一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及锅炉燃烧平衡技术领域，尤其涉及一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置。


背景技术：

2.在锅炉内进行焚烧时，通常会设置一次风和二次风，通常一次风是用于提供煤粉燃烧中的氧量，是补充氧气的主要来源，也是火焰中心燃烧的基础，二次风是提高燃烧质量的补充措施，是提高燃烧效率的调节通道，主要对火焰后部进行氧气补充。现阶段如何对一次风和二次风之间的风量调节和配比是锅炉燃烧平衡技术的关键。在现有技术中，部分锅炉会通过一次风机和二次风机来共同作用于锅炉，提高其燃烧水平，例如申请号为cn201510655537.6的锅炉二次风的配置装置和方法的发明专利，包括锅炉本体，锅炉本体内设多支旋流体，其特征在于：在锅炉本体外设有二次风总管，二次风总管的开口端设有为二次风提供动力的动力装置，二次风总管分成两条沿锅炉本体外侧分布的二次风管，二次风管的管壁上开有数个风孔，风孔与旋流体进风管相通，二次风管的末端封闭，旋流体进风管穿过锅炉本体外壁与旋流体相通，所述旋流体竖直摆放，出口向锅炉本体的炉膛中间方向倾斜，所述旋流体进风管与旋流体切向连接，所述旋流体中间下方设置开口，通过上述结构提高锅炉的燃烧效率，使锅炉燃料得到充分的燃烧，但上述发明专利中并没有实时地对锅炉内的温度进行监控的装置，只能是工作人员利用经验来判断是否决定对二次风机的开启，这样难免会存在开启不及时或开启过早的状态，所以并不能准确平衡锅炉内的燃烧效果。
3.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

4.针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，其可以通过声波测温收发机构将锅炉本体内的温度反馈到控制器中，然后由控制器控制供气机构和平衡风机构对锅炉本体内的燃烧进行平衡。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，包括锅炉本体，所述锅炉本体外侧安装有声波测温收发机构，所述锅炉本体外侧还安装有供气机构，所述锅炉内部安装有平衡风机构，所述平衡风机构与所述供气机构连接，所述锅炉本体的外部安装有控制单元；所述声波测温收发机构包括安装于锅炉本体外侧的通管，所述通管上远离锅炉本体的一侧安装有电磁阀，所述通管上临近锅炉本体的一侧安装有传感器；所述供气机构包括与锅炉本体侧面的底部连接的一次风机，以及与锅炉本体侧面的顶部连接的二次风机；所述平衡风机构包括位于锅炉本体顶面的驱动件，所述驱动件的一端贯穿连接于风腔内，所述风腔表面设有若干出风口，所述出风口内活动连接导风管；所述控制单元包括控制器，所述控制器与所述电磁阀、传感器、一次风机、二次风机和驱动件相连接。
6.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述一次风机包括与一次风机输出端连接的一次风管、安装在一次风管上的第一控制阀、安装在一次风管内的第一氧传感器以及安装在一次风管临近锅炉本体一端的第一过滤网，所述第一控制阀和第一氧传感器均与控制器连接。
7.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述二次风机包括与二次风机输出端连接的二次风管、安装在二次风管上的第二控制阀、安装在二次风管内的第二氧传感器以及安装在二次风管临近锅炉本体一端的第二过滤网，所述第二控制阀和第二氧传感器均与控制器连接。
8.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述二次风管位于锅炉本体外部的部分穿设有空气预热器，且所述二次风管位于锅炉本体内部的一端与风腔贯穿连接。
9.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述驱动件包括气缸以及与气缸连接的活塞杆，所述活塞杆位于风腔内的端部垂直连接有横杆，所述横杆远离活塞杆的一侧垂直安装有若干固定杆，所述固定杆的一侧安装有连接件，所述连接件与导风管位于风腔内的一端活动连接，所述横杆上设有若干进风口，且所述横杆、固定杆、连接件和导风管为中空结构。
