CN102519041A - 一种数控燃气燃烧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控燃气燃烧机，包括配合设置的燃气阀门组、燃气计量单元、鼓风机、点火装置、火焰探测装置与高智能数控***；工作中，高智能数控***根据温度或压力等反馈信号及手动指令，通过预设燃烧机的火焰开度，控制燃气阀门组输出与火焰开度相适应的燃气流量；根据燃气计量单元提供的燃气流量和空燃比，计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。高智能数控***完全不同于常规燃气机的专用控制器，能够随时监控并记录整个燃烧过程和被控对象的重要参数，出现故障时可发出声、光和文字信息报警；还可根据故障的严重程度，自动控制燃烧机采取相应的措施确保人身与设备的绝对安全。

Description

一种数控燃气燃烧机

技术领域

本发明涉及燃烧机，具体地，涉及一种数控燃气燃烧机。

背景技术

目前，在广义的燃烧器概念中，家用的热水器、煤气灶，乃至打火机等都可以认为是燃烧器(或燃烧机)的一种。按其工作原理，可以将燃烧器定义为：是一种将物质通过燃烧这一化学反应方式转化热能的一种设备，即将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其充分燃烧。

燃气燃烧机(如天然气燃烧机)是一种使用气体燃料的加热设备，使燃气和空气以一定方式喷出混合(或混合喷出)燃烧的装置统称；燃气机按类型和应用领域分工业燃气机、民用燃气机、特种燃气机几种。

常规比例调节式燃气燃烧器如图1所示，包括鼓风机1、减压阀2、燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5、电动执行器6、电机转向控制器7、燃气喷嘴8、高压点火电极9、扩散片10、预燃室11、风量调节阀12、空气入口13、燃气入口14、火焰出口15、火焰监视器16、压力开关17、检漏装置18、燃气点火枪19、点火电磁阀20、专用控制器21与鼓风风压开关22。

在图1中，空气入口13、风量调节阀12与鼓风机1依次配合设置，构成空气输入通道；燃气入口14、减压阀2、燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5与燃气喷嘴8依次配合设置，构成燃气输入通道；点火电磁阀20、高压点火电极9、燃气点火枪19配合组成点火单元；扩散片10、预燃室11、火焰出口15组成燃烧通道；电动执行器6、电机转向控制器7与风量调节阀12、燃气调节阀5配合设置，构成比例调节单元；压力开关17、检漏装置18、火焰监视器16、鼓风风压开关22与专用控制器21共同组成安全的控制***。

在点火及燃烧通道中，燃气调节阀5的输出管道连接至燃气喷嘴8，高压点火电极9与燃气点火枪19配合设置在扩散片中心靠近鼓风机一侧；从燃气输入阀3与燃气输出阀4之间的管道，引出点火电磁阀20，管道连接至燃气点火枪19；燃气输入阀3、燃气输出阀4、点火电磁阀20，分别与专用控制器21的输出端相连；扩散片10环状对称地设置在预燃室的内侧；燃气喷嘴8的出口不局限在扩散片的内侧；火焰监视器16设置在鼓风机1与扩散片10之间。

在比例调节单元中，电机转向控制器7经电动执行器6后，带动风量调节阀12与燃气调节阀5同步调节；专用控制器21控制交流接触器连接至鼓风机1；压力开关17自减压阀2与燃气输入阀3之间引出，信号连接至专用控制器21的输入端；检漏装置18自燃气输入阀3与燃气输出阀4之间引出，信号也连接至专用控制器21的输入端。

上述常规比例调节式燃气燃烧器的火焰调节方式，是由机械式的风门和燃气阀组成联动机构，通过同步改变风门与气阀开度的方法，控制火焰的强度。由于机械式风门开度与空气流量是非线性的，而且不能精确量化，所以调节起来较为繁琐，空燃比的控制也不可能十分精准，不仅热效率会受到影响，而且使用中操作人员也很难掌控。另外此种方式要求气源压力十分稳定，否则气压的波动会造成空燃比的改变。由于国内很多用户的气源是高压或液化天然气，气罐切换时气压经常出现不稳定的情形。即便是管道供气，当用气的高峰期气压也会发生波动。燃气压力不稳流量自然就会发生变化，直接影响到燃烧与热效率。

