本發(fā)明涉及石油化工，尤其涉及一種具有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，化石能源大量使用帶來的環(huán)境問題日益突出，業(yè)內(nèi)越來越關(guān)注能源利用的節(jié)能環(huán)保。在石油化工領(lǐng)域，多年來由于燃?xì)獾拇罅渴褂?，環(huán)境污染和能源浪費(fèi)現(xiàn)象比較凸顯，為了適應(yīng)節(jié)能和排放的環(huán)保需求，需要大力推行高效燃燒器的使用。燃燒器作為加熱爐/鍋爐的核心部件，其空燃比控制是整個(gè)燃燒的關(guān)鍵，過高或過低的空氣量都會(huì)導(dǎo)致燃?xì)獠荒芡耆紵斐蓸O大的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

2、燃燒器的運(yùn)行過程是由燃燒器程序控制裝置實(shí)現(xiàn)的，目前市場(chǎng)上采用的燃燒器程序控制裝置只能實(shí)現(xiàn)基本的燃燒控制流程。為了保證充分燃燒，燃燒器需要由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員經(jīng)過儀器測(cè)量，手動(dòng)去調(diào)試燃燒器的空燃比曲線。雖然調(diào)節(jié)后的比例曲線可以在短時(shí)間內(nèi)保證燃燒效果，但隨著氣壓、溫度、海拔等環(huán)境因素的變化，空氣中的含氧量也隨之微秒改變，非常容易導(dǎo)致燃燒空燃比的偏移，進(jìn)而造成燃料浪費(fèi)和排放污染等問題。

3、因此，非常有必要設(shè)計(jì)一種帶有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制裝置，能夠根據(jù)環(huán)境因素的變化，實(shí)時(shí)對(duì)空燃比曲線進(jìn)行修正，無需人為干預(yù)，讓燃燒器始終工作在最優(yōu)狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種具有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中隨著氣壓、溫度、海拔等環(huán)境因素的變化，空氣中的含氧量也隨之微秒改變，非常容易導(dǎo)致燃燒空燃比的偏移，進(jìn)而造成燃料浪費(fèi)和排放污染的問題，

2、本發(fā)明提供一種具有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制裝置，包括：燃燒器程序控制裝置本機(jī)和擴(kuò)展模塊；所述燃燒器程序控制裝置本機(jī)包括第一主控模塊、運(yùn)行控制單元，所述運(yùn)行控制單元包括：

3、第一光耦，用于將燃燒器法蘭開關(guān)連鎖信號(hào)與安全鏈連鎖信號(hào)輸入至第一主控模塊；

4、第二光耦，用于將啟動(dòng)/停止信號(hào)輸入至第一主控模塊；

5、第三光耦，用于將降火信號(hào)輸入至第一主控模塊；

6、第四光耦，用于將提火信號(hào)輸入至第一主控模塊；

7、模擬信號(hào)處理電路，用于將模擬量形式火量調(diào)節(jié)信號(hào)輸入至第一主控模塊；

8、離子棒信號(hào)處理電路，用于將離子棒電流信號(hào)輸入至第一主控模塊；

9、紫外信號(hào)處理電路，用于將紫外光管電流信號(hào)輸入至第一主控模塊；

10、rs485接口，用于將擴(kuò)展模塊連接至第一主控模塊；

11、uart接口，用于將手操器連接至第一主控模塊；

12、點(diǎn)火電磁閥繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至點(diǎn)火電磁閥；

13、點(diǎn)火變壓器繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至點(diǎn)火變壓器；

14、風(fēng)機(jī)輸出繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至風(fēng)機(jī)；

15、安全閥輸出繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至安全閥；

16、第一燃料閥繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至第一燃料閥；

17、第二燃料閥繼電器，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至第二燃料閥；

18、安全檢測(cè)繼電器，連接于第一主控模塊和以上六個(gè)繼電器之間，用于檢測(cè)以上六個(gè)繼電器是否能夠輸出有效信號(hào)；

19、第一伺服信號(hào)處理電路，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至空氣執(zhí)行器；

20、第二伺服信號(hào)處理電路，用于將第一主控模塊的信號(hào)輸出至燃料執(zhí)行器；

21、所述擴(kuò)展模塊包括：

22、第二主控模塊，所述第二主控模塊通過rs485接口與所述第一主控模塊連接；

23、模擬量輸入信號(hào)處理電路，用于將環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、風(fēng)機(jī)壓力、燃?xì)饬髁窟@4個(gè)信號(hào)輸入至第二主控模塊。