10.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述气缸、活塞杆、横杆、固定杆、连接件、导风管和风腔表面都涂有耐高温材料。
11.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述出风口的直径大于所述导风管的直径。
12.根据本实用新型的一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，所述锅炉本体的外部安装有水冷壁，所述水冷壁上设有通孔。
13.本实用新型提供了一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，通过水冷壁可以吸收锅炉本体的辐射热量，保护锅炉本体外部的各个机构；通过声波测温收发机构可以对锅炉本体内的温度进行实时监控，并将信息反馈给控制器，从而使得工作人员能根据锅炉本体内的燃烧情况作出适当的调整；通过供气机构可以为锅炉本体内及时地提供一次风和二次风，利用一次风保证了煤粉的燃烧，利用二次风可以继续为锅炉本体内的中部以及顶部进行氧气的补充，避免锅炉本体内的燃烧不充分；通过平衡风机构可以对二次风的风向进行调整，减少因固定风向导致的锅炉本体内的部分区域的燃烧不充分，且无法将氧气更好地送到燃烧不充分的区域的问题，借助声波测温收发机构反馈给控制器的温度信息，通过调整风向来对温度不平衡的区域进行及时的氧量的补充。
附图说明
14.图1是本实用新型的立体图的结构示意图。
15.图2是本实用新型的俯视图的结构示意图。
16.图3是本实用新型的气缸未启动时，二次风机、二次风管以及平衡风结构的连接关系的结构示意图。
17.图4是本实用新型的气缸带动活塞杆向上运动时，二次风机、二次风管以及平衡风结构的连接关系的结构示意图。
18.图5是本实用新型的气缸带动活塞杆向下运动时，二次风机、二次风管以及平衡风结构的连接关系的结构示意图。
19.图6是本实用新型的风腔内的结构示意图。
20.图7是本实用新型的固定杆和连接件以及导风管的连接关系的剖视图。
21.图8是本实用新型的声波测温收发机构的结构示意图。
22.图9是本实用新型的水冷壁及通孔的结构示意图。
23.图10是本实用新型的二次风管的侧视图的结构示意图。
24.图11是本实用新型的一次风管的侧视图的结构示意图。
25.图12是本实用新型的系统构成的示意图。
26.在图中，1-锅炉本体，2-通管，3-传感器，4-电磁阀，5-一次风机，6-一次风管，7-第一控制阀，8-第一氧传感器，9-第一过滤网，10-二次风机，11-二次风管，12-第二控制阀，13-第二氧传感器，14-空气预热器，15-第二过滤网，16-气缸，17-活塞杆，18-横杆，19-固定杆，20-风腔，21-出风口，22-导风管，23-水冷壁，24-通孔，25-控制器，26-进风口，27-连接件。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。
29.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.参见图1-图12，本实用新型提供了一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，包括锅炉本体1，所述锅炉本体1外侧安装有声波测温收发机构，所述锅炉本体1外侧还安装有供气机构，所述锅炉内部安装有平衡风机构，所述平衡风机构与所述供气机构连接，所述锅炉本体1的外部安装有控制单元；所述声波测温收发机构包括安装于锅炉本体1外侧的通管2，所述通管2上远离锅炉本体1的一侧安装有电磁阀4，所述通管2上临近锅炉本体1的一侧安装有传感器3；所述供气机构包括与锅炉本体1侧面的底部连接的一次风机5，以及与锅炉本体1侧面的顶部连接的二次风机10；所述平衡风机构包括位于锅炉本体1顶面的驱动件，所述驱动件的一端贯穿连接于风腔20内，所述风腔20表面设有若干出风口21，所述出风口21内活动连接导风管22；所述控制单元包括控制器25，所述控制器25与所述电磁阀4、传感器3、一次风机5、二次风机10和驱动件相连接，控制器25接受反馈并方便工作人员进行操作。
