專利名稱：燃燒機的自動控制方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃燒機，特別是指一種燃燒物料產生熱能的燃燒機的自動控制方法及其裝置。
背景技術：
一般谷物去殼后殘留的物料，雖然不能食用，卻能在燃燒后產生可利用的熱源，達到資源回收與能源再利用的功效，而具有相當大的利用價值。因此，本案申請人先前所申請且獲準的中國臺灣的專利公告編號第M304628號《燃燒機》、第M304629號案《具有風道系統的燃燒機》等專利，主要都是利用燃燒物料的方式，產生可利用的熱源，以利資源回收與 能源再利用。由于物料燃燒后，會產生幾近千度以上的高溫煙氣、大量的煙塵，及殘留大量的灰燼，因此，如何有效排導煙氣，避免前述燃燒裝置內因為壓力過大，而有氣爆的危險，便成為極為重要的問題，且為了避免灰燼淤堵在前述燃燒裝置內，而影響燃燒效率，目前所采用的方法都是在一內燃爐內利用一撥料裝置翻攪物料下層，及燃燒后的灰燼，提升物料的燃燒效果及排出灰燼，而堆棧的物料恰能形成一個屏障，分隔位于物料上方的燃燒空間，及位于物料下方的排灰空間，藉此，達到保護前述撥料裝置的效果。但是，雖然前述燃燒裝置都配備有能夠排導煙氣，防止氣爆的裝置，卻嚴重缺乏監控及警示的設備，因此，在無法確保防止氣爆的裝置運作正常的情形下，仍然有可能會因為排導煙氣的功能不正常，而導致壓力過大的情形，且燃燒的物料量往往會因為熱能的需求量改變而不同，所以，堆棧的物料高度往往不足以達到阻隔高溫煙氣的效果，造成前述撥料裝置容易毀損，所以，在使用安全性方面，及使用壽命方面，還有待進一步改善。
發明內容
本發明的目的是針對已有技術中存在的缺陷，提供一種能夠提升使用安全性與使用壽命的燃燒機的自動控制方法及其裝置。本發明自動控制方法，以一自動控制裝置為工具，燃燒機具有燃燒物料產生熱能的內燃爐、可旋動的安裝在內燃爐內用于翻攪物料與灰燼的撥料桿、與內燃爐頂端連通且排導煙氣的一排煙管、與排煙管連通且與外界冷空氣進行熱交換的熱交換單元、及熱交換單元連通且導引熱交換后的煙氣排出外界的排氣管，其特征在于自動控制方法控制方法包含下列步驟步驟I :啟動燃燒機并進入自動燃燒程序，自動控制裝置依據熱能需求，計算所需的物料量；步驟2 :自動控制裝置執行撥料控制程序，控制撥料桿預先以初始轉速轉動，及在物料高度到達上偵測范圍時，發出第一異常警訊，在物料高度未到達上偵測范圍而達到一下偵測范圍時，控制該撥料桿以大于初始轉速的第一轉速轉動；步驟3:自動控制裝置執行排氣控制程序，在內燃爐的爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，在排煙管的管內溫度到達預設管溫值時，產生第三異常警訊，及在未收到來自排氣管內煙氣所觸發的一感應訊號時，產生第四異常警訊。本發明方法所用的自動控制裝置包含燃燒機具有燃燒物料產生熱能的內燃爐、可旋動的安裝在該內燃爐內且用于翻攪物料與灰燼的撥料桿與內燃爐頂端連通且排導煙氣的排煙管、與排煙管連通且與外界冷空氣進行熱交換的熱交換單元，及與熱交換單元連通且導引熱交換后的煙氣排出外界的排氣管，自動控制裝置包含撥料控制模組、爐壓監控模組和中控模組，其特征在于撥料控制模組設有用于偵測物料高度是否在上偵測范圍內的上偵測器，及用于偵測物料高度是否在下偵測范圍內下偵測器，上偵測器安裝于內燃爐，下偵測器安裝于內燃爐且安裝的高度低于上偵測器；爐壓監控模組設有用于偵測內燃爐的爐內壓力的壓力偵測器、用于偵測排煙管的管內溫度的第一溫度傳感器以及感應器，感應器安裝于排氣管且被排氣管內的煙氣所觸發，產生感應訊號，壓力偵測器安裝于內燃爐，第一溫溫度傳感器安裝于排煙管，感應器安裝于排氣管，中控模組與撥料控制模組、爐壓監控模組電連接且相互通訊，中控模組與撥料控制模組、爐壓監控模組電連接且相互通訊，在物料高度到達上偵測器的上偵測范圍時，發出第一異常警訊，及在物料高度未到達上偵測范圍且到達下偵測范圍時，控制撥料桿以大于初始轉速的第一轉速轉動，中控模組設有預設 爐壓值及預設管溫值，并在爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，在管內溫度到達預設管溫值時，產生第三異常警訊，及在未收到感應訊號時，產生第四異常警訊。。