燃烧控制系统、点火方法和热处理设备与流程

本发明涉及热处理设备领域，具体而言，涉及一种燃烧控制系统、点火方法和热处理设备。

背景技术：

在热处理设备行业，燃烧系统的稳定性,直接影响了产品的品质；由于燃烧器的在点火状态时需要采用小功率点火，在燃烧器点火成功后再切换到大功率状态，进行热处理加工。

现有的燃烧系统方案在设计产能大，实际处理小产能的产品时，由于燃烧器点火的特殊性，使用小功率点火时很容易导致炉体内温度过高，使产品出现质量问题。如果采用更小功率来点火，以保证温度不超温，则会出现小功率点不着火的情况，多次点不着火会导致炉体内可燃气体增多，当可燃气体积累到一定量时会发生爆炸的危险。

技术实现要素：

本发明的目的包括，例如，提供了一种燃烧控制系统、点火方法和热处理设备，其能够改进点火系统，通过单独的点火管路，在点火时能够及时点着。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种燃烧控制系统，包括控制器和至少一个燃气控制组件，所述燃气控制组件包括燃气管路、点火管路、空气管路和燃烧器，所述燃烧器用于设置在炉体内，所述燃气管路和所述空气管路均与所述燃烧器连接，所述燃气管路上设置有燃气比例阀，所述燃气比例阀上设置有与所述空气管路连接的调节管路；所述点火管路的两端分别与所述燃气比例阀两侧的所述燃气管路连接，以形成所述燃气管路的支路，所述点火管路上设置有点火电磁阀和点火调节阀，所述点火调节阀用于调节所述点火管路内的燃气至点火预设流量，所述点火电磁阀与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述点火电磁阀的开启或关闭。

在可选的实施方式中，所述燃气管路上还设置有燃气电磁阀，所述燃气电磁阀设置在所述燃气比例阀的进气侧，且所述点火管路与所述燃气电磁阀和所述燃气比例阀之间的所述燃气管路连接，所述燃气电磁阀与所述控制器电连接，所述控制器还用于控制所述燃气电磁阀的开启或关闭。

在可选的实施方式中，所述燃气管路上还设置有燃气调节阀，所述燃气调节阀设置在所述燃气电磁阀的进气侧，用于调节所述燃气管路内的燃气流量。

在可选的实施方式中，所述燃气管路上还设置有燃气微调阀，所述燃气微调阀设置在所述燃气比例阀的出气侧。

在可选的实施方式中，所述空气管路上还设置有空气电磁阀，所述空气电磁阀与所述控制器电连接，所述控制器还用于控制所述空气电磁阀的开启或关闭。

在可选的实施方式中，所述空气管路上还设置有空气调节阀，所述空气调节阀设置在所述空气电磁阀的进气侧，用于调节所述空气管路内的空气流量。

在可选的实施方式中，所述燃烧控制系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于设置在炉体内，并用于检测炉体内温度，所述控制器与所述温度传感器电连接，用于依据所述炉体内温度控制所述燃气电磁阀的开启或关闭。

在可选的实施方式中，所述控制器包括plc单元和温控单元，所述plc单元与所述燃气电磁阀和所述点火电磁阀电连接，所述plc单元与所述温控单元电连接，所述温控单元与所述温度传感器电连接，用于依据所述炉体内温度生成温度信号，并反馈至所述plc单元，所述plc单元用于依据所述温度信号控制所述燃气电磁阀的开启或关闭，并用于在点火时控制所述点火电磁阀开启。

