1.本实用新型涉及机电一体化自动控制与特殊燃烧工艺火焰监控安全装置技术领域,具体涉及一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法。
背景技术:2.中国富煤、贫油、少气,清洁能源相当匮乏。我国为弥补其石油、天然气资源缺陷的gb16663
‑
1996《醇基液体燃料》标准,设计采用工业甲醇材料勾兑调合二次清洁能源,为我国补充部分油、气清洁燃料和淘汰原煤、水煤浆、生物质高污染性能源做出了积极的贡献,配套应用技术已达到工程化应用技术水平。但是,基于甲醇材料的特性,若采用传统燃烧工艺和替代方式的工程应用,其会产生燃烧工艺的安全隐患和将延续热能效低、系统运行成本较高的问题。
3.尽管我国曾不乏为解决醇基燃料的燃烧安全火焰监控和低发热量问题采用添加多种增热剂:将废汽柴煤机油、焦油、轮胎油、地沟油等加入醇基燃料中提高发热量和达到qr系列火焰传感器(400nm~750nm电磁波谱)光区的要求;针对燃料雾化工艺缺乏稳定可靠加载势能的高压醇类燃料输送泵,采用水蒸气、压缩空气作为势能介质雾化醇基燃料,实现醇基燃料满足燃烧设计投入负荷的雾化要求;然而,添加各种增热剂的方式势必将导致so2、no
x
、粉尘排放超标或丧失清洁燃料的经济性,并且伴生醇基燃料化学品质的不稳定性,导致qr系列火焰传感器误判发生爆燃事故;特别是介质雾化醇基燃料工艺,基于雾化介质和甲醇物料在雾化阶段均为强烈吸热反应,势必将造成火焰的根部可能长期游离于“脱火临界区段”燃烧,潜在着脱火、甚至闪燃、爆燃事故的安全隐患;因此,基于醇基燃料特性的燃烧工艺与专用燃烧装置研发,已刻不容缓,更是促进我国煤化二次醇基清洁燃料安全、环保、高效应用,科学发展的基础之一。
4.为此,我国rsg工程学家及科研团队研发的标准“醇族清洁能源、专用燃烧设备、强化燃烧工艺”以多学科的技术良性叠加效应,实现煤炭资源的“安全、环保、高效、经济”增荷式削减热力燃烧污染的rsg清洁热力燃烧系统工程技术,在中小型工业锅炉、窑炉广泛的应用着强化燃烧工艺,其红外线强化燃烧结构使专用燃烧装置在火焰识别的安全方面,采用了多种形式的外围电路,确保燃烧设备运作的安全、可靠,但是,对于“专用燃烧设备”的维护、修理技术人员而言,其要求的技术水平极高、责任心极强、例行安检十分频繁,因此,研发一种基于强化燃烧工艺的二维模式火焰安全通用监控装置,确保我国rsg煤炭资源醇化清洁能源系统工程技术应用的安全性、先进性,意义十分重大,更加紧迫、必要。
技术实现要素:5.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述传统燃烧工艺的火焰监控装置,用于监控低碳燃料火焰的不足,为多种燃烧工艺提供一种二维逻辑的火焰监控装置及使用方法,提出一种x坐标监控燃烧火焰轴向根部位置参数“高与低”工况、y 坐标监控燃烧火焰轴
向燃烧参数“有与无”工况,避免采用传统一维逻辑火焰监控装置对强化燃烧工艺火焰信息的错误解析与误判的通病,解决燃烧设备在强化燃烧工艺的对火焰监控环节的精准、快速、稳定、可靠的安全性问题。
6.解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提出一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法,包括uv信息处置区由电源电线与量子束信息处置区连通,用于电源电力的输送,信号电路开关电线将运算调控电路的1#继电器与 uv
‑
c调控电路的2#继电器二组常开触点串联形式连通,构成“与门”逻辑电路,并输送信号,所述uv信息处置区构成一个独立的uv系坐标y值的信号处置,所述量子束信息处置区构成一个独立的量子束坐标x值的信号处置,形成无需信号解析的二维逻辑开关信号输出技术结构,构成一种典型的强化燃烧或特殊工况安全须求的二维逻辑火焰监控模式。
7.优选的是,由光电子发射效应传感器遥测燃烧火焰“信息”组成y坐标参数值,由热电效应传感器检测燃烧火焰“信息”组成x坐标参数值,达到由x+y坐标参数值组成二维逻辑电路,对强化燃烧的火焰工况进行二维参数的连续监控,并提供线性信号或无源输出的目的。
8.优选的是,所述量子束信息处置区包括热电势对比放大电路由1#一级热电信号电线与根内热电量子针传感器连通、由2#一级热电信号电线与根外热电信号传感器连通、由二级热电信号电线与运算调控电路连通,构成量子束信息处置区的信息电流输送通道和便于应用时的安装。
