阅读说明：本技术 一种用于高变负压环境的烟气升温装置 (Flue gas heating device for high-temperature negative-pressure environment ) 是由 章崎平 王巍然 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明的目的是提供一种用于高变负压环境的烟气升温装置,其特征在于：由风机、空气供气回路管、空气阀组、天然气供气回路管、天然气阀组、燃烧器和电气控制箱组成,燃烧器是由燃烧筒、点火枪、火焰探测器、温度传感器、空气进口、天然气进口、喷射气体舱和燃烧舱组成,电气控制箱设有触摸屏、PLC控制器、输入输出模块、接触器、继电器、断路器和端子总成；整套设施结构思路清晰、操作简单方便,通过电气控制设备中的PLC控制器的输入输出模块来采取现场压力、温度、流量仪表的信号,能够在高负压环境下正常点火,避免不脱火,降低燃烧过程中一氧化碳的产生,可以实现烟道安装,炉内燃烧,从而避免热量损失和浪费。(The invention aims to provide a flue gas heating device for a high-temperature negative-pressure environment, which is characterized in that: the gas burner is composed of a combustion cylinder, an ignition gun, a flame detector, a temperature sensor, an air inlet, a natural gas inlet, a jet gas cabin and a combustion cabin, and the electrical control box is provided with a touch screen, a PLC (programmable logic controller), an input and output module, a contactor, a relay, a circuit breaker and a terminal assembly; the whole set of facility structure thinking is clear, easy operation is convenient, takes on-the-spot pressure, temperature, flow meter's signal through the input/output module of the PLC controller among the electrical control equipment, can normally ignite under high negative pressure environment, avoids not taking off the fire, reduces the production of carbon monoxide in the combustion process, can realize the flue installation, the burning in the stove to avoid calorific loss and waste.)

一种用于高变负压环境的烟气升温装置

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种用于高变负压环境的烟气升温装置。

背景技术

现有市场上的天然气燃烧设备基本分为两大类：一类为成套产品，设备为一体机，此类产品基本参考国外燃烧器生产；而另一类为一套装置，采用分体安装，一般为国内厂家消化技术后自主研发；目前，国内燃烧器多为微正压或微负压环境下的燃烧，并不能很好的满足市场上的一些特殊环境使用需求，在高负压及高变负压情况下，会发生点不着火或者使用期间脱火以及燃烧不充分所导致产生大量的燃烧过程产物，即一氧化碳排放的情况出现。如何避免上述情况的发生，让燃烧更加充分，避免热量的损失和浪费，使得整个机构在高负压下很好的点火，以及在燃烧过程中高变负压情况下避免脱火，且避免大量一氧化碳的产生，是目前需要解决的主要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种通过电气控制设备中的PLC控制器的输入输出模块来采取现场压力、温度、流量仪表的信号，并将信号传递至PLC进行处理分析，利用空气管路中的有无气体通过来判断是否开启天然气管路，在确保两路气体都有后，实施点火枪进行点火，并且能够依靠火焰探测器检测的火焰信号保护设备的正常运行，能够在高负压环境下正常点火，避免不脱火，降低燃烧过程中一氧化碳的产生，避免热量损失和浪费，可用于脱硝还原剂的制备以及再生热源提供的烟气升温装置。

本发明的技术方案为：一种用于高变负压环境的烟气升温装置，其特征在于：由风机、空气供气回路管、空气阀组、天然气供气回路管、天然气阀组、燃烧器和电气控制箱组成，所述空气供气回路管位于风机的一侧，所述空气供气回路管的一端与风机为固定连接，所述空气供气回路管的另一端与燃烧器为固定连接，所述空气阀组位于空气供气回路管的中部，所述空气阀组与空气供气回路管为固定连接，所述天然气供气回路管平行位于空气供气回路管的一侧，所述天然气供气回路管与燃烧器为固定连接，所述天然气阀组位于天然气供气回路管的中部，所述天然气阀组与天然气供气回路管为固定连接，所述燃烧器位于空气供气回路管和天然气供气回路管的同一侧，所述燃烧器与空气供气回路管、天然气供气回路管均为固定连接，所述燃烧器是由燃烧筒、点火枪、火焰探测器、温度传感器、空气进口、天然气进口、喷射气体舱和燃烧舱组成，所述点火枪位于燃烧筒内部的喷射气体舱的位置处，所述点火枪与喷射气体舱为固定连接，所述火焰探测器位于靠近点火枪一侧的燃烧舱的内部，所述火焰探测器与燃烧舱为固定连接，所述温度传感器位于燃烧筒的内部，所述温度传感器与燃烧筒为固定连接，所述空气进口位于燃烧筒的上部，所述空气进口的一端与燃烧筒为固定连接，所述空气进口的另一端与空气供气回路管为固定连接，所述天然气进口位于燃烧筒的下部，所述天然气进口的一端与燃烧筒为固定连接，所述天然气进口的另一端与天然气供气回路管为固定连接，所述喷射气体舱和燃烧舱位于远离空气进口和天然气进口的燃烧筒的同一端，所述喷射气体舱与燃烧筒为固定连接，所述燃烧舱位于喷射气体舱的一侧，所述燃烧舱与喷射气体舱为固定连接，所述电气控制箱位于空气阀组、天然气阀组、燃烧器的上一级，所述电气控制箱利用线路与空气阀组、天然气阀组、燃烧器连接，所述电气控制箱上还设有触摸屏、PLC控制器、输入输出模块、接触器、继电器、断路器和端子总成，所述触摸屏位于电气控制箱的一侧，所述触摸屏与电气控制箱为固定连接，所述PLC控制器、输入输出模块、接触器、继电器、断路器和端子总成全部位于电气控制箱的内部，所述PLC控制器、输入输出模块、接触器、继电器、断路器和端子总成均与电气控制箱为固定连接，并且所述触摸屏、PLC控制器、输入输出模块、接触器、继电器、断路器和端子总成之间利用线路连接。