本發明的有益效果在于能夠以智能的方式，監控排氣的狀況、決定撥料桿的轉速，及維持內燃爐內的物料高度，進而能夠提升使用上的安全性，及以適當高度的物料有效分隔位于物料上方的燃燒空間、位于物料下方的排灰空間，提升排灰空間內相關組件的使用壽命。
圖I本發明燃燒機的自動控制裝置的一較佳實施例正視圖；圖2本發明較佳實施例的方框圖；圖3本發明較佳實施例的流程圖。圖中1燃燒機、10物料、11內燃爐、111爐壁、112燃燒空間、113排灰空間、114承載板、12撥料裝置、121馬達、122轉軸、13物料供應裝置、14排煙管、15熱交換裝置、16干燥單元、17、熱風管、18排氣管、2爐壓監控模組、21壓力偵測器、22第一溫度傳感器、23感應器、3撥料控制模組、31上偵測器、32下偵測器、33第二溫度傳感器、34第三溫度傳感器、4中控模組、5警示器、LI上偵測范圍、L2下偵測范圍。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發明的實施例。參見圖I、圖2本發明燃燒機的自動控制裝置一較佳實施例應用于燃燒機I。燃燒機I具有燃燒物料10產生熱能的一內燃爐11、安裝在內燃爐11內的撥料裝置12、輸送物料10進入內燃爐11的物料供應裝置13、與內燃爐11頂端連通且排導煙氣的排煙管14、與排煙管14連通且與外界冷空氣進行熱交換的熱交換單元15、導引熱交換后的熱空氣進入干燥單元16的熱風管17，及與熱交換單元15連通且導引熱交換后的煙氣排出外界的排氣管18。內燃爐11具有環繞軸線的爐壁111，及阻隔在爐壁11內表面且區隔形成有燃燒空間112與排灰空間113的承載板114。承載板114用于承載物料10。撥料裝置12具有設置在內燃爐11下方的馬達121、與該馬達121同軸且貫穿承載板114的轉軸122，及與轉軸122固結且位于承載板114上的一撥料桿123。自動控制裝置包含爐壓監控模組2、撥料控制模組3、中控模組4，及警示器5。爐壓監控模組2具有一壓力偵測器21、第一溫度傳感器22、感應器23。壓力偵測器21安裝在內燃壚11，用于偵測內燃爐11的爐內壓力P。第一溫度傳感器22安裝在該排煙管14，用于偵測該排煙管14的管內溫度Ta。感應 器23在本較佳實施例是一種安裝在排氣管18內的觸發電子開關，且被排氣管18內隨煙氣旋動的葉片(圖未示)所觸發，產生感應訊號。撥料控制模組3具有上偵測器31、下偵測器32、第二溫度傳感器33，及第三溫度傳感器34。上偵測器31安裝于內燃爐11，用于偵測物料高度是否在上偵測范圍LI內，在本較佳實施例中，上偵測器31是一種光偵測器。下偵測器32安裝于內燃爐11且安裝的高度低于上偵測器31，用于偵測物料高度是否在下偵測范圍L2內，在本較佳實施例中，下偵測器32也是一種光偵測器。第二溫度傳感器33安裝于內燃爐11，且用于偵測物料10內層的燃燒溫度Tb。第三溫度傳感器34安裝在排灰空間113內，且用于偵測排灰空間113內的燃灰溫度T。。中控模組4與壓力偵測器21、第一溫度傳感器22、感應器23、上偵測器31、下偵測器32、第二溫度傳感器33、第三溫度傳感器34電連接且相互通訊，并與馬達121電連接，用于控制該撥料桿123的轉速，并設有預設爐壓值Ptl、爐壓警界值P1、預設管溫值1\、悶燒溫度默認值T2、燃灰溫度默認值T3。警示器5受控于中控模組4而產生異常訊息。在本較佳實施例中，警示器5可以產生聲音、光、文字至少其中一種異常訊息。