由于常规燃气机的控制装置十分简单，只能按照固定的模式运行，不可能实现大型及高性能燃烧器需要的高自动化、高安全性、高稳定性和高智能的连锁控制及智能报警，明显存在着空燃比精度低、热转换效率低、稳定性安全性较差与操作过程复杂等缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种数控燃气燃烧机，以实现空燃比的精确量化，大幅提高燃烧过程控制的自动化，提高稳定性、安全性和热转换效率，以及简化调试与操作过程的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种数控燃气燃烧机，包括配合设置的燃气阀门组、燃气计量单元、鼓风机、点火装置、火焰探测装置与高智能数控***；

工作中，所述高智能数控***，根据火焰探测装置和燃气计量单元反馈的温度或压力等信号及手动指令，通过预设的控制指令(如预设燃烧机的火焰开度)，控制燃气阀门组输出与火焰开度相适应的燃气流量；并根据燃气计量单元提供的燃气流量和点火装置所需的空燃比(空气与燃气之比)，计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。

进一步地，所述高智能数控***，包括信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与所述信号采集模块连接的自控仪表、及文字和/或声光报警模块；其中：

所述信号采集模块，用于采集燃气计量单元输出的燃气压力信号、鼓风机输出的鼓风机风压开关信号、火焰探测装置输出的火焰信号及温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号；

所述运算及控制模块，用于根据信号输入模块采集的信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机的变频器输出频率，来控制鼓风机送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量；

所述人机交互模块，用于用户设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数；

所述自控仪表，用于向运算及控制模块输入至少包含温度信号的自控仪表信号；

所述文字和/或声光报警模块，用于在燃烧***出现故障时自动报警，以通知用户及时采取相应措施。

进一步地，所述运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器PLC、单扳机与计算机。

进一步地，所述人机交互模块包括触摸屏，或操作按键与LED显示模块。

进一步地，所述燃气阀门组，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀；高智能数控***的输出端，控制着所述燃气输入阀、燃气调节阀和燃气输出阀；

所述燃气阀门组将燃气输送到燃气喷嘴，燃气喷嘴再将燃气喷入预燃室，三者配合设置形成了燃气输入通道。

进一步地，所述点火装置包括点火阀、点火枪和高压点火器，燃气自所述燃气输入阀与燃气调节阀之间引出的管道，经点火阀连通至点火枪，从点火枪喷出的燃气被高压点火器点燃后喷入预燃室；高智能数控***的输出端，控制着所述点火阀、点火枪/高压点火器。

进一步地，所述压力变送器配合高智能数控***，组成燃气流量计量单元，用于对燃气阀门组进行检漏测试、以及对燃烧过程中的燃气流量进行计量；

所述压力变送器，设置在所述燃气调节阀与燃气输出阀之间；所述压力变送器的输出信号，引入到高智能数控***的输入端；根据该信号算求得燃气的实际流量，再经数控***运算后的输出信号，控制着所述的燃气调节阀以及鼓风机的变频器。

进一步地，所述鼓风机输出的风量，是由变频器控制鼓风电机转速决定的；变频器的输入端与高智能数控***的输出端相连，变频器的输出端与鼓风机电机相连；

所述鼓风机输出的空气，经扩散片送入预燃室，形成空气输入通道。

进一步地，所述点火枪、扩散片、预燃室与火焰出口配合设置，形成点火及燃烧通道。

所述点火枪包括点火电极和燃气喷嘴，组合配置安装在扩散片中心靠近鼓风机一侧，并与预燃室及火焰出口依次连通；燃气输入通道送来的燃气和空气输入通道送来的空气经扩散片预混后被点火装置点燃，并从预燃室的火焰出口喷出。

进一步地，所述火焰探测装置包括火焰探头和火焰放大器，火焰探头安装在鼓风机与扩散片之间，所述火焰探头连接在火焰放大器的输入端，火焰放大器的输出信号连接到数控***的输入端。

在上述实施例中，所述高智能数控单元的输入/输出端，是按下述方式与外部设备连接的：

所述压力开关，压力变送器，鼓风机的风压开关信号、温度信号或压力信号，火焰监视器的火焰信号，以及自控仪表的控制信号，分别连接至运算及控制模块(优选为可编程控制器PLC)的输入端；用数据线与PLC相连的人机交互模块(优选为触摸屏)可随时修改和显示数控燃气燃烧机的各种参数；燃气输入阀、燃气输出阀、燃气调节阀、点火阀及变频器、以及点火枪/高压点火器，分别连接至PLC的输出端。