第二方面，本发明实施例提供一种点火方法，适用于如前述实施方式所述的燃烧控制系统，包括：

将所述点火调节阀调节至点火功率，以使所述点火管路内的燃气流量调节至点火预设流量；

通过所述控制器控制所述点火电磁阀开启；

通过燃烧器完成点火动作。

第三方面，本发明实施例提供一种热处理设备，包括炉体和如前述实施方式任一项所述的燃烧控制系统，所述燃烧器设置在所述炉体的内部。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的燃烧控制系统，通过额外设置点火管路，并在点火管路上设置点火电磁阀和点火调节阀，在进行点火时，将点火调节阀调节至点火功率，以使得点火管路内的燃气流量调节至点火预设流量，再通过控制器控制点火电磁阀开启，燃气由燃气管路流入点火管路，再经过点火调节阀后进入燃烧器。由于采用了单独的点火管路，具有点火调节阀进行调节，使得燃气输出更加稳定，保证了燃烧器每次的点火能够成功，在点火时能够及时点着，避免了可燃气体的堆积或温度超标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的燃烧控制系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的燃烧控制系统的工作状态结构示意图；

图3为图1中燃气控制组件的结构示意图。

图标：100-燃烧控制系统；110-控制器；111-plc单元；113-温控单元；130-燃气控制组件；150-燃气管路；151-燃气比例阀；153-调节管路；155-燃气电磁阀；157-燃气调节阀；159-燃气微调阀；160-温度传感器；170-点火管路；171-点火调节阀；173-点火电磁阀；180-空气管路；181-空气电磁阀；183-空气调节阀；190-燃烧器；200-炉体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

正如背景技术中所公开的，现有技术中，点火过程与燃烧过程共用一套管路，导致在点火时容易点不着，造成可燃气体的聚集，影响系统安全，本发明通过单独设置点火管路，并通过设定适宜点火的燃气流量，从而保证了点火成功。

此外，现有的燃烧控制系统，产能不同时，通常是采用控制燃烧器的功率来适应性调节的，其调节过程困难且稳定性和可靠性差，本发明通过采用固定的燃烧器功率，并通过控制燃烧器的开启时间来满足不同的产能要求，更加稳定可靠。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1至图3，本实施例提供了一种燃烧控制系统100，其能够保证点火成功，且更加稳定可靠。

本实施例提供的燃烧控制系统100，包括控制器110和至少一个燃气控制组件130，燃气控制组件130包括燃气管路150、点火管路170、空气管路180和燃烧器190，燃烧器190用于设置在炉体200内，燃气管路150和空气管路180均与燃烧器190连接，燃气管路150上设置有燃气比例阀151，燃气比例阀151上设置有与空气管路180连接的调节管路153；点火管路170的两端分别与燃气比例阀151两侧的燃气管路150连接，以形成燃气管路150的支路，点火管路170上设置有点火电磁阀173和点火调节阀171，点火调节阀171用于调节点火管路170内的燃气至点火预设流量，点火电磁阀173与控制器110电连接，控制器110用于控制点火电磁阀173的开启或关闭。

在本实施例中，燃气控制组件130为多个，多个燃气控制组件130分设在炉体200的不同位置，且多个燃烧器190间隔设置在炉体200内部，从而实现对炉体200的均匀加热，控制器110分别与多个点火管路170上的点火电磁阀173电连接，从而实现对点火管路170的控制，以及对多个燃烧器190的点火过程进行控制。

需要说明的是，本实施例中燃气比例阀151通过调节管路153与空气管路180连接，使得燃气比例阀151受到空气管路180内的气压影响，并能够通过燃气比例阀151调节燃气和空气比例，从而使得燃烧器190达到最佳燃烧状态。当然，此处燃气比例阀151可以是手动调节阀，也可以是自动调节阀，其具体结构和实现原理可参考现有的燃气比例阀151。

在本实施例中，炉体200为热处理炉，例如加热炉、渗氮炉或者渗碳炉等需要进行加热的热处理炉。对于炉体200的类型在此不作具体限定。

需要说明的是，空气管路180与外部的通气管道连接，用于向燃烧器190提供空气，燃气管路150与外部的燃气管道连接，用于向燃烧器190提供燃气，燃烧器190接收到燃气和空气可能够实现正常燃烧，从而对炉体200进行加热。