參見圖I、圖2、圖3。以下即針對本發明燃燒機的自動控制裝置并結合實施例步驟說明如后步驟71:啟動燃燒機I;步驟72 :燃燒機11進入自動燃燒程序；步驟73 :中控模組4依據熱能需求，計算燃燒過程中，所需輸入內燃爐11內的物料量，然后，同步進行步驟74，及步驟75 ；步驟74 :中控模組4執行爐壓監控程序，并同步進行步驟741、步驟742、步驟743 ；步驟741 :中控模組4判斷是否有來自該感應器23的一感應訊號，如果是，進行步驟744，如果否，進行步驟745 ；步驟742 :壓力偵測器21偵測內燃壚11的爐內壓力P，并回報給中控模組4后，進行步驟746 ；步驟743 :第一溫度傳感器22偵測排煙管14的管內溫度Ta，并回報給中控模組4后，進行步驟7431 ；步驟744 :中控模組4確認排氣管18正常運作，并回到步驟73 ；步驟745 :中控模組4透過警示器5，產生第四異常警訊，告知相關人員排氣管18異常；步驟746 :中控模組4判斷該內燃爐11的爐內壓力P是否到達爐壓警界值P1，如果是，進行步驟747，如果否，回到步驟73 ；步驟747 :中控模組4會透過警示器5，產生清潔警訊，告知相關人員針對內燃壚11進行清潔程序；步驟748 :中控模組4判斷內燃爐的爐內壓力P是否到達預設爐壓值P。，如果是，進行驟749，如果否，回到步驟73 ；步驟749 :中控模組4會透過警示器5，產生第二異常警訊，告知相關人員內燃爐11的爐內壓力異常。步驟7431 :中控模組4判斷排煙管14的管內溫度Ta是否到達預設管溫值T1,如果是，進行驟7432，如果否，回到步驟73 ；步驟7432 :中控模組4會透過警示器5，產生第三異常警訊，告知相關人員排煙管14內的溫度異常。 步驟75 :中控模組4執行撥料控制程序，并進行步驟751。步驟751 :中控模組4透過馬達121控制撥料桿123以初始轉速Vtl轉動；步驟752 :上偵測器31判斷堆棧在承載板114上的物料高度是否到達上偵測范圍LI，如果是，表示物料10堆棧的高度已超過警界值，可能已經發生熄火而不再燃燒物料10的情形，進行步驟753，如果否，表示物料10堆棧的高度在上偵測器2下方，進行步驟754 ；步驟753 :中控模組4控制警示器5產生聲音、光、文字至少其中一種的第一異常警訊，且控制燃燒機I停止自動燃燒程序；步驟754 :下偵測器3判斷堆棧在承載板114上的物料高度是否到達下偵測范圍L2，如果是，表示物料10堆棧的高度過高，進行步驟755，如果否，進行步驟756 ；步驟755 :中控模組4透過馬達121控制撥料桿123以大于初始轉速Vtl的第一轉速V1轉動一預定轉動時間h后回到步驟73，以加速撥料桿123的轉速，進而能夠提升燃灰掉落入排灰空間113的速度，及翻攪物料10的速度，使燃燒效率提升；值得一提的是，若步驟754、步驟755循環的時間超過預定循環時間，且下偵測器3仍然判斷堆棧在承載板114上的物料高度到達下偵測范圍L2時，表示物料10高度并沒有因為加快撥料桿123的程序而改善，撥料桿123很有可能產生異常，則進行步驟755’ ；步驟755’ 中控模組4控制警示器5產生聲音、光、文字至少其中一種的一撥料異常警訊；步驟756 :第二溫度傳感器33感測物料10內層的燃燒溫度Tb，并回傳給中控模組
4；步驟757 :中控模組4比對步驟756的燃燒溫度是否高于燃燒溫度默認值T2,如果是，表示物料10內層的燃燒溫度過高，必須增加燃灰高度，進行步驟758，如果否，進行步驟759 ；步驟758 :中控模組4透過馬達121控制該撥料桿123桿以小于初始轉速V。的第二轉速V2轉動預定轉動時間t2后回到步驟73 ；步驟759 :第三溫度傳感器34感測排灰空間113內的燃灰溫度T。，并回傳給中控模組4 ；步驟760 :中控模組4比對步驟759的燃灰溫度T。是否高于燃灰溫度默認值T3,如果是，表示排灰空間113內的燃灰溫度過高，可能是物料10量太少，大量的燃灰及燃燒中的物料10掉落入排灰空間113，進行步驟761，如果否，回到步驟73 ；步驟761 :中控模組4控制警示器5產生聲音、光、文字至少其中一種的一第五異