在上述实施例中，所述变频器带动的鼓风机安装于空气输入通道内，为燃烧提供氧气。

在上述实施例中，所述燃气输入阀、燃气调节阀和燃气输出阀顺序安装组成了燃气主通道，为燃气喷嘴中的主喷嘴提供燃料。

在上述实施例中，所述压力变送器安装在燃气输出阀与燃气调节阀之间，为高智能数控***提供燃气阀门组检测、检漏及流量计量等信号。

在上述实施例中，所述点火阀也置于燃气输入阀与燃气调节阀之间，为数控燃气燃烧机点火及运行中的长明火提供气源。

在上述实施例中，所述压力开关安装在燃气输入阀前端，用于对输入气压进行判断。

优选地，在上述实施例中，所述高智能的数控***，由可编程控制器PLC组成，

所述人机交互模块由触摸屏和操作按钮来实现；

所述燃气输入通道，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀与燃气喷嘴；所述空气输入通道，包括顺序设置的鼓风机和扩散片；所述鼓风机与燃气喷嘴配合设置；所述点火及燃烧通道，包括预燃室、扩散片和设置在扩散片内侧的燃气点火枪；在所述空气输入通道内，还设置了火焰监视器；所述火焰监视器，设置在鼓风机与扩散片之间。

本发明各实施例的数控燃气燃烧机，点火及燃烧通道，分别连通至空气输入通道与燃气输入通道，数控燃气燃烧机内的风压、气压、火焰、温度和其他被控信号则输入到高智能数控***的输入端；高智能数控***根据输入指令给出的燃烧机火焰开度和与之适应的燃气需要量，再通过调整调节阀的开度使燃气的实际流量与需要量相吻合。

由于本发明各实施例的数控燃气燃烧机可以实时测量燃气的实际流量，当气源压力发生变化造成燃气流量波动时，高智能数控***可以自动改变调节阀的开度，从而实现了稳定燃气流量的目的。同时，高智能数控***经过燃气流量和空燃比的计算，然后自动调节鼓风机的转速，使鼓风风量与空燃比相适应，因此实现了空燃比(空气与燃气之比)的精确量化(精确到1％)。这样在大范围的火焰调节过程中，根据燃气的流量同步配风，使燃烧效率始终处于最佳状态。从而克服现有技术中稳定性差、安全性差、空燃比精度低、热转换效率低与操作过程复杂的缺陷，以实现稳定性好、安全性好、空燃比精确量化、热转换效率高与操作过程简单的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来体会，或者通过实施本发明而了解本发明的目的和其他优点。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为常规比例调节式燃气燃烧机的工作原理示意图；

图2为本发明数控燃气燃烧机的工作原理示意图；

图3为根据本发明数控燃气燃烧机中喷嘴前燃气压力与流量的关系曲线示意图；

图4为根据本发明数控燃气燃烧机的工作流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-鼓风机；2-减压阀；3-燃气输入阀；4-燃气输出阀；5-燃气调节阀；6-电动执行器；7-电机转向控制器；8-燃气喷嘴；9-高压点火电极；10-扩散片；11-预燃室；12-风量调节阀；13-空气入口；14-燃气入口；15-火焰出口；16-火焰监视器；17-压力开关；18-检漏装置；19-燃气点火枪；20-点火电磁阀；21-专用控制器；22-鼓风风压开关；23-触摸屏；24-可编程控制器；25-变频器；26-压力变送器；27-被控温度或压力信号源；28-仪表自控信号。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图2、图3和图4所示，提供了一种数控燃气燃烧机，包括配合设置的燃气阀门组、燃气计量单元、鼓风机、点火装置、火焰探测装置与高智能数控***。工作中，高智能数控***，根据火焰探测装置反馈的火焰信号及被控对象的温度或压力信号，通过预设的控制指令，控制燃气阀门组输出与火焰开度相适应的燃气流量；并根据燃气计量单元提供的燃气流量和点火装置所需的空燃比，计算并调节鼓风机1的转速，确保鼓风机1在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。