具体地，在进行点火时，首先将点火调节阀171调节至点火功率，使得点火管路170内的燃气流量达到点火预设流量，然后通过控制器110打开点火电磁阀173，使得燃气进入点火管路170，燃气通过点火调节阀171后进入燃烧器190，实现燃烧器190的点火。通过点火电磁阀173进行控制燃气通断，更加稳定可靠，同时通过点火调节阀171进行调节，保证了点火的成功。

在本实施例中，燃气管路150上还设置有燃气电磁阀155，燃气电磁阀155设置在燃气比例阀151的进气侧，且点火管路170与燃气电磁阀155和燃气比例阀151之间的燃气管路150连接，燃气电磁阀155与控制器110电连接，控制器110还用于控制燃气电磁阀155的开启或关闭。通过设置燃气电磁阀155，能够实现燃气的通断，实现燃烧器190的开启和关闭，当需要关闭燃烧器190时，可通过控制器110控制燃气电磁阀155关闭，停止燃气的供应。

在本实施例中，燃气管路150上还设置有燃气调节阀157，燃气调节阀157设置在燃气电磁阀155的进气侧，用于调节燃气管路150内的燃气流量。具体地，燃气调节阀157为手动调节阀，在点火之前即手动调节至合适开度，保证后续正常点火和正常燃烧。

在本实施例中，燃气管路150上还设置有燃气微调阀159，燃气微调阀159设置在燃气比例阀151的出气侧。具体地，燃气微调阀159还设置在燃气比例阀151与点火管路170的连接处之间，使得点火管路170能够直接连通至燃烧器190。燃气微调阀159为手动调节阀，用于微调燃气管路150内的燃气流量，以保证燃烧器190处于最佳燃烧功率。

在本实施例中，空气管路180上还设置有空气电磁阀181，空气电磁阀181与控制器110电连接，控制器110还用于控制空气电磁阀181的开启或关闭。具体地，调节管路153与空气电磁阀181出气侧的空气管路180连接，空气电磁阀181用于控制空气管路180的开启或关闭，在需要关闭燃烧器190时，空气电磁阀181在控制器110的控制下关闭，在需要点火和正常燃烧加热时，控制电磁阀在控制器110的控制下开启。

在本实施例中，空气管路180上还设置有空气调节阀183，空气调节阀183设置在空气电磁阀181的进气侧，用于调节空气管路180内的空气流量。具体地，空气调节阀183为手动阀门，在点火前将空气调节阀183调节至预设开度，从而保证点火和燃烧时充足的空气供应。

进一步地，燃烧控制系统100还包括温度传感器160，温度传感器160用于设置在炉体200内，并用于检测炉体200内温度，控制器110与温度传感器160电连接，用于依据炉体200内温度控制燃气电磁阀155的开启或关闭。具体地，温度传感器160为红外传感器或热电偶，其设置在炉体200内壁上，能够准确检测到炉体200内的温度。

在本发明其他较佳的实施例中，温度传感器160为多个，多个温度传感器160分布在炉体200内部的不同位置，从多个位置检测炉体200内部的温度，并传递至控制器110。

控制器110包括plc单元111和温控单元113，plc单元111与燃气电磁阀155和点火电磁阀173电连接，plc单元111与温控单元113电连接，温控单元113与温度传感器160电连接，用于依据炉体200内温度生成温度信号，并反馈至plc单元111，plc单元111用于依据温度信号控制燃气电磁阀155的开启或关闭，并用于在点火时控制点火电磁阀173开启。

在本实施例中，plc单元111还与空气电磁阀181电连接，用于在点火和燃烧时控制空气电磁阀181开启，并在燃烧器190停止燃烧时控制空气电磁阀181关闭。

需要说明的是，plc单元111同时与多个燃气控制组件130的各个电磁阀电连接，从而能够同时控制多个燃气控制组件130的点火、燃烧和停止，燃烧器190为固定功率，在针对不同产能时，也可以通过plc单元111控制各个燃烧器190的燃烧时间，从而满足不同的产能需求，这种脉冲控制方式更加稳定可靠。

