CN106415150A - 一种检测燃气锅炉烟道阻塞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检测燃气锅炉烟道阻塞的方法，包括：步骤（A），根据用户依据外部要求而设定的温度执行点燃过程，并执行温度控制以达到用户设定温度；步骤（B），确定当前被驱动的鼓风机的风扇转速是否超过参考风扇转速；步骤（C），当确定当前风扇转速超过该参考风扇转速时，计算在供应暖水时通过温度传感器检测的供暖水和取暖水之间的温度值差异，并确定计算的值是否低于预设参考温度值；步骤（D），当确定该计算的值低于该参考温度值时，基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间是否过了预先设定的时间；以及步骤（E），当基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间已经过了预设时间时，在外部进行显示，以通知烟道中发现了阻塞。

Description

一种检测燃气锅炉烟道阻塞的方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测燃气锅炉烟道阻塞的方法，具体地，涉及一种燃气锅炉烟道阻塞检测方法，其能够通过使用鼓风机风扇转速RPM和供暖水（supplied heatingwater）与取暖 (collected heating water)水之间的温度差异而进行烟道阻塞检测。

背景技术

通常，燃气锅炉是一种内部燃烧液化石油气（LPG）或者液化天然气（LNG）或者城市燃气的设备，利用在这个燃烧过程中生成的燃烧热来加热水，并通过该暖水在室内暖气管（heating pipe）中进行循环而利用该循环泵加热室内，或者向浴室或厨房供应热水。

此外，根据加热暖水的热交换器，该燃气锅炉被分为冷凝和非冷凝型。这当中，冷凝型的燃气锅炉利用燃烧热直接加热暖水，并还能够通过吸收废气冷凝的潜热而最大化热效。

对于冷凝型燃气锅炉的操作，首先，由燃烧器的燃烧热加热的高温暖水通过该循环管的操作循环至暖气管中，并且，通过穿过该暖气管收集的低温暖水被引入到该潜热热交换器，以及引入到该潜热交换器的低温暖水通过与穿过显热交换器的废气的热交换而进行预热。这个经过预热的暖水重新再次流入该显热交换器，以由该燃烧器的燃烧热进行直接加热，并然后通过如上所述的循环泵的操作在暖气管中循环。此外，通过安装在该热交换器出口处的三通阀的操作，由该燃烧器加热的水循环至暖气管或者送往该热水热交换器，以执行与通过直接水管供应的冷水的热交换，并作为热水提供。

同时，在开始点燃时，这种传统的燃气锅炉可能有未燃烧的燃气出现在燃烧室内，因此，为了避免未燃烧的燃气引发***，在废气风扇高速旋转将燃烧室内未燃烧的燃气排放出去之后，操作燃烧器。在这个时间期间，应当确定高速转动的废气风扇的转速（RPM）是否正常。这是因为，废气风扇转速RPM是确定烟道中阻塞的标准，或者检测逆风流入或吸入烟道的标准。因此，检测废气风扇转速RPM并与预设的废气风扇转速RPM比较。这样，在通过检测该废气风扇转速RPM确定锅炉的工作条件的过程中，当确定烟道中存在阻塞时，预设该参考风扇转速RPM并保存在微机中，在该锅炉开始工作期间检测该废气风扇转速RPM，并与该参考风扇转速RPM进行比较，并且，如果确定该检测的转速RPM超过了参考风扇转速RPM，则停止锅炉工作并显示烟道阻塞错误。

烟道阻塞如上进行检测，因而，当烟道被阻塞时，则没有燃气，即，通过转动废气风扇将气流排出，因此，废气风扇不执行任何动作，结果是，即使在施加相同的工作电压时，该废气风扇的转动速度也被加速。此外，在出现烟道阻塞或者强逆风的情况下，空气和燃气的混合比例是不足的，这导致不彻底的燃烧，其会在废气中引起大量的一氧化碳以及释放未燃烧的燃气，带来污染事件的危险。

通常，大部分的燃气锅炉都具有不同的压力传感器用于检测烟道阻塞或者逆风等，或者采用将鼓风机转速RPM与参考转速RPM进行比较、或者将施加在该鼓风机上的电流或电压值与参考值进行比较的方法来检测烟道阻塞。

但是，这种检测烟道阻塞的方法常常会导致单位成本的增加，因为单个鼓风机的错误和施加在该鼓风机上的电流或电压的不稳定而误将正常状态确定为烟道阻塞，或者无法正常检测烟道中的阻塞。

现有技术

专利文献

（专利文献1）韩国专利号No.10-0512494（一种用于检测燃气锅炉排气口关闭的方法；2005年8月29日）。

发明内容

技术问题

面对上述问题提出本发明，并旨在提供一种用于检测燃气锅炉烟道阻塞的方法，利用供暖水和取暖水之间的温度差和锅炉工作期间的风扇转速RPM，其能够检测烟道中的阻塞，以及利用这个精确检测烟道是在正常状态还是阻塞状态。