上述高智能数控***，包括依次信号连接的信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与信号采集模块信号连接的自控仪表、及文字和/或声光报警模块；其中：信号采集模块，采集用于燃气计量单元输入的燃气压力信号、鼓风机1输出的鼓风机风压开关22信号、火焰探测装置输出的火焰信号、被控对象的温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号；运算及控制模块，用于根据信号采集模块输入的信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机1变频器25的输出频率，来控制鼓风机1送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量；人机交互模块23，用于设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数，还可显示文字和声光报警模块在燃烧***出现故障时的报警信息，以通知用户及时采取相应措施；自控仪表28，用于显示被控点的温度或压力等参数，并向控制模块输入端输出仪表的自动控制信号；

上述运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器(PLC)24、单扳机与计算机；上述人机交互模块包括触摸屏23，或操作按键与LED显示模块。

上述燃气阀门组，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4；燃气阀门组与燃气喷嘴8配合设置，形成燃气输入通道。

上述点火装置包括点火阀20与点火枪19；自燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出的管道，通过点火阀连通至点火枪。点火枪安装在扩散片中心靠近鼓风机1一侧，并与预燃室11及火焰出口15依次连通；点火阀20、扩散片、预燃室11与火焰出口15配合设置，形成点火及燃烧通道。

上述燃气计量单元包括压力变送器26和PLC24；压力变送器26，设置在燃气调节阀5与燃气输出阀4之间；压力变送器26的输出信号，引入到高智能数控***的输入端；高智能数控***的输出端，控制着燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4、点火阀20、点火枪19以及鼓风机1的变频器25；压力变送器26配合高智能数控***，用于对燃气阀门组进行检漏处理、以及对燃烧过程中的燃气进行计量。

上述鼓风机变频器25的输入端与高智能数控***的输出端相连，变频器25的输出端与鼓风机电机相连；鼓风机1与空气入口13配合设置，形成空气输入通道。

上述火焰探测装置包括火焰监视器16，火焰监视器16设置在鼓风机1与扩散片之间。

如图2所示，本实施例的点火及燃烧通道，连通至空气输入通道与燃气输入通道，各种信号分别连接至数控调节单元；高智能的数控***，根据实际的燃气流量，自动调节空气输入通道的配风量，以实时调节控制点火及燃烧通道输出的火焰。

在上述实施例中，上述数控***的输入输出端，是按下述方式与外部连接的：

压力开关17、压力变送器26、鼓风风压开关22、温度或压力信号采集模块27、火焰信号16、与仪表自控信号28，分别连接至可编程控制器(PLC)24的输入端；用数据线与PLC相连的人机交互模块23(如触摸屏23)可随时修改和显示***的各种参数；燃气输入阀3、燃气输出阀4、燃气调节阀5、点火阀20及变频器25、高压点火电极9通过点火阀(如点火电磁阀20)高压点火器，分别连接至可编程控制器24的输出端。

上述压力开关17设置在燃气入口14与燃气输入阀3之间，压力变送器26设置在燃气调节阀5与燃气输出阀4之间；自燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出管道，连通至点火电磁阀20及点火枪19。

上述燃气输入通道，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀3、燃气调节阀5、燃气输出阀4与燃气喷嘴8；燃气输入阀3、调节阀5和燃气输出阀4顺序安装组成了燃气主通道，为主喷嘴(如燃气喷嘴8)提供燃料。

上述燃气压力变送器26置于燃气输出阀4与调节阀5之间，为高智能数控***提供燃气阀门组检测、检漏及流量计量信号。

上述空气输入通道，包括顺序设置的空气入口13(可设置消音器)与鼓风机1；鼓风机1安装于空气入口13侧通道内，由变频器25驱动，为燃烧提供氧气。火焰监视器16安装在鼓风机1与预燃室11之间，作用于常温状态下的火焰检测。

上述点火装置，包括配合安装在扩散片(如扩散片10)附近的高压点火电极9与点火枪(如燃气点火枪19)，燃气点火枪19通过管道与点火电磁阀20的输出侧相连，点火电磁阀20的输入侧，连接在燃气输入阀3与燃气调节阀5之间引出的管道上。