9.进一步优选的是,所述根内热电量子针传感器由二种不同材质的半导体材料a与半导体材料b并列布置,一端设有采用高温方法将二种材料连接为一体,构成热电极耦合点,形成热电极球形感应区的中心点,设为量子束坐标x参值基点,构成火焰燃烧辐射与半导体效应成正比的热电势信息产生,用于监测热电极耦合点为中心的rs球形半径内火焰燃烧工况。
10.进一步优选的是,所述根外热电信号传感器由二种不同材质的半导体材料并列布置,一端设有采用高温方法将二种材料连接为一体,构成热电极耦合点,形成热电极球形感应区的中心点,设为量子束坐标x参值基点的随机修正值,构成随机的与半导体效应成正比的热电势信息产生,用于监测其热电极耦合点为中心的rs球形半径内环境随机的工况,为运算调控电路提供人工设置环境随机的修正参数。
11.进一步优选的是,所述热电势对比放大电路设有旁置耦合电路,由1#一级热电信号电线和2#一级热电信号电线与根内热电量子针传感器和根外热电信号传感器同级性连通,构成一个回路,将热电极耦合点产生的热电势信息耦合为量子束信息、根外热电信号传感器环境随机的热电势信息,分别由二级热电信号电线输送至运算调控电路进行处理。
12.进一步优选的是,所述运算调控电路设有调值电路,由人工分别设置环境基础参数,由二级热电信号电线输入的耦合量子束信息、随机热电势信息,经过运算调控电路的运算,线性输入1#继电器驱动电流的大小,变换触点j1的常开或闭合状态,确定量子束坐标x逻辑0
‑
1的变换。
13.优选的是,所述uv信息处置区包括uv
‑
c紫外波传感器由电磁波回馈信号电线与uv
‑
c调控电路连通,用于输送紫外波响应区回馈光电子发射信号电流,uv
‑
c 调控电路设有电源入口和信号输出端口,分别由电源电线和信号开关电路电线与运算调控电路连通,构
成电源的电流与信号的电流输送通道和便于应用时的安装。
14.进一步优选的是,所述uv
‑
c紫外波传感器的轴向一端设有电磁波响应峰值视角的透明体结构,用于采集信号时提高uv信息处置区的响应灵敏度,其体内设有阴极板和阳极针,作为光电子发射效应的工作点,设为形成uv系坐标y参值基点,实现火焰燃烧辐射与光电子发射效应成正比的雪崩式放电信息产生,电磁波响应峰值视角区域中,须覆盖火焰轮廓的根部范围,确保信息采集的精确性,所述阴极板,设计选用其敏感电磁波响应为6~400nm区间,以利被监控燃料品种的拓宽。
15.进一步优选的是,uv
‑
c调控电路设有电路由电磁波回馈信号电线对阴极板和阳极针加载电压,在两极之间建立电场,设有旁置电路调节起始放电电压,益于电子繁流的发生,获得放电回馈信号时,随机确定输入2#继电器驱动电流的大小,变换触点j2的常开或闭合状态,确定uv系坐标y逻辑0
‑
1的变换。
16.优选的是,一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法,包括上述装置的结构和技术支持,设计在燃烧机的稳焰盘设有根内热电量子针传感器的安装位置,用于锁定热电极耦合点的监测工位,在燃烧机本体的适当位置设有uv
‑
c紫外波传感器安装位置,用于锁定电磁波响应峰值视角和阴极板的监测工位。
17.进一步优选的是,所述热电极耦合点的监测工位满足以下条件:设计安装时热电极耦合点须调整处于引火安全区段火焰根部的区域内,以利于人工设置环境基础参数的调整和运作监控时采集量子束坐标x参值基点信息的精准性。
18.进一步优选的是,所述电磁波响应峰值视角和阴极板的监测工位满足以下条件:设计安装时阴极板电磁波响应峰值视角火焰轮廓三点成一线,须调整中轴线处于覆盖火焰轮廓的根部范围,以利于人工设置调节起始放电电压参数的调整和运作监控时采集uv系坐标y参值基点信息的精准性。
19.更进一步优选的是,在燃烧机应用例如燃煤锅炉改造双机同向配置的,燃烧机的运算调控电路人工设置环境随机的修正参数值,应精确到响应时间小于一秒,须满足x坐标独立单元监控火焰的极端要求和同时达到相关标准的强制性技术要求。
20.更进一步优选的是,在燃烧机应用例如轧钢加热炉改造多机逆向对置的,燃烧机的运算调控电路人工设置环境随机的修正参数值,均应精确到响应时间小于一秒,须全部满足x坐标独立单元监控火焰的极端要求和同时达到相关标准的强制性技术要求。
21.退优次选的是,一种基于热电光电双效应的模拟二维逻辑监控火焰安全装置及使用方法,包括上述装置的结构和技术支持,将所述量子束信息处置区,设计由一个热电势效应装置构成一个独立的直接热电参数坐标x值的信号处置,由热电势的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
无人工设置环境随机的修正参数值,工程应用十分困难,
②
直接热电势电流信号的激增与衰减跨幅大、反应过程较慢,特制规格通常响应需要3