进一步，所述风机为涡轮式加压风机。

进一步，所述空气阀组、天然气阀组均为电控阀门。

进一步，所述点火枪为电控点火装置。

进一步，所述空气进口、天然气进口均为带有多层胶质密封层的管口结构。

本发明的有益效果在于：该烟气升温装置是一种通过电气控制设备中的PLC控制器的输入输出模块来采取现场压力、温度、流量仪表的信号，并将信号传递至PLC进行处理分析，利用空气管路中的有无气体通过来判断是否开启天然气管路，在确保两路气体都有后，实施点火枪进行点火，并且能够依靠火焰探测器检测的火焰信号保护设备的正常运行；整套设施结构思路清晰、操作简单方便，能够在高负压环境下正常点火，避免不脱火，降低燃烧过程中一氧化碳的产生，可以实现烟道安装，炉内燃烧，从而避免热量损失和浪费，可用于脱硝还原剂的制备以及再生热源提供。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的电气控制箱电路控制分布结构示意图。

图3为本发明的燃烧后一氧化碳含量与常规燃烧器燃烧后的一氧化碳含量对比趋势图。

其中：1、风机 2、空气供气回路管 3、空气阀组

4、天然气供气回路管 5、天然气阀组 6、燃烧器

7、燃烧筒 8、点火枪 9、火焰探测器

10、温度传感器 11、空气进口 12、天然气进口

13、喷射气体舱 14、燃烧舱 15、电气控制箱

16、触摸屏 17、PLC控制器 18、输入输出模块

19、接触器 20、继电器 21、断路器

22、端子总成

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出简要说明。

如图1、图2、图3所示一种用于高变负压环境的烟气升温装置，其特征在于：由风机1、空气供气回路管2、空气阀组3、天然气供气回路管4、天然气阀组5、燃烧器6和电气控制箱15组成，所述空气供气回路管2位于风机1的一侧，所述空气供气回路管2的一端与风机1为固定连接，所述空气供气回路管2的另一端与燃烧器6为固定连接，所述空气阀组3位于空气供气回路管2的中部，所述空气阀组3与空气供气回路管2为固定连接，所述天然气供气回路管4平行位于空气供气回路管2的一侧，所述天然气供气回路管4与燃烧器6为固定连接，所述天然气阀组5位于天然气供气回路管4的中部，所述天然气阀组5与天然气供气回路管4为固定连接，所述燃烧器6位于空气供气回路管2和天然气供气回路管4的同一侧，所述燃烧器6与空气供气回路管2、天然气供气回路管4均为固定连接，所述燃烧器6是由燃烧筒7、点火枪8、火焰探测器9、温度传感器10、空气进口11、天然气进口12、喷射气体舱13和燃烧舱14组成，所述点火枪8位于燃烧筒7内部的喷射气体舱13的位置处，所述点火枪8与喷射气体舱13为固定连接，所述火焰探测器9位于靠近点火枪8一侧的燃烧舱14的内部，所述火焰探测器9与燃烧舱14为固定连接，所述温度传感器10位于燃烧筒7的内部，所述温度传感器10与燃烧筒7为固定连接，所述空气进口11位于燃烧筒7的上部，所述空气进口11的一端与燃烧筒7为固定连接，所述空气进口11的另一端与空气供气回路管2为固定连接，所述天然气进口12位于燃烧筒7的下部，所述天然气进口12的一端与燃烧筒7为固定连接，所述天然气进口12的另一端与天然气供气回路管4为固定连接，所述喷射气体舱13和燃烧舱14位于远离空气进口11和天然气进口12的燃烧筒7的同一端，所述喷射气体舱13与燃烧筒7为固定连接，所述燃烧舱14位于喷射气体舱13的一侧，所述燃烧舱14与喷射气体舱13为固定连接，所述电气控制箱15位于空气阀组3、天然气阀组5、燃烧器6的上一级，所述电气控制箱15利用线路与空气阀组3、天然气阀组5、燃烧器6连接，所述电气控制箱15上还设有触摸屏16、PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22，所述触摸屏16位于电气控制箱15的一侧，所述触摸屏16与电气控制箱15为固定连接，所述PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22全部位于电气控制箱15的内部，所述PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22均与电气控制箱15为固定连接，并且所述触摸屏16、PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22之间利用线路连接。所述风机1为涡轮式加压风机。所述空气阀组3、天然气阀组5均为电控阀门。所述点火枪8为电控点火装置。所述空气进口11、天然气进口12均为带有多层胶质密封层的管口结构。