上述燃烧通道，包括扩散片、预燃室11，来自燃气通道的燃气和来自空气输入通道的空气，在预燃室11内混合后开始燃烧，最终火焰从火焰出口15喷出。

上述实施例中图2显示的数控燃气燃烧机的火焰调节原理为：根据数控燃气燃烧机的高智能数控***检测到的实际燃气流量，同步给出鼓风机1的供风量，当气源压力波动造成燃气流量偏离预定值时，***还会自动纠偏，从而实现1∶10调节范围内的精准配风。

为实现上述功能，上述实施例的数控燃气燃烧机，在硬件上配备了测量燃气流量的压力变送器26、以及可精确定位阀门开度的燃气调节阀5和变频器25调速的鼓风机1。软件上由可编程控制器24，将计算出的燃气流量配以合适的空燃比，然后调节变频器25的输出频率，控制鼓风机1给出适合燃烧所需的风。这样，操作者在触摸屏23上就可轻易实现空燃比的量化调整(可精确到1％)，在大范围的火焰调节中确保燃烧热效率始终处于最佳状态。

图1显示的常规比例调节式燃气燃烧机与图2显示的数控燃气燃烧机相比，两者最大的不同之处在于：

(1)图2显示的数控燃气燃烧机，能够自动测量燃气的实际流量，在此基础上实现了空燃比的精确量化与燃烧状态的数字控制。由于配风的基础不再是常规比例调节式燃气燃烧机的阀门开度而是实际的燃气流量，所以当气源压力发生变化时，数控燃气燃烧机的控制***能够自动调节阀门开度(稳定燃气流量)，因此允许气源压力有较大范围的波动。

(2)上述实施例的数控燃气燃烧机，由西门子CPU224XP可编程控制器24，组成了高智能数控***。它取代了常规燃气机简单固化的专用程控器。因此燃烧控制已经不再是个单一燃烧器的概念了，可以根据设备的整体需要组成一套完整的高智能数控***；在燃油燃气多功能燃烧机功能的转换时、在需要外加尾气检测及补偿等场合，扩展应用也会更加方便快捷。

(3)上述实施例的数控燃气燃烧机，还可以加入大量故障诊断程序，运行中一旦出现异常***立即发出声音与文字的报警信息，并根据故障的严重程度对数控燃气燃烧机所在控制***实现连锁保护，在确保安全的基础上帮助操作人员尽快排除故障恢复运行。

(4)上述实施例的数控燃气燃烧机，还具有工作状态的时实记录功能，数控燃气燃烧机所在控制***的各种重要参数和多达数十条的报警信息都会记录在其中，这就相当于给燃烧机安装了类似飞机上的黑匣子，一旦发生质量或安全事故，取出原始数据既可一目了然。而且燃烧机的这些数据和状态还可方便的与外部设备实现通讯，这对于无论是给何种设备配套都是至关重要的大型燃烧机而言，无疑更增加了它的安全性与实用性，此种人性化高智能的功能更符合现代化大型燃气燃烧机的需要，也更适合国情。此机先进的设计理念和优异的整体性能，无疑会给用户带来巨大的经济利益，大幅提升了整机的自动化、安全性、稳定性、和节能环保水平。

在上述实施例中，数控燃气燃烧机具有以下特点：

(1)压力传感器(如压力变送器26)的应用：

①开机前通过测量各阀门(开或关)不同状态下的气压，就可以方便的判断包括调节阀5开度在内各阀门的状态和捡漏，此方法比不能直观量化的常规检漏装置18的检漏法要好很多。

②当燃气喷嘴8的通径确定之后，喷嘴前的气压与流量就会有着基本的对应关系。因此通过测量喷嘴前管道内的气压，即可对气流进行标定(参见图3)。

根据公式：

$Q=\frac{\mathrm{\π}{d}^2}{4}\sqrt{\frac{2p}{\mathrm{\ρu}}}---\left(1\right)$

在公式(1)中，Q为气体流量，d为喷嘴直径，p为燃气压力，ρ为气体密度，μ为阻力系数。

(2)可编程控制器24实现的功能：

可编程序控制器可以根据***的要求扩展功能，而不是像常规燃气机的专用控制器21那样仅有最基本的控制功能。这就给大幅提升整机性能留有了足够的空间。上述实施例的数控燃气燃烧机的可编程控制器24，在完成常规燃气燃烧机基本功能的基础上，软件程序中还增加了很多重要功能，除了上述的高智能故障自诊断以外，还可以同时监控诸如被控对象和尾气的温度、尾气排放检测及补偿等等，在手动控温与仪表控温的切换中还可加入无扰动切换功能。由此可见：采用了可编程控制器24以后，不仅燃烧机的性能有了重大突破，而且可以将整个设备的功能大幅提升，对于类似锅炉的设备来说，可以完全取代原来的控制***。