‑
4s/平衡,响应速度使燃烧装置临界于安全风险。优点:结构简单、价廉。
22.还可以退优次选的是,将所述量子束信息处置区,设计由一个热电离效应装置构成一个独立的热电离参数坐标x值的信号处置,由热电离的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
无人工设置环境随机的修正参数值,工程应用十分困难,
②
热电离电流信号产生于电离针的任意火焰接触点,不具
备x坐标火焰轴向位置参数值的特征,等同于一个固化的信号开关电路,
③
抗绝缘污染性极弱,并且易生产误判。优点:结构简单、价廉。
23.也还可以退优次选的是,将所述uv信息处置区,设计由一个光电阻效应装置构成一个独立的uv系坐标y值的信号处置,由光电阻的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
光电阻电流信号产生于火焰燃烧的光源,燃烧火焰强度与光电阻信号成正比线性关系,不具备y 坐标火焰轴向“有与无”参数值的特征,等同于一个线性的信号电路,
②
光电阻响应区已覆盖红外线电磁波段,局限于常规热力燃烧火焰监控,不适应强化燃烧火焰监控,炉内红外线发生装置生产的射线,可能长期诱导燃烧装置临界于安全风险区运作,导致安全隐患,
③
抗环境光源干扰性极弱,并极易生产误判。优点:结构简单、价廉。
24.本实用新型具有以下有益效果:
25.本实用新型提出一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法,设计由二维逻辑监控火焰,可避免一维逻辑火焰监控器材结构性缺陷导致的误判及事故,例如:装置燃烧火焰根部若已脱火1000mm,因为其火焰状态仍然处于一维模式“离子系、uv系、qr系”火焰监控器材的许可范围之列,均会默认信号正常,至随机火焰回归、建立根部火焰则允许继续燃烧,或默认至随机火焰熄灭、则立即关闭燃料并进入一次安全连锁,小型燃烧装置近距离随机的火焰回归均为冲击燃烧、中型均为闪燃,对装置和人员存在一定的安全风险;燃烧装置燃烧火焰根部若已脱火> 2000mm,一维模式“uv系、qr系”火焰监控器材,仍然确定其火焰状态处于许可范围之列,亦会默认信号正常,至随机火焰回归、或默认至随机火焰熄灭,中、大型燃烧装置远距离随机的火焰回归皆为爆燃,对生产装置和工作人员有造成损伤的安全事故风险。
26.二维逻辑火焰监控装置由测定燃烧火焰根部rs球形的热电信息,以此作为热电势效应的参数设为量子束坐标x参值,由测定燃烧火焰根部轴向电磁波信息,作为光电子发射效应的参数设为uv系坐标y参值,可确保被监控火焰的“强度、位置”信息解析精确、稳定、可靠,由逻辑电路输出命令,确保火焰监控的正确、及时、安全性,可靠性高。
27.设计选用紫外波响应区间为6~400nm传感器,即可监控多种常规气、液、固体燃料的火焰,特别适应强化燃烧火焰、和易遭遇其他火焰信号干扰的火焰工况监控,抗干扰能力极强。
28.设计将火焰场的“环境离子浓度、燃烧火焰强度及根部距离基点位置”信息耦合为“量子束”数值化显示,火焰参数状态显示直观明了。
29.设计有将基础信息平衡的调节电路,可依据受热装置要求,由人工设置量子束值,即可调整引火安全区段火焰根部脱离基点稳焰盘的允许安全距离,工程应用适应性极广。
30.设计的根内热电量子针传感器耐污染、耐高温1200℃,工程适应性强、使用寿命长。
附图说明
31.图1为本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法工作原理示意图;
32.图2为本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用
主示图;
33.图3为图2的本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用主示图的左视局部剖示图;
34.图4为图2的本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用主示图的右视图;
35.图5为图2的本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用主示图的俯视图;
36.图6为本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用燃煤锅炉改造双机同向配置的俯视图;
37.图7为本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法应用轧钢加热炉改造多机逆向对置的俯视图;
