所述測(cè)氧儀的設(shè)定溫度，當(dāng)接受到的溫度大于所述設(shè)定溫度時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理控制中心控制所述冷卻空氣管開(kāi)始工作以降低所述尾部煙道內(nèi)的溫度，進(jìn)而所述尾部煙道內(nèi)的溫度維持在所述測(cè)氧儀的工作溫度范圍內(nèi)；當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理控制中心接受到的來(lái)自所述溫度傳感器的溫度小于所述燃燒爐的設(shè)定溫度時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理控制中心控制所述電阻絲開(kāi)始工作，直到所述數(shù)據(jù)處理控制中心接受到的溫度在所述設(shè)定溫度的范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述空燃比檢測(cè)裝置還包括燃燒器，所述燃燒器上還分別設(shè)置有助燃空氣入口及燃?xì)馊肟?，所述燃燒器用于將?lái)自所述助燃空氣入口的助燃空氣及來(lái)自所述燃?xì)馊肟诘娜細(xì)膺M(jìn)行混合后傳送到所述爐管內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理控制中心還用于控制所述助燃空氣入口及所述燃?xì)馊肟谝钥刂七M(jìn)入所述助燃器的所述助燃空氣的體積及所述燃?xì)獾捏w積，進(jìn)而控制進(jìn)入所述爐管內(nèi)的所述助燃空氣與所述燃?xì)獾捏w積比。

進(jìn)一步的，所述測(cè)氧儀包括連接于所述燃燒爐的測(cè)氧傳感器及分析儀，所述分析儀連接所述測(cè)氧傳感器及所述數(shù)據(jù)處理控制中心。

進(jìn)一步的，所述測(cè)氧儀為氧化鋯測(cè)氧儀，所述測(cè)氧傳感器為氧化鋯測(cè)氧傳感器。

進(jìn)一步的，所述電阻絲兩端的螺距小于其中間的螺距，且所述電阻絲是由鎳鉻合金制成的。

進(jìn)一步的，所述爐管與所述燃燒爐殼體的內(nèi)壁之間設(shè)置有預(yù)定間隔，所述燃燒爐殼體與所述爐管之間填充有保溫材料，所述保溫材料用于對(duì)所述燃燒爐進(jìn)行保溫。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的空燃比檢測(cè)裝置，其爐管上繞制電阻絲，所述電阻絲方便在燃燒溫度波動(dòng)較大時(shí)影響燃燒效率的場(chǎng)合控制燃燒爐內(nèi)的溫度，保證工作溫度，同時(shí)可以更好地使?fàn)t內(nèi)溫度均勻；所述數(shù)據(jù)處理控制中心與所述電阻絲相配合可實(shí)現(xiàn)燃燒爐自動(dòng)控制溫度，提高燃燒效率，使燃?xì)馔耆紵?。此外，采用測(cè)氧儀實(shí)時(shí)檢測(cè)煙氣的含氧殘量，進(jìn)而經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理控制中心處理后可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃燒爐的燃燒狀態(tài)，以可提高工業(yè)爐窯燃燒空燃比控制精度，減少氧化燒損率和排煙損失。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的空燃比檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1-測(cè)氧傳感器，2-分析儀，3-數(shù)據(jù)處理控制中心，4-溫度傳感器，5-壓力傳感器，6-冷卻空氣管，7-助燃空氣入口，8-燃燒器，9-燃?xì)馊肟冢?0-燃燒爐殼體，11-電阻絲，12-保溫材料。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的空燃比檢測(cè)裝置，所述空燃比檢測(cè)裝置適用于工業(yè)爐燃?xì)馇爸脵z測(cè)。所述空燃比檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)燃?xì)夤t窯的煙氣殘氧含量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，獲得最佳的燃燒效果，降低所述燃燒爐能耗。

所述空燃比檢測(cè)裝置包括測(cè)氧儀、數(shù)據(jù)處理控制中心3、溫度傳感器4、壓力傳感器5、冷卻空氣管6、助燃空氣入口7、燃燒器8、燃?xì)馊肟?、燃燒爐及電阻絲11。所述測(cè)氧儀設(shè)置在所述燃燒爐的尾部煙道，且其與所述數(shù)據(jù)處理中心3電性連接，所述溫度傳感器4及所述壓力傳感器5均設(shè)置在所述燃燒爐上。所述冷卻空氣管6與所述燃燒爐相連通。所述燃燒器8設(shè)置于所述燃燒爐的底端，所述助燃空氣入口7及所述燃?xì)馊肟?均設(shè)置于所述燃燒器8。所述電阻絲11設(shè)置于所述燃燒爐內(nèi)，其與所述數(shù)據(jù)控制處理中心3電性連接。