图4可以显示上述实施例数控燃气燃烧机的工作流程。在图4中，通过可编程序控制器24的软件控制，可以完成上述实施例数控燃气燃烧机的工作流程；该工作流程主要包括：

(1)人工给出启动指令时，在燃气总阀关闭的情况下，首先通过燃气入口14处的气压开关判断气压是否具备运行条件、并通过气压变送器26判断输出侧燃气压力是否近似为零(不合要求就报警，且终止运行程序)，然后鼓风机1运转开始点火前的***吹扫，同时调节阀完全打开，为检验各阀门是否正常作好准备。

(2)开启燃气输出阀4，压力变送器26自动清零后再关闭燃气输出阀4，通过测量气压是否上升判断燃气输入阀3是否漏气。然后再通过测定各阀门不同状态下的燃气压力，确认各阀门的功能正常，最后将调节阀置于点火位置、开启燃气输入阀3。

(3)、阀门自检结束且鼓风机1吹扫达到预定时间后，高压点火器和点火燃气阀20开启，几秒后高压点火停止，在火焰监视器16确认燃气已经点燃后，燃气输出阀4开启，该数控燃气燃烧机处于10％的火焰强度开始运行。

(4)大火点燃以后，高智能数控***将根据实测的燃气压力计算出燃气的实际流量，时时将实际流量与预设的火焰开度进行比较，出现偏差马上补偿，有效的消除了气源压力波动对燃烧状态带来的不利因素，同时将燃气的流量和累计数值通过触摸屏23加以显示，用于成本核算的参考。

(5)根据实测的燃气流量和空燃比计算出变频器25的输出频率，控制鼓风机1给出的风量恰好符合燃烧所需。

(6)该数控燃气燃烧机有两种控温模式，可以手动控制火焰强度，还可以根据设备控温点(或控制蒸汽压力等)的设定参数自动控制火焰开度。在手动控温向仪表控温的转换时，***还具有无扰动切换的保护功能，只有自控开度值与实际开度值的误差小于3％时才能自动转换到仪表控温。

(7)类似CNG高压撬车供气的场合，工作中如因气源切换或减压站故障等原因造成压力剧烈波动时，本***在发出声光和文字报警信息的同时还将关闭大火燃气阀，防止气源故障引起的恶性事故。由于该数控燃气燃烧机设有中心的长明小火，因此整机并不会彻底灭火停机，这样当气源完成切换压力正常后，马上即可恢复正常运行。不会因为瞬间的压力波动而造成停机和重新点火，在确保安全的前提下，既保证了生产的联续性，又避免了常规燃气机数分钟停机重新点火造成的产品质量问题和由此带来的经济损失。

(8)由于燃气燃烧机无论在任何场合，都是关乎人身及设备安全的重要设备，尤其是大型及高端重点工程的燃气机，更需要极高的安全和稳定性。该数控燃气燃烧机具有良好的故障自诊断***，可以随时监控***的各个重要参数。当被保护点的参数超标时、当该数控燃气燃烧机所在状态出现异常和故障时，立即发出声光和文字信息的报警，并根据故障的严重程度对***实现连锁保护，为人身与设备提供安全保障。

(9)该数控燃气燃烧机的控制***，有个类似飞机的黑匣子，可将燃烧机的各种重要数据和运行状态随时记录下来。通过察看历史记录：时间、***状态、报警内容等几十条信息均会历历在目，对于分析产品质量和数量，对于分析事故原因都提供了翔实可靠的数据。