38.图8为本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法的uv
‑
c传感器响应区示意图;
39.图中:1.热电极球形感应区2.热电极耦合点3.半导体材料a4.半导体材料b5.根内热电量子针传感器6.1#一级热电信号电线7.热电势对比放大电路8.根外热电信号传感器9.2#一级热电信号电线10.二级热电信号电线11.运算调控电路12.信号电路开关电线13.1#继电器14.电源电线15.信号开关电路电线16.2#继电器17.uv
‑
c调控电路18.电磁波回馈信号电线19.uv
‑
c紫外波传感器20.阳极针21.电磁波响应峰值视角22.阴极板23.uv系坐标24.量子束坐标25.一二段火雾化器26.三段火雾化器27.引火雾化器28.高压电弧引火针29.三次风30.二次风31.一次风32.稳焰盘33.燃烧机34.引火安全区段35.燃烧安全区段36.脱火临界区段37.火焰轮廓38.锅炉本体39.窑炉本体40.uv信息处置区41.量子束信息处置区42.紫外波峰值43.紫外波响应区
具体实施方式
40.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型技术方案,下面结合附图和一些具体实施案例,对本实用新型提出的一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法作进一步详细描述。
41.参阅图1,本实施例公开了一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法,包括uv信息处置区(40)由电源电线(14)与量子束信息处置区(41)连通,用于电源电力的输送,信号电路开关电线(12)将运算调控电路(11)的1#继电器(13)与uv
‑
c调控电路(17)的2#继电器(16)二组常开触点串联形式连通,构成“与门”逻辑电路,并输送信号,所述uv信息处置区(40)构成一个独立的uv系坐标(23)y值的信号处置,用于检测y坐标的火焰参数量,所述量子束信息处置区(41)构成一个独立的量子束坐标(24)x值的信号处置,用于检测x坐标火焰的参数量,联合yx坐标的参数量组合形成无需信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种典型的强化燃烧及特殊工况安全须求的二维逻辑火焰监控模式。
42.所述量子束信息处置区(41)包括热电势对比放大电路(7)用于放大信息电流由1#一级热电信号电线(6)与根内热电量子针传感器(5)连通、由2#一级热电信号电线(9)与根外热电信号传感器(8)连通、由二级热电信号电线(10)与运算调控电路(11)连通,构成量子
束信息处置区(41)的信息电流输送通道和便于应用时的安装。
43.所述根内热电量子针传感器(5)由二种不同材质的半导体材料a(3)与半导体材料b(4)并列布置,用于产生热电效应,一端设有采用高温方法将二种材料连接为一体,构成热电极耦合点(2),形成热电极球形感应区(1)的中心点,设为量子束坐标(24)x参值基点,用于产生量子束耦合的热电基础值,实现火焰燃烧辐射与半导体效应成正比的热电势信息产生,用于监测热电极耦合点(2)为中心的rs球形半径内火焰燃烧工况。
44.所述根外热电信号传感器(8)由二种不同材质的半导体材料并列布置,一端设有采用高温方法将二种材料连接为一体,构成热电极耦合点,用于检测环境的启始参数,形成热电极球形感应区的中心点,设为量子束坐标(24)x参值基点的随机修正值,实现随机的与半导体效应成正比的热电势信息产生,用于监测其热电极耦合点为中心的rs球形半径内环境随机的工况,为运算调控电路(11)提供人工设置环境随机的修正参数。
45.所述热电势对比放大电路(7)设有旁置耦合电路,用于耦合量子束值,由1#一级热电信号电线(6)和2#一级热电信号电线(9)与根内热电量子针传感器(5) 和根外热电信号传感器(8)同级性连通,构成一个回路,将热电极耦合点(2)产生的热电势信息耦合为量子束信息、根外热电信号传感器(8)环境随机的热电势信息,分别由二级热电信号电线(10)输送至运算调控电路(11)进行处理。
46.所述运算调控电路(11)设有调值电路,用于人机对话,由人工分别设置环境基础参数,由二级热电信号电线(10)输入的耦合量子束信息、随机热电势信息,经过运算调控电路(11)的运算,由基础信息参数值确定输入1#继电器(13)驱动电流的大小,变换触点j1的常开或闭合状态,确定量子束坐标(24)x逻辑0