技术方案

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，在锅炉启动并由此进入燃气时，其根据流过设置在该鼓风机入口处的文氏管的风量驱动该鼓风机，在向燃烧室提供空气-燃气混合物之后，经由控制器执行点燃过程，在取暖期间，利用设置在供暖水管和取暖水管中的温度传感器检测供暖水和取暖水的温度，以及，利用鼓风机的风扇转速RPM和供暖水与取暖水的温度检测烟道中的阻塞，包括步骤：（A）根据用户设定的温度执行点燃过程，并执行温度控制以达到用户设定的温度；（B）确定当前被驱动的鼓风机的风扇转速RPM是否超过参考风扇转速RPM；（C）当确定当前风扇转速超过该参考风扇转速时，在供应暖水时计算通过温度传感器检测的供暖水和取暖水之间的温度值差异，并确定该计算的值是否低于预设的参考温度值；（D）当确定该计算的值低于该参考温度值时，基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间是否过了预先设定的时间；以及（E）显示步骤，当基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间已经过了预设时间时，在外部进行显示，以通知烟道中发现了阻塞。

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，其中，该参考风扇转速设为最大风扇转速乘以80%。

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，其中，该设定时间为30秒。

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，包括，如果步骤（B）、（C）和（D）中确定的值不满足每个步骤的条件时，返回步骤（B）并重新按步骤执行这些步骤。

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，步骤（A）的点燃过程之后，在预设的持续时间期间，控制不执行一系列的烟道阻塞检测。

根据本发明的燃气锅炉烟道阻塞检测方法，包括，该持续时间是30秒。

有益效果

本发明用于检测燃气锅炉烟道阻塞的方法，具有以下优点：避免正常温度控制状态下的烟道阻塞，能够利用风扇转速RPM和供暖水与取暖水温度之间的差异定期检测烟道阻塞。

此外，由于该烟道阻塞能够仅利用通常设置在燃气锅炉中的鼓风机和温度传感器进行检测，因此，该烟道阻塞不用额外的组件如单独的废气压测量装置即能够进行检测，从而降低成本。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的利用空气比例控制方法的燃气锅炉控制的结构图。

图2是利用图1空气比例控制方法的燃气锅炉的空气和燃气供应结构视图。

图3是根据本发明优选实施方式的利用空气比例控制方法的燃气锅炉的烟道阻塞检测方法的流程图。

附图标记说明：

100：文氏管 200：鼓风机

300：燃烧器 400：鼓风机驱动

500：控制器 600：供暖水传感器

700：取暖水传感器 800：存储器

900：显示器 A：空气

B：燃气。

具体实施方式

接下来，将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。在这之前，在本说明书和权利要求书中使用的术语不应解释为限制的标准或者字典定义，基于这个原则，发明人能够适当地定义术语的概念，从而以最佳的方法解释他们的发明，应当理解为与本发明的技术构思一致的定义和概念。

因此，说明书中的实施方式以及附图中所示的结构都仅是本发明优选的实施方式，并不代表本发明所有的技术构思，因此，应当理解为，在递交这个申请时，各种等效和改变均可替换它们。

参照图1和2对本发明的燃气锅炉的结构进行详细说明，该燃气锅炉看包括：文氏管100，鼓风机200，燃烧室300，鼓风机驱动400，控制器500，供暖水传感器600，取暖水传感器700，存储器800和显示器900。

当通过外部用户输入设置温度而操作锅炉时，来自外部的空气A进入设置在该鼓风机200入口末端的文氏管100，并通过鼓风机驱动400调整鼓风机200的风扇转速RPM，从而燃气B根据进入到该文氏管100的空气量流入。通过鼓风机200将空气-燃气混合物供应到燃烧室300以执行点燃过程。

控制器500用于控制出现在锅炉工作过程中的总的序列动作。此外，在锅炉工作并且控制500执行正常的点燃过程时，控制器500执行温度控制，以达到设定温度。这时，锅炉由控制器500控制，以执行一系列的烟道阻塞检测，目的是为了确定在正常的温度控制步骤期间的烟道阻塞。

检测烟道阻塞的方法由四个步骤组成，包括步骤：确定持续时间是否已经过去；确定鼓风机风扇转速RPM是否超过参考风扇转速RPM；计算温度差（供暖水与取暖水之间的温度差异），确定计算的温度差值是否低于参考温度值；以及，确定设定时间是否过去。控制器500配置为依序确定四个步骤的每个，并还可包括一个计时器，用于确定过去的时间。

供暖水传感器600配置在供暖水管（未示出）上，检测供暖水的温度，取暖水管700配置在该取暖水管（未示出）上，并在取暖后检测取暖水的温度。

存储器800保存控制器500执行一系列的烟道阻塞检测时需要的信息。例如，持续时间信息、参考风扇转速RPM、参考温度值以及设定时间可经由外部输入进行保存。

在控制器500执行一系列的烟道阻塞检测之后，当最终确定存在烟道阻塞时，控制器500每请求一次，显示器900就显示确认烟道阻塞的错误信息。

下面，将参照图3对本发明的燃气锅炉烟道阻塞的检测方法进行说明。

首先，当通过外部要求输入设定温度并且锅炉开始工作时，执行点燃过程和温度控制以达到该设定温度（步骤S100）。

在温度控制期间执行燃气锅炉的烟道阻塞检测步骤，在这个期间，确定通过计时器预设并保存的持续时间，如30秒，是否超过（步骤S102）。

上述步骤S102将烟道阻塞确定推迟，直到检测到正常温度，这是由于供暖水和取暖水在开始点燃过程时会变化。这里，持续时间可设为30秒，但这个值可根据实际情况改变，例如温度的变化度数和锅炉类型。