31.参见图2和图11，优选的是，本实用新型的一次风机5包括与一次风机5输出端连接的一次风管6、安装在一次风管6上的第一控制阀7、安装在一次风管6内的第一氧传感器8以及安装在一次风管6临近锅炉本体1一端的第一过滤网9，第一控制阀7和第一氧传感器8均与控制器25连接，一次风管6为一次风机5的吹风提供运输通道，并将吹风送入到锅炉本体1内，第一控制阀7可以控制一次风管6内的风量，进而对进入到锅炉本体1内的风量进行控制，保证燃烧平衡，第一氧传感器8可以将锅炉本体1内的氧含量过低或过高的信息及时地反馈给控制器25，从而方便工作人员进行调控，第一过滤网9可以防止锅炉本体1内的燃烧料掉入一次风管6内导致一次风管6损坏。
32.参见图2和图10，另外，本实用新型的二次风机10包括与二次风机10输出端连接的二次风管11、安装在二次风管11上的第二控制阀12、安装在二次风管11内的第二氧传感器13以及安装在二次风管11临近锅炉本体1一端的第二过滤网15，第二控制阀12和第二氧传感器13均与控制器25连接，二次风管11为二次风机10的吹风提供运输通道，并将吹风送入到锅炉本体1内，第二控制阀12可以控制二次风管11内的风量，进而对进入到锅炉本体1内的风量进行控制，保证燃烧平衡，第二氧传感器13可以将锅炉本体1内的氧含量过低或过高的信息及时地反馈给控制器25，从而方便工作人员进行调控，第二过滤网15可以防止锅炉本体1内的燃烧料掉入二次风管11内导致二次风管11损坏。
33.参见图1和图2，进一步的，本实用新型的所述二次风管11位于锅炉本体1外部的部分穿设有空气预热器14，且二次风管11位于锅炉本体1内部的一端与风腔20贯穿连接，利用空气预热器14可以降低能量损耗，通过二次风管11和风腔20的连接，可以将二次风管11内的风输送到风腔20内。
34.参见图3、图4、图5、图6和图7，而且，本实用新型的驱动件包括气缸16以及与气缸16连接的活塞杆17，所述活塞杆17位于风腔20内的端部垂直连接有横杆18，所述横杆18远离活塞杆17的一侧垂直安装有若干固定杆19，所述固定杆19的一侧安装有连接件27，所述连接件27与导风管22位于风腔20内的一端活动连接，横杆18上设有若干进风口26，且横杆18、固定杆19、连接件27和导风管22为中空结构，通过活塞杆17和横杆18的固定连接，使得活塞杆17和横杆18进行同步运动，横杆18和固定杆19的连接，使得横杆18和固定杆19进行同步运动，连接件27和导风管22为铰接的方式，从而实现固定杆19的移动带动导风管22绕连接件27做运动，并且固定杆19也可以为导风管22提供支撑功能，进风口26可以使得风腔20内的风由进风口26进入横杆18内，且横杆18、固定杆19和连接件27皆为中空结构，进而风会从横杆18进入到固定杆19内，然后从固定件19内进入到连接件27内，最后进入到导风管22内。
35.参见图1、图2、图3和图6，并且，本实用新型的气缸16、活塞杆17、横杆18、固定杆19、连接件27、导风管22和风腔20表面都涂有耐高温材料，防止受到高温的损坏。
36.参见图3和图6，更好的，本实用新型的出风口21的直径大于所述导风管22的直径，方便导风管22在固定杆19的带动下进行竖直方向上的倾斜，且同时不阻碍出风口21的出风。
37.参见图9，最后，本实用新型的锅炉本体1的外部安装有水冷壁23，所述水冷壁23上设有通孔24，水冷壁23能够减少锅炉本体1的辐射热量，从而减少对与锅炉本体1连接的结构的损坏，通孔24可以方便通管2、气缸16、一次风管6和二次风管11的安装。
38.本实用新型的工作原理：
