專利名稱：燃燒爐及燃燒控制方法、裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及燃燒爐控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃燒爐及燃燒控制方法、裝置。
背景技術(shù)：
來自天然氣總管的天然氣經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)壓從而具有一定壓力，再通過天然氣進(jìn)料通路進(jìn)入燃燒爐，為燃燒爐的燃燒提供燃料。其中，天然氣進(jìn)料通路上的天然氣流量與天然氣的壓力有關(guān)。在燃燒爐內(nèi)天然氣燃燒所需的氧氣通過風(fēng)機(jī)鼓入燃燒爐內(nèi)的空氣提供。長期以來，燃燒爐的燃燒控制一直存在問題，尤其是因空氣不足導(dǎo)致天然氣燃燒不完全造成污染和浪費，甚至可能導(dǎo)致燃燒爐熄火。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明提供一種燃燒爐及燃燒控制方法、裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中因空氣不足導(dǎo)致天然氣燃燒不完全造成污染和浪費的問題。(二)技術(shù)方案本發(fā)明一方面提供一種燃燒控制方法，包括獲取天然氣流量；根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。本發(fā)明另一方面提供一種實現(xiàn)如上所述的燃燒控制方法的燃燒控制裝置，包括天然氣流量獲取裝置，用于獲取天然氣流量值并將獲取的天然氣流量發(fā)送給空氣流量控制裝置；空氣流量控制裝置，用于接收所述天然氣流量獲取裝置發(fā)送的天然氣流量并根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。本發(fā)明再一方面提供一種燃燒爐，包括燃燒爐和存放燃燒物料的設(shè)備，還包括如上所述的燃燒控制裝置。(三)有益效果本發(fā)明所提供的燃燒爐及燃燒控制方法、裝置，通過根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值來控制空氣流量，使得燃燒爐內(nèi)的天然氣可以完全燃燒，避免造成污染和浪費，同時還可避免因空氣不足造成的燃燒爐熄火現(xiàn)象發(fā)生或因空氣流量過大增加風(fēng)機(jī)的耗電量。


圖I為本發(fā)明實施例中燃燒爐的連接示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中天然氣壓力控制裝置方框圖；圖3為本發(fā)明實施例一中燃燒控制裝置方框圖；圖4為本發(fā)明實施例一中燃燒控制方法流程圖5為本發(fā)明實施例二中燃燒控制裝置方框圖；圖6為本發(fā)明實施例二中燃燒控制方法流程圖；圖中，I :燃燒爐 本體；2 :物料存放設(shè)備；3 :天然氣流量獲取裝置；4 :空氣流量控制裝置；41 :風(fēng)機(jī)；5 :天然氣流量調(diào)節(jié)裝置；6 :天然氣流量控制裝置；7 :風(fēng)機(jī)檢測裝置；8 天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置；9 :天然氣緩沖設(shè)備；10 :天然氣進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)裝置；11 :天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置；12 :常明火設(shè)備；13 :常明火支路；14 :常明火開關(guān)閥；15 :天然氣壓力獲取裝置；16 :開關(guān)閥；17 :空氣流量獲取裝置；18 :空氣流量調(diào)節(jié)裝置。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖I所示為本發(fā)明實施例中燃燒爐的連接示意圖，本發(fā)明所提供的燃燒爐包括燃燒爐本體I、物料存放設(shè)備2和燃燒控制裝置，燃料和空氣組成的混合氣體在燃燒爐本體I中燃燒，為物料存放設(shè)備2中的物料提供熱量能源，可以用于物料的燃燒、運輸?shù)?，如石油管道運輸中用于稀釋石油便于石油的運輸；電力發(fā)電廠中用于煤的燃燒。本發(fā)明實施例中的燃料是天然氣，顯然，燃料也可以是其它完全燃燒不污染空氣的氣體，其也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖2所示為本發(fā)明實施例中天然氣壓力控制裝置方框圖，為實現(xiàn)對燃燒爐內(nèi)天然氣燃燒的控制，首先需要控制天然氣流量，而天然氣流量與天然氣的進(jìn)氣壓力有直接的正比例關(guān)系，因此，天然氣進(jìn)氣壓力穩(wěn)定可控是實現(xiàn)對燃燒爐內(nèi)天然氣燃燒控制的前提。