在设定的持续时间30秒已经过去之后，当检测到正常温度时，在操作该鼓风机200时预设当前风扇转速RPM，并确定其是否超过最大风扇转速RPM乘以0.8的值，其与保存的参考风扇转速RPM相同（步骤S104）。这是因为参考风扇转速RPM设为鼓风机200的最大风扇转速RPM的80%。这里，确定将最大风扇转速RPM多大的百分比（%）设为参考风扇转速RPM，可根据状态、鼓风机200类型、控制器500的精度等类似情况改变。

如果满足步骤S104中确定的条件，计算供暖水和取暖水之间的温度差异，并确定该计算的值是否低于预设的参考温度值（S106）。使用该供暖水和取暖水之间温度值的差异是因为，当根据烟道阻塞的程度降低流过该文氏管100的空气A时，输入的燃气B量减少，这会导致供暖水和取暖水温度值之间的差异，并且这个差异能够用于检测烟道中的阻塞。

此外，当未检测到烟道阻塞时，可通过操作锅炉选择该参考温度值，调整该鼓风机200的风扇转速最大并逐渐阻塞废气，然后通过观察相关锅炉的燃烧性能、一氧化碳水平、火焰状态等，获得在合适的阻塞点时的温度差异值。该选择的参考温度值可根据锅炉容量等改变。

如果通过步骤S106确定计算的值（供暖水和取暖水之间的温度差）低于该参考温度值，检测计时器，确定从这个时间点开始，预设的30秒时间是否过去（步骤S108）。30秒的设定时间可根据其他条件改变。

最后，根据计时器的检查，当确定30秒的设定时间已经过去时，显示提示发生烟道阻塞的错误信息（步骤S110）。

可选择地，在持续时间过去确定步骤（步骤S102）中，如果没有满足相关条件，则确定为正常的检测状态，并由此返回前一步骤（步骤S100），继续执行温度控制，操作该锅炉直到达到外部用户设定的温度。

此外，在确定当前风扇转速RPM是否超过参考风扇转速RPM的步骤（步骤S104）中，当被驱动的鼓风机的当前风扇转速RPM未超过参考风扇转速RPM时，或者，在确定计算的温度差异值是否低于参考温度值的步骤（步骤S106）中，供暖水和取暖水之间的温度差异值低于该预设参考温度值时，或者，在确定设定时间是否过去的步骤（步骤S108）中，确定该设定时间还未过去时，每个步骤都返回步骤S104，并重新从步骤S104开始执行这些步骤。由此，该锅炉在操作时，可逐渐检测是否存在烟道阻塞。

工业应用

本发明可用于在正常温度控制状态期间冷凝燃气锅炉防止烟道阻塞，并在锅炉工作期间，通过使用风扇转速RPM和供暖水与取暖水之间的温度差异，逐步检测烟道中的阻塞。

Claims (6)

1.一种用于检测燃气锅炉烟道阻塞的方法，当启动锅炉时，根据流过设置在鼓风机入口处的文氏管的空气量驱动该鼓风机，并由此输入燃气，在向燃烧器提供由输入的燃气和空气混合的空气-燃气混合物之后,经由控制器执行燃烧的过程，利用设置在供暖水管和取暖水管上的温度传感器检测供暖水温度和取暖水温度，并利用鼓风机风扇转速和供暖水及取暖水温度检测烟道中的阻塞，该方法包括步骤：

（A）根据用户设定的温度执行点燃过程，并执行温度控制以达到用户设定的温度；

（B）确定当前被驱动的鼓风机的风扇转速RPM（fan RPM）是否超过参考风扇转速RPM；

（C）当确定当前风扇转速超过该参考风扇转速时，在供应暖水时计算通过温度传感器检测的供暖水和取暖水之间的温度值差异，并确定该差异是否低于预设的参考温度值；

（D）当确定该计算的值低于该参考温度值时，基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间是否过了预先设定的时间；

以及（E）显示步骤，当基于步骤（C）中确定的时间点确定过去的时间已经过了预设时间时，在外部进行显示，以通知烟道中发现阻塞。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将该参考风扇转速设为最大风扇转速的80%。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该设定时间为30秒。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤（B）中的被驱动的鼓风机的当前风扇转速不超过该参考风扇转速时，或者步骤（C）中供暖水与取暖水之间的温度差低于该预设的参考温度值时，或者步骤（D）中确定还没超过该设定时间时，都返回步骤（B）并重新按步骤执行这些步骤。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（A）的点燃过程之后，在预设的持续时间期间，控制不执行一系列的烟道阻塞检测。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该持续时间是30秒。