所述燃燒爐包括燃燒爐殼體10及收容于所述燃燒爐殼體10內(nèi)的爐管，所述爐管與所述燃燒爐殼體10的內(nèi)壁設(shè)置有預(yù)定間隔。所述燃燒爐殼體10與所述爐管之間填充有保溫材料12，所述保溫材料12用于對(duì)所述燃燒爐進(jìn)行保溫，以減小熱能損耗。

所述測(cè)氧儀用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述尾部煙道內(nèi)的煙氣的殘氧含量，并將檢測(cè)到的殘氧含量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理控制中心3，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3處理接收到的所述殘氧含量數(shù)據(jù)以得到燃?xì)鉄嶂堤幱谧兓癄顟B(tài)的完全燃燒空燃比，進(jìn)而由工業(yè)爐窯各爐段所需過(guò)量空氣系數(shù)修正各爐段的空燃比，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3控制所述助燃空氣入口7及所述燃?xì)馊肟?以使得所述燃燒爐工作在合適的空燃比下。本實(shí)施方式中，所述測(cè)氧儀包括測(cè)氧傳感器1及分析儀2，所述測(cè)氧傳感器1連接于所述爐管，所述分析儀連接所述測(cè)氧傳感器1及所述數(shù)據(jù)處理控制中心3；所述測(cè)氧儀是氧化鋯測(cè)氧儀，所述測(cè)氧傳感器1是氧化鋯測(cè)氧傳感器。

所述溫度傳感器4及所述壓力傳感器5均連接于所述爐管，所述溫度傳感器4用于檢測(cè)所述燃燒爐內(nèi)的溫度，并將檢測(cè)到的所述溫度數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理控制中心3，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3判斷接受到的溫度與所述尾部煙道內(nèi)的設(shè)定溫度，當(dāng)接受到的溫度大于所述尾部煙道的設(shè)定溫度時(shí)，所述冷卻空氣管6開(kāi)始工作以降低所述尾部煙道內(nèi)的溫度，進(jìn)而使所述尾部煙道內(nèi)的溫度降低到所述測(cè)氧儀的工作溫度內(nèi)。所述壓力傳感器5用于檢測(cè)所述燃燒爐內(nèi)的壓力，并將檢測(cè)到的所述壓力數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)處理控制中心3，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3根據(jù)接受到的所述溫度數(shù)據(jù)及所述壓力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控所述燃燒爐的燃燒情況。

所述電阻絲11繞設(shè)在所述爐管上，且其與所述數(shù)據(jù)處理控制中心3電性連接。當(dāng)所述數(shù)據(jù)處理控制中心3接受到的來(lái)自所述溫度傳感器4的溫度小于所述燃燒爐的設(shè)定溫度時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3控制所述電阻絲11開(kāi)始工作，直到所述數(shù)據(jù)處理控制中心3接受到的溫度值在所述設(shè)定溫度的范圍內(nèi)，所述電阻絲11才有工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為閑置狀態(tài)。本實(shí)施方式中，所述電阻絲11采用不同螺距繞制，即所述電阻絲11采用兩端螺距較小、中間的螺距較大的方式繞在所述爐管上，所述電阻絲11兩端的螺距小于其中間的螺距；所述電阻絲11是由鎳鉻合金制成的。

所述燃燒器8用于混合助燃空氣與燃?xì)猓⒒旌系玫降幕旌蠚怏w送入所述爐管內(nèi)。所述數(shù)據(jù)處理控制中心3控制所述助燃空氣入口7及所述燃?xì)馊肟?以控制進(jìn)入所述助燃器8的助燃空氣的體積及所述燃?xì)獾捏w積，進(jìn)而控制進(jìn)入所述爐管內(nèi)的混合氣中的所述助燃空氣與所述燃?xì)獾捏w積比。所述助燃空氣入口7與所述冷卻空氣管6通過(guò)控制閥相連接。本實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)處理控制中心3是PLC控制系統(tǒng)；所述燃燒器8為預(yù)混式燃燒器。

本發(fā)明提供的空燃比檢測(cè)裝置，其爐管上繞制電阻絲，所述電阻絲方便在燃燒溫度波動(dòng)較大時(shí)影響燃燒效率的場(chǎng)合控制燃燒爐內(nèi)的溫度，保證工作溫度，同時(shí)可以更好地使?fàn)t內(nèi)溫度均勻；所述數(shù)據(jù)處理控制中心與所述電阻絲相配合可實(shí)現(xiàn)燃燒爐自動(dòng)控制溫度，提高燃燒效率，使燃?xì)馔耆紵?。此外，采用測(cè)氧儀實(shí)時(shí)檢測(cè)煙氣的含氧殘量，進(jìn)而經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理控制中心處理后可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃燒爐的燃燒狀態(tài)，以可提高加熱爐燃燒空燃比控制精度，減少氧化燒損率和排煙損失。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。