結(jié)合圖I所示，本發(fā)明實施例中在與天然氣總管連接的天然氣進(jìn)氣口處設(shè)置天然氣緩沖設(shè)備9，天然氣緩沖設(shè)備9為能承受高壓的罐裝設(shè)備，用于存放壓力能夠保證天然氣流量穩(wěn)定可控的天然氣，并在天然氣進(jìn)氣口與天然氣緩沖設(shè)備9之間設(shè)置天然氣進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)裝置10，用于調(diào)節(jié)天然氣緩沖設(shè)備9中的天然氣壓力，本實施例中天然氣進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)裝置10可以為氣動調(diào)節(jié)閥，適用于自動控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)天然氣緩沖設(shè)備9中的天然氣壓力穩(wěn)定可控，可以通過單回路PID控制來控制天然氣緩沖設(shè)備9中的天然氣壓力，具體過程為如圖2所示，首先，根據(jù)所需的天然氣流量設(shè)定預(yù)設(shè)的天然氣進(jìn)氣壓力，可以通過觸摸屏或鍵盤等輸入裝置發(fā)送給天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置11，天然氣進(jìn)氣壓力獲取裝置15獲取天然氣緩沖設(shè)備9中的天然氣壓力，并將獲取的天然氣壓力發(fā)送給天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置11，天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置11將其與預(yù)設(shè)的天然氣進(jìn)氣壓力比較，如果兩者不相等，則根據(jù)相應(yīng)地控制算法控制天然氣進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)裝置10來調(diào)節(jié)天然氣緩沖設(shè)備9中的天然氣壓力。其中，天然氣進(jìn)氣壓力獲取裝置15可以為壓力變送器等可以獲取氣體壓力的裝置。本實施中的天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置11可以為智能閥門定位器，實現(xiàn)對氣動調(diào)節(jié)閥的自動控制。優(yōu)選地，在天然氣進(jìn)氣壓力獲取裝置15與天然氣緩沖設(shè)備9之間設(shè)置開關(guān)閥16，便于天然氣進(jìn)氣壓力獲取裝置15的檢修及更換。實施例一圖3所示為本發(fā)明實施例一中燃燒控制裝置方框圖，本實施例中燃燒控制的原理為天然氣完全燃燒時天然氣流量和空氣流量滿足一定的流量比值關(guān)系，在天然氣流量一定時，根據(jù)這個流量比值來控制空氣流量，顯然，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域人員很容易想到，也可以在空氣流量一定時，根據(jù)這個流量比值來控制天然氣流量，這是不需要任何創(chuàng)造性勞動就可以實現(xiàn)的，其也屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。結(jié)合圖I所示，本實施例中的燃燒控制裝置包括天然氣流量獲取裝置3和空氣流量控制裝置4，天然氣流量獲取裝置3可以為 流量計，用于獲取天然氣流量值并將獲取的天然氣流量發(fā)送給空氣流量控制裝置4，空氣流量控制裝置4接收天然氣流量獲取裝置3發(fā)送的天然氣流量并根據(jù)天然氣和空氣流量的比值關(guān)系控制空氣流量。其中，天然氣和空氣流量的比值關(guān)系為所提供的空氣量能夠滿足天然氣完全燃燒。如圖3所示，首先天然氣流量獲取裝置3獲取天然氣流量值并將獲取的天然氣流量發(fā)送給空氣流量控制裝置4，其中，天然氣流量獲取裝置3可以為用于測量天然氣流量的節(jié)流裝置，空氣流量控制裝置4接收天然氣流量獲取裝置3發(fā)送的天然氣流量并根據(jù)天然氣和空氣流量的比值關(guān)系控制空氣流量，使得燃燒爐內(nèi)的天然氣可以完全燃燒。本實施例中燃燒裝置還包括空氣流量調(diào)節(jié)裝置18，用于調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)41的變頻頻率。因為風(fēng)機(jī)41的頻率與空氣流量滿足一定正比例關(guān)系，空氣流量控制裝置4可以通過控制空氣流量調(diào)節(jié)裝置18來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)41的變頻頻率，從而控制空氣流量。通過對風(fēng)機(jī)41的變頻控制來控制空氣流量能夠節(jié)約大量電能。圖4所示為本實施例中上述燃燒控制裝置的燃燒控制方法流程圖，本實施例中燃燒控制方法包括101、獲取天然氣流量；102、根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。本發(fā)明所提供的燃燒控制方法、裝置，通過設(shè)置天然氣流量獲取裝置3和空氣流量控制裝置4，當(dāng)天然氣流量一定時，根據(jù)天然氣和空氣流量比值來控制空氣流量，使得燃燒爐內(nèi)的天然氣可以完全燃燒，避免造成污染和浪費，同時還可避免因空氣不足造成的燃燒爐熄火現(xiàn)象發(fā)生或因空氣流量過大增加風(fēng)機(jī)的耗電量。根據(jù)一定的天然氣流量來控制空氣流量使它們的流量比值滿足一定關(guān)系之前還需要控制天然氣流量。結(jié)合圖I和圖3所示，在實際應(yīng)用中，燃燒爐內(nèi)的工作溫度與天然氣流量滿足天然氣燃燒值與燃燒爐溫度變化的熱量守恒關(guān)系，為了實現(xiàn)燃燒爐內(nèi)的工作溫度為所需的燃燒爐工作溫度，需要根據(jù)燃燒爐該熱量守恒關(guān)系來控制天然氣流量。