综上所述，本实施例提供的燃烧控制系统100，其运作原理如下：

在进行点火时，首先将燃气调节阀157、空气调节阀183和燃气微调阀159手动调节至预设开度，并将点火调节阀171调节至合适的点火功率，使得点火管道内的燃气能够达到点火预设流量，在燃烧器190执行点火动作时，由plc单元111给点火电磁阀173、空气电磁阀181和燃气电磁阀155一个打开的动作信号，点火电磁阀173、空气电磁阀181和燃气电磁阀155打开，燃气通过点火调节阀171后进入燃烧器190，完成点火的执行动作。

在点火成功后，plc单元111给点火电磁阀173一个关闭的动作信号，点火电磁阀173关闭，空气电磁阀181和燃气电磁阀155正常开启，燃气通过燃气管道进入燃烧器190，实现正常燃烧。

在针对不同产能需求时，由温度传感器160将炉体200内的温度反馈至温控单元113，温控单元113将温度信号传递至plc单元111，由plc单元111依据温度信号控制多个燃气控制组件130的启停时间，具体地，由plc单元111控制其中一个或几个燃气电磁阀155和空气电磁阀181关闭预设时间，从而满足不同产能需求。

本实施例提供的燃烧控制系统100，采用单独的燃烧器190点火系统，以确保燃烧器190的每次的点火能够成功，这对于脉冲控制系统尤为重要；采用固定的燃烧器190功率，通过每组的开启时间，以满足不同的产能要求，这种脉冲控制方式更稳定可靠。

本实施例还提供了一种点火方法，适用于前述的燃烧控制系统100，该方法包括：

s1：将点火调节阀171调节至点火功率。

具体地，将点火调节阀171进行调节，使点火管路170内的燃气流量调节至点火预设流量。同时将燃气调节阀157、空气调节阀183和燃气微调阀159手动调节至预设开度，保证燃气和空气的顺畅流入。

s2：通过控制器110控制点火电磁阀173开启。

具体地，通过plc单元111控制点火电磁阀173开启，燃气通过点火管路170进入燃烧器190。同时通过plc单元111控制燃气电磁阀155和空气电磁阀181开启。

s3：通过燃烧器190完成点火动作。

具体地，启动燃烧器190，由于燃气通过点火管路170进入了燃烧器190，可通过电子打火等方式实现点火动作。

在点火完成后，通过plc单元111控制点火电磁阀173关闭，燃气电磁阀155和空气电磁阀181保持开启，燃气通过燃气管道进入燃烧器190实现正常燃烧。

第二实施例

本实施例提供了一种热处理设备，包括炉体200和燃烧控制系统100，其中燃烧控制系统100的基本结构和实现原理与第一实施例提供的燃烧控制系统100相同，本实施例未提及处可参考第一实施例。

燃烧控制系统100包括控制器110和至少一个燃气控制组件130，燃气控制组件130包括燃气管路150、点火管路170、空气管路180和燃烧器190，燃烧器190用于设置在炉体200内，燃气管路150和空气管路180均与燃烧器190连接，燃气管路150上设置有燃气比例阀151，燃气比例阀151上设置有与空气管路180连接的调节管路153；点火管路170的两端分别与燃气比例阀151两侧的燃气管路150连接，以形成燃气管路150的支路，点火管路170上设置有点火电磁阀173和点火调节阀171，点火调节阀171用于调节点火管路170内的燃气至点火预设流量，点火电磁阀173与控制器110电连接，控制器110用于控制点火电磁阀173的开启或关闭。

在本实施例中，燃烧器190设置在炉体200的内部，炉体200的内部还设置有温度传感器160。炉体200为热处理炉，例如加热炉、渗氮炉或者渗碳炉等需要进行加热的热处理炉。对于炉体200的类型在此不作具体限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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