综上所述，本发明上述各实施例的数控燃气燃烧机，属于一种高智能的采用数字控制的全自动燃气燃烧机，能够自动测量并稳定燃气流量，从而实现空燃比(空气与燃气之比)的精确量化，在大范围的火焰调节过程中，根据燃气的流量精确配风，使燃烧效率始终处于最佳状态。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控燃气燃烧机，其特征在于：包括配合设置的燃气阀门组、燃气计量单元、鼓风机、点火装置、火焰探测装置与高智能数控***；

工作中，高智能数控***根据温度或压力反馈信号及手动指令，通过预设燃烧机的火焰开度，控制燃气阀门组输出与火焰开度相适应的燃气流量；并根据燃气计量单元提供的燃气流量和空燃比，计算并调节鼓风机的转速，确保鼓风机在大范围的火焰调节过程中始终输出最佳的配风量。

2.根据权利要求1所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述高智能数控***，包括依次信号连接的信号采集模块、运算及控制模块、以及人机交互模块，以及分别与所述信号采集模块信号连接的自控仪表、及文字和/或声光报警模块；其中：

所述信号采集模块，用于采集燃气计量单元输出的燃气压力信号、鼓风机输出的鼓风机风压开关信号、火焰探测装置输出的火焰信号和被控对象的温度或压力信号、以及自控仪表的输出信号；

所述运算及控制模块，用于根据信号采集模块输入的采集信号，结合用户通过人机交互模块设定的输入参数，进行运算处理后，控制燃气阀门组输出相应的燃气流量；同时，通过调节鼓风机的变频器输出频率，来控制鼓风机送出与燃气流量相匹配的燃烧所需最佳配风量；

所述人机交互模块，用于用户设定并输入相应参数，以及实时显示运算及控制模块输出的燃烧状态参数；

所述自控仪表，用于显示被控点的温度或压力参数，并向数控***的输入端送出仪表的自动控制信号；

所述文字和/或声光报警模块，用于在燃烧***出现故障时自动报警，以通知用户及时采取相应措施。

3.根据权利要求2所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述运算及控制模块，包括可编程逻辑控制器PLC、单扳机与计算机。

4.根据权利要求2所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述人机交互模块包括触摸屏，或操作按键与LED显示模块。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述燃气阀门组，包括通过管道顺序设置的燃气输入阀、燃气调节阀、燃气输出阀；所述燃气阀门组的所有阀门均与数控***的输出端相连；

所述燃气阀门组将燃气输送到燃气喷嘴，燃气喷嘴再将燃气喷入预燃室，三者配合设置形成了燃气输入通道。

6.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述点火装置包括点火阀、点火枪和高压点火器，燃气自所述燃气输入阀与燃气调节阀之间引出的管道，经点火阀连通至点火枪，从点火枪喷出的燃气被高压点火器点燃后喷入预燃室；点火阀、点火枪和高压点火器均与数控***的输出端相连。

7.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述压力变送器配合高智能数控***组成燃气流量计量单元，用于对燃气阀门组进行检漏测试、以及对燃烧过程中的燃气流量进行计量；

所述燃气压力变送器，设置在燃气调节阀与燃气输出阀之间；所述压力变送器的输出信号，引入到高智能数控***的输入端；根据该信号算求得燃气的实际流量，再经数控***运算后的输出信号，控制着所述的燃气调节阀以及鼓风机的变频器。

8.根据权利要求5所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述鼓风机输出的风量，是由变频器控制鼓风电机转速决定的；变频器的输入端与高智能数控***的输出端相连，变频器的输出端与鼓风机电机相连；

所述鼓风机输出的空气，经扩散片送入预燃室，形成空气输入通道。

9.根据权利要求6所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：所述点火装置、扩散片、预燃室与火焰出口配合设置，形成点火及燃烧通道；

所述点火枪包括点火电极和燃气喷嘴，组合配置安装在扩散片中心靠近鼓风机一侧，并与预燃室及火焰出口依次连通；燃气输入通道送来的燃气和空气输入通道送来的空气经扩散片预混后被点火装置点燃，并从预燃室的火焰出口喷出。

10.根据权利要求9所述的数控燃气燃烧机，其特征在于：鼓风机与扩散片之间还安装有火焰监视器，所述火焰监视器的信号输出到数控***的输入端；所述火焰监视器包括紫外、离子及光敏器件组成的探头和与之配套的火焰放大器。

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