‑
1的变换。
47.参阅图1、8,所述uv信息处置区(40)包括uv
‑
c紫外波传感器(19)由电磁波回馈信号电线(18)与uv
‑
c调控电路(17)连通,用于输送紫外波响应区(43) 回馈信号电流,uv
‑
c调控电路(17)设有电源入口和信号输出端口分别由电源电线(14) 和信号开关电路电线(15)与运算调控电路(11)连通,构成电源的电流与信号的电流输送通道和便于应用时的安装。
48.所述uv
‑
c紫外波传感器(19)用于检测环境的紫外线电磁短波信息,设有电磁波响应峰值视角(21)的透明体结构,用于采集信号时提高uv信息处置区(40) 的响应灵敏度,其体内设有阴极板(22)和阳极针(20),作为光电子发射效应的工作点,设为形成uv系坐标(23)y参值基点,构成火焰燃烧辐射与光电子发射效应成正比的雪崩式放电信息产生。所述电磁波响应峰值视角(21)区域中,须覆盖火焰轮廓 (37)的根部范围,确保信息采集的精确性,所述阴极板(22)设计选择其紫外波响应为6~400nm区间,以利被监控燃料品种的拓宽和适应燃烧工艺及装置的能力加强。
49.所述uv
‑
c调控电路(17)用于人机对话,设有电路由电磁波回馈信号电线(18)对阴极板(22)和阳极针(20)加载电压,在两极之间建立电场,设有旁置电路调节起始放电电压,益于电子繁流的发生,获得放电回馈信号时,随机确定输入 2#继电器(16)驱动电流的大小,变换触点j2的常开或闭合状态,确定uv系坐标(23) y逻辑0
‑
1的变换。
50.参阅图1、2、3,一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法,包括上述装置的结构和技术支持,在燃烧机(33)的稳焰盘(32)设有根内热电量子针传感器(5)安装位置,用于锁定热电极耦合点(2)的监测工位,所述热电极耦合点(2)须调整处于引火安全区段(34)火焰根部的区域,以利于人工设置环境基础参数的调整和运作监控时采集量子
束坐标x(24)参值基点信息的精准性。
51.参阅图1、3、4、5,在燃烧机(33)本体的适当位置设有uv
‑
c紫外波传感器(19)安装位置,用于锁定电磁波响应峰值视角(21)和阴极板(22)的监测工位,所述电磁波响应峰值视角(21)须调整中轴线处于覆盖火焰轮廓(37)的根部范围内,即阴极板(22)电磁波响应峰值视角(21)火焰轮廓(37)三点成一线,以利于人工设置调节起始放电电压参数的调整和运作监控时采集uv系坐标y(23)参值基点信息的精准性。
52.参阅图1、6,在燃烧机(33)应用例如燃煤锅炉(38)改造双机同向配置的,燃烧机(33a)的运算调控电路(11)人工设置环境随机的修正参数值,应精确到响应时间小于一秒,须满足x坐标独立单元监控火焰的极端要求和同时达到相关标准的强制性技术要求。
53.参阅图1、7,在燃烧机(33an/bn)应用例如轧钢加热炉(39)改造多机逆向对置的,燃烧机(33an/bn)的运算调控电路(11)人工设置环境随机的修正参数值,均应精确到响应时间小于一秒,须全部满足x坐标独立单元监控火焰的极端要求和同时达到相关标准的强制性技术要求。
54.参阅图1,还可以退优选其次的将所述量子束信息处置区(41),由一个热电势效应装置构成一个独立的直接热电参数坐标(24)x值的信号处置,用于替代耦合的量子束值,由热电势的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
无人工设置环境随机的修正参数值,工程应用十分困难,
②
直接热电势电流信号的激增与衰减跨幅大、过程慢,特制规格通常响应需要3
‑
4s/平衡,响应速度使燃烧装置临界于安全风险。优点:结构简单、价廉。
55.同理,还可以退优选其次的将所述量子束信息处置区(41),由一个热电离效应装置构成一个独立的直接热电参数坐标(24)x值的信号处置,用于替代耦合的量子束值,由热电离的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
无人工设置环境随机的修正参数值,工程应用十分困难,
②
热电离电流信号产生于电离针的任意火焰接触点,不具备x坐标火焰轴向位置参数值的特征,等同于一个固化的信号开关电路,
③
抗绝缘污染性极弱,并且易产生误判。优点:结构简单、价廉。
56.同理,也还可以退优选其次的将所述uv信息处置区(40),由一个光电阻效应装置构成一个独立的uv系坐标(23)y,用于替代耦合的量子束值,由光电阻的电流信号解析的逻辑开关信号输出技术结构,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式;其缺陷是:
①
光电阻电流信号产生于火焰燃烧的光源激励,燃烧火焰强度与光电阻信号成正比线性关系,不完全具备y坐标火焰轴向“有与无”参数值的特征,等同于一个线性的信号电路,
②
光电阻响应区已覆盖红外线电磁波段,局限于常规热力燃烧火焰的监控,不适应强化燃烧火焰监控,炉内红外线发生装置生产的射线,可能诱导燃烧装置临界于安全风险区长期运作,导致安全隐患,
③
抗环境光源干扰性极弱,并极易产生误判。优点:结构简单、价廉。
57.上述一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法的运作过程如下:
58.量子束信息处置区(41)一维逻辑运作参数设置与调试:
59.参阅图1、2、3所示,首先将信号电路开关电线(12)与燃烧机(33)的控制电路(图中未示)火焰监控信息输入端子板连接;电源电线(14)与燃烧机(33) 的控制电路(图中未示)火焰监控电源输出端子板连接;根内热电量子针传感器(5) 和uv
‑
c紫外波传感器(19)分别置于规定位置按照技术要求紧固。
60.当燃烧机(33)的控制电路程序运作至“引火条件检测”时,电源电线(14) 获得电源,运算调控电路(11)获电运作,通过二级热电信号电线(10)对热电势对比放大电路(7)加载电压、所述热电势对比放大电路(7)启动运作,对根内热电量子针传感器(5)与根外热电信号传感器(8)的热电极耦合点(2)热电势参数进行放大、对比、耦合,将所述根内热电量子针传感器(5)的热电极耦合点(2)信息,基于电子自旋运动的特性,细分耦合为量子数,由可设置量子束限值[mhz/s=1梯度]显示与被调节量级。
[0061]
燃烧系统热态试运前,须根据运算调控电路(11)提供环境随机的修正参数值(例如20束),人工设置燃烧安全区段(35)量子束值即为最小>23束、脱火临界区段(36)警告量子束值即为最小>26束。
[0062]
燃烧系统联动热态调试:引火监控参数与根内热电量子针传感器(5)位置锁定,将燃烧机(33)的控制电路程序引火工况(人为设置)连续运作时、引火火焰建立,运算调控电路(11)提供环境随机的修正参数值(例如20束),所述运算调控电路(11)量子束随机显示须达到>26束,随机确定输入1#继电器(13)驱动电流的大小,变换触点j1的常开或闭合状态,实现量子束坐标(24)x逻辑0
‑
1的变换;否则,须调整根内热电量子针传感器(5)的热电极耦合点(2)位置,满足上述基本要求。
[0063]
量子束信息处置区(41)一维逻辑1#继电器(13)输出建议的解析:0=触点处于常开=截止信号输出,1=触点处于常闭=允许信号输出。
[0064]
uv信息处置区(40)一维逻辑运作:
[0065]
将信号开关电路电线(15)与燃烧机(33)的控制电路(图中未示)火焰监控信息输入端子板和运算调控电路(11)的1#继电器(13)常开触点串联形式连接;电源电线(14)与燃烧机(33)的控制电路(图中未示)火焰监控电源输出端子板连接。
[0066]
当燃烧机(33)的控制电路程序运作至“引火条件检测”时,电源电线(14) 获得电源,uv
‑
c调控电路(17)获电运作,通过电磁波回馈信号电线(18)对uv
‑
c 紫外波传感器(19)加载电压、所述uv
‑
c紫外波传感器(19)蓄电运作;由电磁波响应峰值视角(21)收集的信号投射在阴极板(22)上,激发电子逸出所述阴极板(22) 的表面,由uv
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c紫外波传感器(19)气体保护和激励电子向阳极针(20)放电,所述放电输出的脉冲信号由电磁波回馈信号电线(18)回馈至uv
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c调控电路(17),根据人工设置的基础参数值(例如≥50hz),由所述uv
‑
c调控电路(17)获得放电回馈信号时,随机线性输入2#继电器(16)驱动电流的大小,变换触点j2的常开或闭合状态,确定uv系坐标(23)y逻辑0
‑
1的变换。
[0067]
冷态调试:uv信息处置区(40)、阴极板(22)结构的噪声,在出厂时均已调试整定,可避免“日光和其它常见灯光”光源的干扰,不能避免“燃烧火焰、雷电、电焊、电弧、紫外线灯光”电磁波6~400纳米区间加载的光电子源干扰,并已经老化稳定处理;
[0068]
燃烧系统联动热态调试:uv
‑