39.本实用新型在安装时，首先对声波测温收发机构进行组装，声波测温收发机构的电磁阀4为压缩空气电磁阀，通过厂用空气发送声音信号，传感器3为压电陶瓷传感器，用于检测所发送的信号和接受到的信号。然后将供气机构进行组装和连接，在一次风管6上安装第一控制阀7，在一次风管6内部安装第一氧传感器8，在一次风管6一端安装第一过滤网9，然后将一次风管6两端分别与锅炉本体1和一次风机5进行连接，在二次风管11上安装第二控制阀12，在二次风管11内部安装第二氧传感器13，在二次风管11一端安装第二过滤网15，然后将二次风管11两端分别与锅炉本体1和二次风机10进行连接。其次将平衡风机构进行连接和安装，先将活塞杆17的一端连接横杆18，将横杆18与固定杆19进行连接，固定杆19的一侧安装连接件27，固定杆19、连接件27的数量与导风管22的数量一致，然后将气缸16和活塞杆17以及横杆18、固定杆19、连接件27放入风腔20内，并将导风管22放入出风口21内，将导风管22位于风腔20内的部分与连接件27进行铰接，然后对风腔20进行焊接密封，将风腔20固定在锅炉本体1的内壁上，且与二次风管11进行连接，使得二次风管11的风能够输送到风腔20内，然后将锅炉本体1进行焊接密封。最后将控制器25与电磁阀4、传感器3、一次风机5、第一控制阀7、第一氧传感器8、二次风机10、第二控制阀12、第二氧传感器13、空气预热器14和气缸16进行线性布置、连接，然后将水冷壁23进行组装、开孔。
40.本实用新型在使用时，首先将煤粉加入到锅炉本体1内，然后将待燃烧的材料也放入到锅炉本体1内，并点燃煤粉开始燃烧，在刚开始燃烧时，借助第一氧传感器8的信息反馈，通过控制器25及时地将第一控制阀7以及一次风机5开启，为燃烧中的煤粉提供氧量，随着燃烧的进行，在燃烧中，借助第二氧传感器13的信息反馈，通过控制器25及时地将第二控制阀12以及二次风机10开启，同时将空气预热器14开启，使二次风机10输出的风能够增温，适应锅炉内的温度，伴随着二次风机10和第二控制阀12的开启，对火焰后部进行了氧气补充，提高了燃烧效率。在燃烧过程中，声波测温收发机构可以将锅炉本体1内的温度以及各个区域内的温度实时地反馈到控制器25中，当工作人员发现锅炉本体1内的部分区域的温度不平衡时，可通过控制器25开启气缸16，通过气缸16带动活塞杆17进行运动，活塞杆17的运动带动横杆18以及固定杆19进行运动，固定杆19的运动使得位于风腔20内的导风管22与固定杆19发生同向运动，而位于风腔20外部的导风管22由于其直径小于出风口21的直径，所以当气缸16带动活塞杆17向上运动时，活塞杆17带动横杆18以及固定杆19向上运动，此时导风管22位于风腔20内的一端被固定杆19带动向上运动，位于风腔20外的一端被出风口21卡位以及绕连接件27进行转动而向下运动；同理，当气缸16带动活塞杆17向下运动时，活塞杆17带动横杆18以及固定杆19向下运动，此时导风管22位于风腔20内的一端被固定杆19带动向下运动，位于风腔20外的一端被出风口21卡位以及绕连接件27进行转动而向上运动，从而实现导风管22在竖直方向上的移动。导风管22在进行上述移动时，二次风机10吹出的风，由二次风管11进入到风腔20内，由进风口26进入到横杆18内，由于横杆18和固定杆19为中空结构，所以风从横杆18内进入到固定杆19内，且连接件27和导风管22为中空结构，所以连接件27与固定杆19的连接处以及连接件27与导风管22的连接处均可通风，从而使得风由固定杆19内进入到导风管22内，再加上上述对导风管22的移动轨迹的描述，使得二次风的吹风范围扩大，使得在锅炉本体1内的吹风面积相对于气缸16不运动时的吹风面积获得增加，从而保证了锅炉本体1内的各个区域的氧含量保持相对稳定的状态，从而实现锅炉燃
烧平衡的状态。
41.综上所述，本实用新型提供了一种基于声波测温的锅炉燃烧平衡智能控制装置，通过水冷壁可以吸收锅炉本体的辐射热量，保护锅炉本体外部的各个机构；通过声波测温收发机构可以对锅炉本体内的温度进行实时监控，并将信息反馈给控制器，从而使得工作人员能根据锅炉本体内的燃烧情况作出适当的调整；通过供气机构可以为锅炉本体内及时地提供一次风和二次风，利用一次风保证了煤粉的燃烧，利用二次风可以继续为锅炉本体内的中部以及顶部进行氧气的补充，避免锅炉本体内的燃烧不充分；通过平衡风机构可以对二次风的风向进行调整，减少因固定风向导致的锅炉本体的部分区域的燃烧不充分，且无法将氧气更好地送到燃烧不充分的区域的问题，借助声波测温收发机构反馈给控制器的温度信息，通过调整风向来对温度不平衡的区域进行及时的氧量的补充。
42.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。