為了實現(xiàn)上述目的，本實施例中的燃燒裝置還設(shè)置了天然氣流量控制裝置6和天然氣流量調(diào)節(jié)裝置5，可以通過觸摸屏或鍵盤等輸入裝置將所需的燃燒爐工作溫度發(fā)送給天然氣流量控制裝置6，天然氣流量控制裝置6根據(jù)相應(yīng)地算法控制天然氣流量調(diào)節(jié)裝置5來調(diào)節(jié)天然氣流量。本實施例中天然氣流量調(diào)節(jié)裝置5可以為氣動調(diào)節(jié)閥，天然氣流量控制裝置6可以為智能閥門定位器。相應(yīng)地，如圖3所示，本實施例中燃燒控制方法還包括100a、根據(jù)預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度控制天然氣流量。使得天然氣流量滿足燃燒爐工作溫度等于預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度，即所需的燃燒爐工作溫度。實施例二
圖5所示為本發(fā)明實施例二中燃燒控制裝置方框圖，結(jié)合圖I所示，本實施例中不通過燃燒爐內(nèi)的工作溫度來控制天然氣流量，而是通過單回路PID控制來控制天然氣流量，使得天然氣流量等于所需的天然氣流量(即預(yù)設(shè)的天然氣流量)。首先通過鍵盤或觸摸屏等輸入裝置將所需的天然氣流量發(fā)送給天然氣流量控制裝置6，天然氣流量獲取裝置3獲 取天然氣流量并將獲取的天然氣流量發(fā)送給天然氣流量控制裝置6，天然氣流量控制裝置6將其與所需的天然氣流量比較，如果兩者不相等，則根據(jù)相應(yīng)地控制算法控制天然氣流量調(diào)節(jié)裝置5來調(diào)節(jié)天然氣流量。通過單回路PID控制來控制天然氣流量，使得天然氣流量穩(wěn)定可控。相應(yīng)地，如圖6所示，本實施例中燃燒控制方法還包括100b、通過單回路PID控制控制天然氣流量等于預(yù)設(shè)的天然氣流量。結(jié)合圖I所示，本發(fā)明實施例中的燃燒控制裝置還設(shè)置了風(fēng)機(jī)檢測裝置7和設(shè)置在天然氣進(jìn)料通路上的天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置8，當(dāng)風(fēng)機(jī)檢測裝置7檢測到風(fēng)機(jī)故障時，發(fā)送風(fēng)機(jī)故障信號給天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置8，天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置8接收到風(fēng)機(jī)故障信號后切斷天然氣進(jìn)料通路，避免燃燒爐內(nèi)天然氣過量造成爆炸。本發(fā)明實施例中天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置8優(yōu)選為兩位電磁閥。進(jìn)一步地，還設(shè)置了常明火設(shè)備12，包括設(shè)置在燃燒爐與天然氣緩沖設(shè)備9之間的常明火天然氣支路13以及設(shè)置在常明火天然氣支路13上的常明火開關(guān)閥14。當(dāng)燃燒爐工作時，打開常明火開關(guān)閥14為燃燒爐提供常明火，防止燃燒熄滅；當(dāng)燃燒爐不工作時，關(guān)閉常明火開關(guān)閥14，防止天然氣外漏造成污染和浪費。通過設(shè)置常明火設(shè)備12避免了燃燒爐在工作時熄火的現(xiàn)象發(fā)生，同時還防止因燃燒熄火造成燃燒爐內(nèi)天然氣過量造成爆炸，增強(qiáng)了燃燒爐的安全性。本發(fā)明實施例中各部分的控制可以采用集成控制也可以單獨控制，其都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種燃燒控制方法，其特征在于，包括 獲取天然氣流量； 根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒控制方法，其特征在于，獲取天然氣流量步驟之前還包括 根據(jù)預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度控制天然氣流量，使得天然氣流量滿足燃燒爐工作溫度等于預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒控制方法，其特征在于，獲取天然氣流量步驟之前還包括 通過單回路PID控制來控制天然氣流量等于預(yù)設(shè)的天然氣流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的燃燒控制方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量具體為 根據(jù)預(yù)設(shè)的空氣流量和風(fēng)機(jī)頻率比值控制風(fēng)機(jī)頻率來控制空氣流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的燃燒控制方法，其特征在于，還包括 檢測風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時切斷天然氣進(jìn)料通路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的燃燒控制方法，其特征在于，還包括 通過單回路PID控制來控制天然氣進(jìn)氣壓力等于預(yù)設(shè)的天然氣進(jìn)氣壓力。