c紫外波传感器(19)位置锁定,确定电磁波响应峰值视角(21)已经调整中轴线处于覆盖火焰轮廓(37)的根部范围内,即阴极板(22)+电磁波响应峰值视角(21)+火焰轮廓(37)=三点成一线;将燃烧机(33) 的控制电路程序引火工况(人为设置)连续运作时,引火火焰建立,所述uv
‑
c调控电路(17)的2#继电器(16)应获得足够电流变换触点j2的常开为闭合状态,实现uv 系坐标(23)y逻辑=1的输出,关闭引火火焰,2#继电器(16)0.5s内变换逻辑=0的输出,否则,须调准确电磁波响应峰值视角(21)位置,或增减调整电磁波回馈信号电线(18)对阴极板(22)和阳极针(20)加载的电压,满足上
述基本要求。
[0069]
uv信息处置区(40)一维逻辑2#继电器(16)输出建议的解析:0=触点处于常开=截止信号输出,1=触点处于常闭=允许信号输出。
[0070]
燃烧系统与一种基于双电势效应的二维逻辑监控火焰安全装置联动运作:
[0071]
二维逻辑1、2#继电器(13、16)输出建议的解析:0+0=串联的双触点处于常开=截止信号输出,0+1或1+0=串联触点处于一个常闭、一个常开=截止信号输出, 1+1=串联的双触点都处于常闭=允许信号输出。
[0072]
参阅图1所示,本燃烧机(33)各种机械、电器部分的自动运作顺序,完全服从于本机程序控制器的“命令”,所述燃烧机(33)的控制电路程序运作至“引火条件检测”时,输出一道命令“引火条件检测”:其=电源电线(14)获得电源;等待检测信号反馈,产生后续“返回或继续”命令。
[0073]
先以一个锅炉受热装置的冷态工况为例,阐述双电势效应的二维逻辑监控火焰安全装置联动运作,当本机程序控制器命令:“引火条件检测”即电源电线(14) 获得电源,运算调控电路(11)开始运作、反馈环境随机的修正参数值(例如20束),由于燃烧室未存在发生燃烧的火焰,根内热电量子针传感器(5)与根外热电信号传感器(8)的热电极耦合点(2)热电势参数进行耦合为量子数(排除干扰因素)必然≤ 20束、运算调控电路(11)随机输出的量子束坐标(24)x信号为0,即建议继续命令;所述电源电线(14)获得电源的同时uv
‑
c调控电路(17)开始运作、由于燃烧室未发生燃烧的火焰,所述uv
‑
c调控电路(17)获得放电回馈信号(排除干扰因素)必然≤50hz,因此uv
‑
c调控电路(17)随机输出的uv系坐标(23)y信号为0,即建议继续命令。
[0074]
参阅图1、2、3所示,引火条件检测,反馈信号=0+0或0+1与1+0的,本机程序控制器将继续命令:“引火”,燃烧机(33)的控制电路程序运作高压电弧引火针(28)尖端放电,将引火雾化器(27)喷出的燃料微粒和稳焰盘(32)孔、槽喷出的根部助燃空气预混合形成的燃料流引燃,所述燃料流开始进入连续的强烈氧化反应,在稳焰盘(32)迎风的背面建立“引火”火焰,即燃料中粒子激发空气中氧原子发生电子越迁,粒子外层电子从高能级转移到低能级,加载于电磁波同时释放热光等能量;此时,根内热电量子针传感器(5)的热电极耦合点(2)电子自旋运动信息值随之放热被提高,热电势对比放大电路(7)对根内热电量子针传感器(5)与根外热电信号传感器(8)的热电极耦合点(2)热电势参数进行放大、对比、耦合的值趋向增大、随机输入1#继电器(13)驱动电流增大,当所述运算调控电路(11)量子束随机显示达到≥26束时,触点j1的常开状态变换为闭合状态,实现量子束坐标(24)x逻辑0
ꢀ→
1的变换,量子束坐标(24)x逻辑输出=1、即建议继续命令;此时二维逻辑信号为 1+0、即建议返回命令;所述“引火”火焰建立的同时,由电磁波携带光子部分着陆于电磁波响应峰值视角(21)内的,所述电磁波响应峰值视角(21)收集的信号包含其投射作用于阴极板(22)上,激发电子逸出向阳极针(20)放电,此时uv
‑
c调控电路 (17)获得放电回馈信号随着电子逸出量的增加、脉冲信号值趋向提高,随机输入2# 继电器(16)驱动电流增大,所述电磁波回馈信号电线(18)回馈至uv
‑
c调控电路(17) 的脉冲信号≥51hz时,触点j2的常开状态变换闭合状态,实现uv系坐标(23)y逻辑0
→
1的变换,uv系坐标(23)y逻辑输出=1、即建议继续命令;此时二维逻辑信号为1+1、即建议继续命令;则确定引火火焰建立。
[0075]
引火火焰检测,反馈信号=0+0或0+1与1+0的,本机程序控制器将返回命令:进入