24、進(jìn)一步地，所述燃燒器程序控制裝置本機(jī)還包括故障處理單元，所述故障處理單元包括：

25、第五光耦，用于將安全檢測(cè)繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

26、第六光耦，用于將點(diǎn)火變壓器繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

27、第七光耦，用于將風(fēng)機(jī)輸出繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

28、第八光耦，用于將安全閥輸出繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

29、第九光耦，用于將第一燃料閥繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

30、第十光耦，用于將第二燃料閥繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

31、第十一光耦，用于將燃料高壓信號(hào)輸入至第一主控模塊；

32、第十二光耦，用于將燃料低壓信號(hào)輸入至第一主控模塊；

33、第十三光耦，用于將空氣壓力信號(hào)輸入至第一主控模塊；

34、第十四光耦，用于將燃?xì)鈮毫π盘?hào)輸入至第一主控模塊；

35、第十五光耦，用于將報(bào)警輸出繼電器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

36、第十六光耦，用于將復(fù)位/手動(dòng)信號(hào)輸入至第一主控模塊；

37、第三伺服信號(hào)處理電路，用于將空氣執(zhí)行器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

38、第四伺服信號(hào)處理電路，用于將燃料執(zhí)行器的信號(hào)反饋至第一主控模塊；

39、鐵電存儲(chǔ)器，用于與第一主控模塊連接以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

40、本發(fā)明還提供一種具有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制方法，應(yīng)用于以上所述的燃燒器程序控制裝置，所述運(yùn)行控制單元的運(yùn)行控制方法包括：

41、燃燒器程序控制裝置通電后首先進(jìn)行初始化，自檢通過以后，第一主控模塊根據(jù)設(shè)定的啟動(dòng)點(diǎn)火時(shí)序參數(shù)，對(duì)風(fēng)機(jī)、燃料執(zhí)行器、空氣執(zhí)行器、點(diǎn)火變壓器、第一燃料閥、第二燃料閥、安全閥、點(diǎn)火電磁閥進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)預(yù)吹掃、閥組檢漏、燃燒器點(diǎn)火動(dòng)作；

42、點(diǎn)火成功以后，第一主控模塊實(shí)時(shí)根據(jù)外部輸入的控制信號(hào)或指令，對(duì)風(fēng)機(jī)、燃料執(zhí)行器、空氣執(zhí)行器、第一燃料閥、第二燃料閥、安全閥、點(diǎn)火電磁閥進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)提火、降火動(dòng)作，同時(shí)根據(jù)擴(kuò)展模塊輸入的指令，對(duì)空燃比曲線進(jìn)行調(diào)整更新；

43、當(dāng)接收到外部輸入的停機(jī)信號(hào)以后，第一主控模塊對(duì)風(fēng)機(jī)、燃料執(zhí)行器、空氣執(zhí)行器、第一燃料閥、第二燃料閥、安全閥、點(diǎn)火電磁閥進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)后吹掃、關(guān)閉閥門動(dòng)作。

44、進(jìn)一步地，所述故障處理單元的故障處理方法包括：

45、在燃燒器程序控制裝置上電工作過程中，第一主控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)部的工作狀態(tài)，以及外部各輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)狀態(tài)與設(shè)定的不符，或超出設(shè)定的范圍，則進(jìn)行故障報(bào)警提示，同時(shí)根據(jù)故障的種類對(duì)故障信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

46、進(jìn)一步地，所述擴(kuò)展模塊的工作方法包括：

47、擴(kuò)展模塊通電后首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，檢查各參數(shù)是否出錯(cuò)；如果參數(shù)出錯(cuò)，則進(jìn)行故障信號(hào)輸出提示；如果參數(shù)正確則讀取加熱爐/鍋爐的最大負(fù)荷值和最小負(fù)荷值；然后根據(jù)設(shè)定折算出8或9個(gè)功率段；讀取環(huán)境溫度值，判斷環(huán)境溫度值是否超出設(shè)定的偏差范圍；如果環(huán)境溫度值沒有超出設(shè)定的偏差范圍，讀取環(huán)境壓力值；判斷環(huán)境壓力值是否超出設(shè)定的偏差范圍，如果環(huán)境壓力值沒有超出設(shè)定的偏差范圍，再次判斷環(huán)境溫度值是否超出設(shè)定的偏差范圍；如果環(huán)境溫度值或環(huán)境壓力值超出設(shè)定的偏差范圍，則讀取風(fēng)機(jī)壓力值、燃?xì)饬髁恐岛统鰪S前風(fēng)壓風(fēng)量數(shù)據(jù)庫，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算出空燃比偏移系數(shù)；將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給燃燒器程序控制裝置本機(jī)，令其對(duì)空燃比曲線進(jìn)行修正；判斷rs485通信是否故障，如果rs485通信故障，進(jìn)行故障信號(hào)輸出提示；如果rs485通信正常，再次讀取環(huán)境溫度值。

48、本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明的具有環(huán)境自適應(yīng)功能的燃燒器程序控制裝置及方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)加熱爐/鍋爐燃燒器的基本流程控制，而且可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)更新空燃比曲線。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整燃?xì)夂涂諝獾倪M(jìn)氣量，該燃燒程序控制裝置可以確保燃燒器的燃燒效率始終在最佳狀態(tài)。由于該燃燒程序控制裝置可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，減少不必要的能量浪費(fèi)，從而可以節(jié)約能源。此外，該系統(tǒng)可以確保燃燒過程中的燃?xì)馀欧帕渴冀K處于最低水平，從而可以減少對(duì)環(huán)境的污染。