[发明专利]烧嘴小火火焰刚度测控的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化技术领域，并且更具体地，涉及一种烧嘴小火火焰刚度测控的系统和方法。

背景技术

烧嘴有小火和大火两种功能，点小火的目的是为了在燃料消耗很小的情况下保持一个长明火，以便根据工艺的要求随时点着大火，迅速升高炉膛内的温度。小火火焰刚度的好坏，直接影响大火点着的概率。现有的烧嘴小火的火焰刚度通常较差，当点大火时，大量的空气和燃气涌入烧嘴口处，很容易把小火吹灭。小火的火焰刚度很大程度上由小火空燃比决定的，当空燃比调节不当时，很难出现刚度好的小火火焰，且空气和燃气的调节阀微小流量调节能力很差，导致在实际调节空燃比的过程中不是过大就是过小，十分不容易调出好的空燃比来保证小火火焰良好的刚度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种烧嘴小火火焰刚度测控的系统和方法。

根据本发明的一方面，提供一种烧嘴小火火焰刚度测控的系统，包括：

烧嘴，该烧嘴包括喷头和连接在喷头后端的连接端；

摄像头，该摄像头固定在待测控烧嘴一侧，且位于可对烧嘴喷出火焰成像的位置；

燃气管道和空气管道，燃气管道和空气管道并联地连接到喷头的连接端，并且燃气管道上设置有燃气流量调节阀和燃气流量计，空气管道上设置有空气流量调节阀和空气流量计；

点火变压器，该点火变压器通过点火线连接烧嘴；

控制器，该控制器通过信号线分别连接摄像头、燃气流量调节阀、燃气流量计、空气流量调节阀、空气流量计以及点火变压器。

根据本发明的一个实施例，燃气流量调节阀包括并联安装的燃气流量粗调节阀和燃气流量细调节阀；空气流量调节阀包括并联安装的空气流量粗调节阀和空气流量细调节阀；并且燃气流量粗调节阀、燃气流量细调节阀、空气流量粗调节阀和空气流量细调节阀分别连接控制器。

根据本发明的一个实施例，控制器包括连接在一起的微处理单元和控制器主板，控制器主板分别连接视频处理及显示单元、火检及点火控制单元、流量检测单元、调节阀阀位反馈及控制单元，其中：

视频处理及显示单元还连接摄像头；

火检及点火控制单元还连接点火变压器；

流量检测单元还连接燃气流量计和空气流量计；

调节阀阀位反馈及控制单元还连接燃气流量调节阀和空气流量调节阀。

根据本发明的一个实施例，控制器还包括通讯单元，通讯单元分别连接微处理单元、控制器主板和上位机。

根据本发明的一个实施例，还包括炉膛，喷头安置在炉膛内；摄像头固定在炉膛上。

根据本发明的一个实施例，炉膛上设置有观火孔；摄像头设置在炉膛外侧并且位于可通过观火孔监测喷头的火焰轮廓的位置。

根据本发明的一个实施例，在烧嘴处设置有点火电极及火检传感器，点火变压器连接点火电极，点火电极和火检传感器分别连接火检及点火控制单元。

根据本发明的另一方面，还提供一种采用上述系统测控火焰刚度的方法，包括：

火检及点火控制单元接收微处理单元发出的点火控制信号，发送信号至火检传感器并接收其反馈信号，判断火焰是否熄灭：若火焰熄灭，则将点火控制信号传送给点火变压器，点火变压器根据点火控制信号驱动点火电极进行点火动作，并且火检及点火控制单元接收火检传感器的信号，将该信号报告给微处理器单元；若火焰未熄灭，则不进行点火动作；

视频处理及显示单元接收摄像头的实时视频信号，并将实时视频信号传送给微处理器单元进行运算；

流量检测单元接收燃气流量计和空气流量计的实时流量信号，并把实时流量信号传送给微处理器单元；

调节阀阀位反馈及控制单元接收燃气流量调节阀和空气流量调节阀的实时阀位信号，传送给微处理器单元，并且接收微处理器单元发出的阀位给定信号，并将阀位给定信号发送给燃气流量调节阀和空气流量调节阀。

根据本发明的一个实施例，包括：

微处理单元将点火控制信号发送给火检及点火控制单元，火检及点火控制单元控制点火变压器驱动点火电极点火，在喷头处产生火焰；

摄像头记录火焰信号，并将火焰轮廓信号实时传送给视频处理及显示单元，视频处理及显示单元对火焰轮廓信号进行显示，并对其进行二值化处理，提取火焰信号的轮廓信息，通过轮廓相似度算法实时与存储的至少两个理想火焰轮廓进行比较，选出相似度最高的理想火焰轮廓，并根据该理想火焰轮廓对当前火焰刚度进行评价，得出火焰刚度评价值；