工作方式：该烟气升温装置是一种通过电气控制设备中的PLC控制器的输入输出模块来采取现场压力、温度、流量仪表的信号，并将信号传递至PLC进行处理分析，利用空气管路中的有无气体通过来判断是否开启天然气管路，在确保两路气体都有后，实施点火枪进行点火，并且能够依靠火焰探测器检测的火焰信号保护设备的正常运行，整体主要是由风机1、空气供气回路管2、空气阀组3、天然气供气回路管4、天然气阀组5、燃烧器6和电气控制箱15组成；整个机构可以分为三个部分，第一部分为空气回路，即由风机1、空气供气回路管2和空气阀组3组成；第一部分为天然气供气回路，即由天然气供气回路管4和天然气阀组5组成，第三部分为燃烧设备本体，即燃烧器6，它是由燃烧筒7、点火枪8、火焰探测器9、温度传感器10、空气进口11、天然气进口12、喷射气体舱13和燃烧舱14组成；而电气控制箱15则是用于控制以上三部分的运转，该电气控制箱15上还设有触摸屏16，并且其内部装有PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22；在运行的时候，风机1处在工作状态，该风机1采用涡轮式加压风机，能够将环境空气源源不断地输送到空气供气回路管2中，保证空气得到充足的供给，整个机构在点火前，由电气控制箱15来调节空气供气回路管2中部的空气阀组3，该空气阀组3采用电控阀门，能够根据电气控制箱15的设定来调节空气供气回路管2的风量；接着，电气控制箱15也能够调节天然气供气回路管4中部的天然气阀组5，该天然气阀组5同样采用电控阀门，能够根据电气控制箱15的设定来调节天然气供气回路管4的气量；空气和天然气分别从燃烧器6上、下两端设有的空气进口11和天然气进口12进入燃烧筒7中，该空气进口11、天然气进口12均采用带有多层胶质密封层的管口结构，使得空气和天然气的输入更加严密，避免气体的泄漏，使得气体的注入更加安全；然后，启动燃烧器6上的点火枪8进行点火，该点火枪8采用电控点火装置，它受到电气控制箱15的控制，可以实现信号指令点火，待点火成功后，整套设备进入自动运行状态；如果在点火的过程中，火焰探测器9在燃烧舱14中检测不到火焰时，设备就会自动切断天然气回路，即利用电气控制箱15关闭天然气阀组5；其具体运行情况如下，电气控制箱15中装有的PLC控制器17、输入输出模块18、接触器19、继电器20、断路器21和端子总成22之间相互配合，从而形成一套完整的控制机制，PLC控制器17以及输入输出模块通过采取燃烧筒7内部温度传感器10、喷射气体舱13以及燃烧舱14中的火焰探测器9的数据来进行分析，即现场压力、温度以及流量仪表的信号，将信号传递至PLC控制器17进行处理分析；在点火运行期间，先读取空气阀组3上的空气路仪表信号，若是监测到的空气供气回路管2中有气体通过才可以进行下一步动作，若无气体通过则无法进行下一步，确认空气经过空气供气回路管2后，在开启天然气阀组5，让天然气沿天然气供气回路管4进入燃烧器6中，在确认两路气体都有后，点火枪8进行点火，在火焰探测器9监测的火焰信号后，则表明设备点火成功，整套设备可进入自动运行状态，运行期间依靠火焰探测器9监测的火焰信号保护设备的正常运行。

以下为本发明装置燃烧后与常规燃烧器燃烧后的一氧化碳含量数据对比：

整套设施结构思路清晰、操作简单方便，能够在高负压环境下正常点火，避免不脱火，降低燃烧过程中一氧化碳的产生，可以实现烟道安装，炉内燃烧，从而避免热量损失和浪费，可用于脱硝还原剂的制备以及再生热源提供。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”、“端部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。