常警訊。 藉此，有效控制物料10維持適當的堆棧高度，有效分隔位于物料10上方的燃燒空間112，及位于物料10下方的排灰空間113，避免高溫煙氣損傷該撥料裝置12。本發明燃燒機的自動控制裝置具有下列優點及功效I、本發明能夠以智能的方式，監控內燃壚11的爐內壓力、排煙管14的管內溫度Ta，及排氣管18是否正常運作，保持燃燒機I排氣時的順暢度，不但能夠提升使用上的安全性，且能夠在排氣順暢的情形下，有效提升燃燒效率。
2、本發明同樣能夠以智能的方式，決定撥料桿123的轉速，及維持內燃爐11內的物料高度，進而能夠以適當高度的物料10有效分隔位于物料10上方的燃燒空間112，及位于物料10下方的排灰空間113，避免高溫煙氣損傷撥料裝置12，提升排灰空間113內相關組件的使用壽命。
權利要求
1.一種燃燒機的自動控制方法，以一自動控制裝置為工具，燃燒機具有燃燒物料產生熱能的內燃爐、可旋動的安裝在內燃爐內用于翻攪物料與灰燼的撥料桿、與內燃爐頂端連通且排導煙氣的一排煙管、與排煙管連通且與外界冷空氣進行熱交換的熱交換單元、及熱交換單元連通且導引熱交換后的煙氣排出外界的排氣管，其特征在于自動控制方法控制方法包含下列步驟 步驟I:啟動燃燒機并進入自動燃燒程序，自動控制裝置依據熱能需求，計算所需的物料量； 步驟2 :自動控制裝置執行撥料控制程序，控制撥料桿預先以初始轉速轉動，及在物料高度到達上偵測范圍時，發出第一異常警訊，在物料高度未到達上偵測范圍而達到一下偵測范圍時，控制該撥料桿以大于初始轉速的第一轉速轉動； 步驟3 :自動控制裝置執行排氣控制程序，在內燃爐的爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，在排煙管的管內溫度到達預設管溫值時，產生第三異常警訊，及在未收到來自排氣管內煙氣所觸發的一感應訊號時，產生第四異常警訊。
2.根據權利要求I所述的燃燒機的自動控制方法，其特征在于所述步驟步驟2包含以下子步驟步驟2-1 自動控制裝置控制撥料桿以初始轉速轉動，步驟2-2 自動控制裝置判斷堆棧的物料高度是否到達該上偵測范圍，步驟2-3 自動控制裝置在物料高度到達上偵測范圍時，發出第一異常警訊，步驟2-4:自動控制裝置在物料高度未到達該上偵測范圍時判斷堆棧的物料高度是否到達下偵測范圍，步驟2-5 自動控制裝置在物料高度到達下偵測范圍時，控制撥料桿以大于初始轉速的第一轉速轉動。
3.根據權利要求I或2所述的燃燒機的自動控制方法，其特征在于所述步驟2還包含步驟2-6，自動控制裝置判斷物料燃燒溫度是否到達燃燒溫度默認值，步驟2-7，自動控制裝置在燃燒溫度到達燃燒溫度默認值時，控制撥料桿以小于初始轉速的第二轉速轉動，在未到達該燃燒溫度默認值時，判斷燃灰溫度是否到達燃灰溫度默認值，步驟2-8，自動控制裝置在燃灰溫度到達燃灰溫度默認值時，產生第五異常警訊。。
4.根據權利要求3所述的燃燒機的自動控制方法，其特征在于所述撥料桿分別以第一轉速、第二轉速轉動預定轉動時間后，回到步驟2-1，且步驟2-4、步驟2-5循環的時間超過預定循環時間，而自動控制裝置仍然判斷物料高度到達下偵測范圍時，撥料控制裝置產生撥料異常警訊。
5.根據權利要求I所述的燃燒機的自動控制方法，其特征在于所述步驟3包含以下子步驟步驟3-1 :自動控制裝置設有預設爐壓值，預設管溫值，步驟3-2 :自動控制裝置檢知內燃爐的爐內壓力、排煙管的管內溫度，及被排氣管內的煙氣所觸發的感應訊號，步驟3-3:自動控制裝置比對爐內壓力與預設爐壓值，在爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，步驟3-4:自動控制裝置比對管內溫度與預設管溫值，在管內溫度到達預設管溫值時，產生該第三異常警訊，步驟3-5:自動控制裝置判斷是否接收感應訊號，且在未收到前述感應訊號時，產生第四異常警訊。