7.實現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一所述的燃燒控制方法的燃燒控制裝置，其特征在于，包括 天然氣流量獲取裝置，用于獲取天然氣流量值并將獲取的天然氣流量發(fā)送給空氣流量控制裝置； 空氣流量控制裝置，用于接收所述天然氣流量獲取裝置發(fā)送的天然氣流量并根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括 天然氣流量調(diào)節(jié)裝置，設(shè)置在天然氣進(jìn)料通路上，用于調(diào)節(jié)天然氣流量； 天然氣流量控制裝置，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度控制所述天然氣流量調(diào)節(jié)裝置，使得天然氣流量滿足燃燒爐工作溫度等于預(yù)設(shè)的燃燒爐工作溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括 天然氣流量調(diào)節(jié)裝置，設(shè)置在天然氣進(jìn)料通路上，用于調(diào)節(jié)天然氣流量； 天然氣流量控制裝置，用于通過單回路PID控制來控制天然氣流量，使得天然氣流量等于預(yù)設(shè)的天然氣流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括空氣流量調(diào)節(jié)裝置，所述空氣流量控制裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的空氣流量和風(fēng)機(jī)頻率比值控制所述空氣流量調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括 風(fēng)機(jī)檢測裝置，用于檢測風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)并在風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時發(fā)送風(fēng)機(jī)故障信號給天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置； 天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置，設(shè)置在天然氣進(jìn)料通路上，用于接收所述風(fēng)機(jī)檢測裝置發(fā)送的風(fēng)機(jī)故障信號并在接收到風(fēng)機(jī)故障信號后切斷天然氣進(jìn)料通路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11任一所述的燃燒控制裝置，其特征在于，所述天然氣進(jìn)料通路開關(guān)裝置為兩位電磁閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括 天然氣緩沖設(shè)備，設(shè)置在天然氣進(jìn)氣口處，為燃燒爐提供壓力等于預(yù)設(shè)的天然氣進(jìn)氣壓力的天然氣； 天然氣進(jìn)氣壓力調(diào)節(jié)裝置，設(shè)置在天然氣進(jìn)氣口與所述天然氣緩沖設(shè)備之間，用于調(diào)節(jié)所述天然氣緩沖設(shè)備中的天然氣壓力； 天然氣進(jìn)氣壓力控制裝置，用于通過單回路PID控制來控制天然氣壓力，使得所述天然氣緩沖設(shè)備中的天然氣壓力等于預(yù)設(shè)的天然氣進(jìn)氣壓力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃燒控制裝置，其特征在于，還包括 常明火設(shè)備，包括設(shè)置在燃燒爐與所述天然氣緩沖設(shè)備之間的常明火天然氣支路以及設(shè)置在所述常明火天然氣支路上的常明火開關(guān)閥。
15.一種燃燒爐，包括燃燒爐本體和物料存放設(shè)備，其特征在于，還包括權(quán)利要求7-14任一所述的燃燒控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燃燒爐及燃燒控制方法、裝置，其中，燃燒控制裝置包括天然氣流量獲取裝置和空氣流量控制裝置，天然氣流量獲取裝置用于獲取天然氣流量值并將獲取的天然氣流量發(fā)送給空氣流量控制裝置，空氣流量控制裝置，用于接收所述天然氣流量獲取裝置發(fā)送的天然氣流量并根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量；燃燒控制方法包括獲取天然氣流量；根據(jù)預(yù)設(shè)的天然氣和空氣流量比值控制空氣流量。燃燒爐包括所述燃燒控制裝置。解決了因空氣不足導(dǎo)致天然氣燃燒不完全造成污染和浪費的問題。
文檔編號F23N5/24GK102748774SQ201210247298
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者何水橋, 劉進(jìn), 吳劍波, 張勁松, 張金剛, 徐勇, 杜勇, 謝曉剛 申請人:中昊晨光化工研究院有限公司