下一道命令;反馈信号=1+1+的,本机程序控制器将继续命令:“点火”,燃烧机(33)的控制电路程序运作引火雾化器(27)的火焰保留,命令:依照程序将一二段火雾化器(25)、三段火雾化器(26)喷出的燃料微粒和一次风(31)、二次风 (30)、三次风(29)助燃空气预混合形成的燃料流点燃,所述燃料流开始进入连续强烈氧化反应,在“引火”火焰的支持下稳定燃烧,量子束信息处置区(41)和uv信息处置区(40)均能够获得峰值的信号反馈,可靠的输出1+1信号、即建议继续命令,表示被监控的火焰检测处,其火焰处于设定的理想安全状态的燃烧。
[0076]
风险、失控火焰检测,无论任何风险因素,例如燃料品种、品质不适问题,燃料泵加载势能参数下降或雾化器机件磨损造成雾化不良问题,滤清器被污染物堵塞或燃料人工控制阀开度狭小造成燃料供应不足问题,一次风(31)、二次风(30)、三次风(29)助燃空气配比序列或参数错误等无法预见的风险问题,导致火焰根部轴向漂移超出引火安全区段(34)、进入燃烧安全区段(35)内的,均默认输出1+1信号、即建议继续命令;当风险问题,导致火焰根部轴向漂移超出脱火临界区段(36),所述根内热电量子针传感器(5)的热电极耦合点(2)电子自旋运动信息值随之火焰根部放热减弱被降低,热电势对比放大电路(7)对根内热电量子针传感器(5)与根外热电信号传感器(8)的热电极耦合点(2)热电势参数进行放大、对比、耦合的值趋向减小、随机输入1#继电器(13)驱动电流减小,所述运算调控电路(11)量子束随机显示由≥26束趋向减小,量子束的趋减过程,即为允许随机火焰回归的时限,当达到≤23束时,触点j1的闭合状态变换为常开状态,实现量子束坐标(24)x逻辑1
→
0 的变换,此时,量子束坐标(24)x逻辑输出=0、即建议返回命令;本机程序控制器将返回命令:关闭本机燃料投入、进入下一道输出命令“引火条件检测”:由此预防风险火焰轴向“漂移、脱火”至随机火焰回归导致的闪燃、爆燃风险;无论任何失控因素,包含上述风险因素例如燃料意外阶段性的极高含水份问题,某一燃料泵意外失效或雾化器机件瞬时堵塞问题,某一安全电磁阀、负载电磁阀意外失效问题,机件老化等无法预见的失控性问题,导致火焰猝灭的,由于电磁波携带光子着陆于电磁波响应峰值视角(21)内的波长绝大多数>400nm,所述电磁波响应峰值视角(21)收集的信号投射作用于阴极板(22)上,激发电子逸出向阳极针(20)放电,此时uv
‑
c调控电路(17)获得放电回馈信号随着电子逸出量的骤减、脉冲信号值趋向降低,随机输入2#继电器(16)驱动电流减小,所述电磁波回馈信号电线(18)回馈至uv
‑
c调控电路(17)的脉冲信号≤50hz时,触点j2的闭合状态变换常开状态,实现uv系坐标 (23)y逻辑1
→
0的变换,uv系坐标(23)y逻辑输出=0、即建议返回命令;本机程序控制器将返回命令:关闭本机燃料投入、进入下一道输出命令“引火条件检测”:由此预防失控性火焰导致的不可预见性的安全风险;风险、失控火焰检测时,二维逻辑信号为0+1、1+0、0+0信号的均为建议返回命令,本机程序控制器将返回命令:关闭本机燃料投入、进入下一道输出命令。
[0077]
参阅图1、6所示,燃煤锅炉改造双机同向配置、轧钢加热炉改造多机逆向对置的火焰检测,它们具有一个共同特点,本机信息的互相干扰性极强,例如,燃烧机(33b)的火焰轮廓(37b)被燃烧机(33a)的电磁波响应峰值视角(21a)所覆盖;参阅图7所示,燃烧机(33a1)与燃烧机(33b1)各自的火焰轮廓(37a1)与(37b1) 被对置的电磁波响应峰值视角(21a1)与(21b1)相交所覆盖;因此,燃烧系统热态试运前根据运算调控电路(11)提供环境随机的修正参数值,由人工设置的燃烧安全区段(35)量子束值、脱火临界区段(36)警告量子束值极为重要;并且,可以将uv 信息处置区(40)或uv
‑
c紫外波传感器(19)位置锁定在锅炉本体
(38)、窑炉本体 (39)适当位置,确定电磁波响应峰值视角(21)已经调整中轴线处于不覆盖相邻火焰轮廓(37)范围内,避免信息的相互干扰。
[0078]
应该理解的是,所述实施例的实施方式是仅为说明本实用新型一种双电势效应的二维逻辑火焰监控安全装置及使用方法的结构和技术原理而采用的示例性一种实施方式,因而本实用新型并不局限于此:
[0079]
还可以选用将所述量子束信息处置区(41),由一个热电离效应装置构成一个独立的直接热电参数坐标(24)x值的信号处置,由热电离的电流信号解析的逻辑开关信号输出,构成一种模拟二维逻辑火焰监控模式等等;由此,我们应该理解的是,对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型的精神和实质原理的情况下,还可以做出多种的变型和改进,然而,这些变型和改进均应视为本实用新型的保护范围。