6.根據權利要求5所述的燃燒機的自動控制方法，其特征在于所述自動控制裝置設有小于預設爐壓值的爐壓警界值，且爐壓監控裝置優先比對前述爐內壓力是否到達爐壓警界值，在爐內壓力到達爐壓警界值時，產生清潔警訊。
7.—種權利要求I的自動控制方法所用的燃燒機的自動控制裝置，燃燒機具有燃燒物料產生熱能的內燃爐、可旋動的安裝在該內燃爐內且用于翻攪物料與灰燼的撥料桿與內燃爐頂端連通且排導煙氣的排煙管、與排煙管連通且與外界冷空氣進行熱交換的熱交換單元，及與熱交換單元連通且導引熱交換后的煙氣排出外界的排氣管，自動控制裝置包含撥料控制模組、爐壓監控模組和中控模組，其特征在于撥料控制模組設有用于偵測物料高度是否在上偵測范圍內的上偵測器，及用于偵測物料高度是否在下偵測范圍內下偵測器，上偵測器安裝于內燃爐，下偵測器安裝于內燃爐且安裝的高度低于上偵測器；爐壓監控模組設有用于偵測內燃爐的爐內壓力的壓力偵測器、用于偵測排煙管的管內溫度的第一溫度傳感器以及感應器 ，感應器安裝于排氣管且被排氣管內的煙氣所觸發，產生感應訊號，壓力偵測器安裝于內燃爐，第一溫溫度傳感器安裝于排煙管，感應器安裝于排氣管，中控模組與撥料控制模組、爐壓監控模組電連接且相互通訊，中控模組與撥料控制模組、爐壓監控模組電連接且相互通訊，在物料高度到達上偵測器的上偵測范圍時，發出第一異常警訊，及在物料高度未到達上偵測范圍且到達下偵測范圍時，控制撥料桿以大于初始轉速的第一轉速轉動，中控模組設有預設爐壓值及預設管溫值，并在爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，在管內溫度到達預設管溫值時，產生第三異常警訊，及在未收到感應訊號時，產生第四異常警訊。
8.根據權利要求7所述的燃燒機的自動控制裝置，其特征在于所述撥料控制模組設有用于偵測物料內層的燃燒溫度的第二溫度傳感器，該第二溫度傳感器安裝于內燃爐，且與控模組電連接且相互通訊，中控模組設有燃燒溫度預設值，且在燃燒溫度到達燃燒溫度預設值時，控制撥料桿以小于初始轉速的第二轉速轉動。
9.根據權利要求7所述的燃燒機的自動控制裝置，其特征在于所述撥料控制模組設有用于偵測燃灰溫度第三溫度傳感器，該第三溫度傳感器安裝于內燃爐，且與中控模組電連接且相互通訊，，中控模組設有燃灰溫度默認值，且在燃灰溫度到達燃灰溫度默認值時，產生第五異常警訊。
10.根據權利要求7所述的燃燒機的自動控制裝置，其特征在于所述中控模組設有小于預設爐壓值的爐壓警界值，且中控模組優先比對爐內壓力是否到達爐壓警界值，及在爐內壓力到達爐壓警界值時，產生清潔警訊。
全文摘要
一種燃燒機的自動控制方法及其裝置，包含撥料控制模組、爐壓監控模組和中控模組。撥料控制模組設有偵測物料高度上、下偵測器，爐壓監控模組設有壓力偵測器、溫度傳感器以及感應器，中控模組與撥料控制模組、爐壓監控模組電連接且相互通訊。撥料控制模組依據燃燒爐內的物料高度決定撥料桿的轉速，在物料高度過高時發出第一異常警訊。爐壓監控模組在爐內壓力到達預設爐壓值時，產生第二異常警訊，在排煙管的管內溫度到達預設管溫值時，產生第三異常警訊，在未收到感應訊號時，產生第四異常警訊。藉此，使本發明能夠以智能的方式，決定該撥料桿的轉速、維持該內燃爐內的物料高度，及監控排氣的狀況，進而提升使用上的安全性。
文檔編號F23N5/00GK102798141SQ20111013771
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者林榮郎 申請人:林榮郎