本發(fā)明涉及一種分級(jí)燃燒方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域，尤其是在vocs油氣處理行業(yè)，廢氣排放控制和節(jié)能減排的要求日益嚴(yán)格，金屬表面燃燒技術(shù)因其高效的超凈排放處理效果，已逐漸成為工業(yè)廢氣治理的主流技術(shù)之一，然而，傳統(tǒng)金屬表面燃燒工藝存在單級(jí)燃燒功率大、能耗高的問題，無(wú)法靈活應(yīng)對(duì)不同負(fù)荷條件下的廢氣處理需求。這種局限性導(dǎo)致了能量的浪費(fèi)，特別是在低負(fù)荷工況下，燃燒器仍需要維持高功率輸出，從而增加了燃料氣的消耗。

2、

3、傳統(tǒng)的燃燒控制方法通常通過改變?nèi)紵鞯倪\(yùn)行頻率來(lái)應(yīng)對(duì)負(fù)荷變化，但在大范圍負(fù)荷波動(dòng)中，這種方法難以確保燃燒的穩(wěn)定性和處理效果，同時(shí)，現(xiàn)有的單級(jí)燃燒器為了防止回火，通常需要維持一定的最小燃燒功率，進(jìn)一步限制了燃燒器在低負(fù)荷下的節(jié)能潛力。

4、因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要一種分級(jí)燃燒方法，不僅可以有效地滿足環(huán)保要求，還能降低能耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種分級(jí)燃燒方法，旨在提高vocs尾氣處理的效率和經(jīng)濟(jì)性，通過優(yōu)化燃燒過程中的燃料氣、廢氣和空氣的混合與燃燒方式，解決現(xiàn)有技術(shù)中低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)能耗過高和高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)設(shè)備負(fù)荷不足的問題，以下為具體的方案：

2、一種分級(jí)燃燒方法，包括以下步驟：將廢氣、燃料氣和空氣引入文丘里預(yù)混腔，并進(jìn)行充分預(yù)混以形成均勻的可燃混合氣體；將預(yù)混后的可燃混合氣體輸送至內(nèi)圈燃燒器或外圈燃燒器，其中，在低負(fù)荷條件下，僅啟用內(nèi)圈燃燒器，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制燃燒系統(tǒng)的溫度、壓力和流量參數(shù)。

3、更進(jìn)一步地，所述將廢氣、燃料氣和空氣引入文丘里預(yù)混腔，并進(jìn)行充分預(yù)混以形成均勻的可燃混合氣體包括：設(shè)定廢氣流量qw，設(shè)定燃料氣流量qf，設(shè)定空氣流量qa，基于以下公式確定比例關(guān)系，且其中，k1和k2為根據(jù)廢氣濃度和預(yù)混要求確定的比例系數(shù)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，該公式允許根據(jù)廢氣的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整混合比例，而非使用固定的比例，這種靈活性提高了系統(tǒng)對(duì)不同廢氣成分的適應(yīng)能力，使燃燒更為高效，從而減少了廢氣排放和燃料消耗。

4、更進(jìn)一步地，所述將預(yù)混后的可燃混合氣體輸送至內(nèi)圈燃燒器或外圈燃燒器進(jìn)一步包含以下步驟：對(duì)內(nèi)圈燃燒器設(shè)置最低燃燒功率pmin，最低燃燒功率基于以下公式計(jì)算，lhv為燃料氣的低熱值，η為內(nèi)圈燃燒器的效率，可通過調(diào)節(jié)qf的值，將燃燒功率維持于pmin；此公式通過引入燃料氣的低熱值和燃燒效率，使得最低燃燒功率的計(jì)算更為科學(xué)，避免了在低負(fù)荷條件下因燃燒功率不足導(dǎo)致的回火現(xiàn)象，從而提升了燃燒器的安全性和穩(wěn)定性。

5、更進(jìn)一步地，所述在低負(fù)荷條件下，僅啟用內(nèi)圈燃燒器，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用進(jìn)一步包含以下步驟：設(shè)定一個(gè)閾值pthreshold，用于區(qū)分低負(fù)荷和高負(fù)荷狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際需要，可以通過以下公式來(lái)計(jì)算實(shí)際燃燒功率pactual，pactual＝qf·lhv·ηburning，其中，qf為燃料氣流量，lhv為燃料氣的低熱值，ηburning為燃燒效率，如果pactual＜pthreshold，則啟用內(nèi)圈燃燒器，如果pactual≥pthreshold則啟用內(nèi)圈和外圈燃燒器；此判斷公式使得燃燒器的工作狀態(tài)能夠根據(jù)實(shí)際的廢氣處理需求動(dòng)態(tài)調(diào)整，避免了傳統(tǒng)方法中不必要的能耗，同時(shí)確保了在高負(fù)荷時(shí)可以充分利用設(shè)備的燃燒能力。

6、更進(jìn)一步地，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用的步驟中監(jiān)測(cè)廢氣量qw和廢氣濃度cw，并根據(jù)下列公式實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃料氣流量qf：該公式允許根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整燃料氣流量，確保在高濃度、高流量廢氣條件下的有效燃燒，這一改進(jìn)不僅提升了系統(tǒng)對(duì)高負(fù)荷工況的響應(yīng)能力，還降低了燃料的消耗，滿足了節(jié)能與排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

7、有益效果：解決了現(xiàn)有技術(shù)在處理vocs尾氣過程中存在的能耗過高和設(shè)備負(fù)荷不足的問題；通過動(dòng)態(tài)調(diào)整混合比例、最低燃燒功率、靈活判斷負(fù)荷狀態(tài)以及實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃料氣流量，提升了燃燒效率、降低了能耗，實(shí)現(xiàn)了超凈排放的環(huán)保目標(biāo)。

技術(shù)特征：

1.一種分級(jí)燃燒方法，其特征在于，包括以下步驟：將廢氣、燃料氣和空氣引入文丘里預(yù)混腔，并進(jìn)行充分預(yù)混以形成均勻的可燃混合氣體；將預(yù)混后的可燃混合氣體輸送至內(nèi)圈燃燒器或外圈燃燒器，其中，在低負(fù)荷條件下，僅啟用內(nèi)圈燃燒器，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并控制燃燒系統(tǒng)的溫度、壓力和流量參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)燃燒方法，其特征在于，所述將廢氣、燃料氣和空氣引入文丘里預(yù)混腔，并進(jìn)行充分預(yù)混以形成均勻的可燃混合氣體包括：設(shè)定廢氣流量qw，設(shè)定燃料氣流量qf，設(shè)定空氣流量qa，基于以下公式確定比例關(guān)系，且其中，k1和k2為根據(jù)廢氣濃度和預(yù)混要求確定的比例系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分級(jí)燃燒方法，其特征在于，所述將預(yù)混后的可燃混合氣體輸送至內(nèi)圈燃燒器或外圈燃燒器進(jìn)一步包含以下步驟：對(duì)內(nèi)圈燃燒器設(shè)置最低燃燒功率pmin，最低燃燒功率基于以下公式計(jì)算，lhv為燃料氣的低熱值，η為內(nèi)圈燃燒器的效率，可通過調(diào)節(jié)qf的值，將燃燒功率維持于pmin。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分級(jí)燃燒方法，其特征在于，所述在低負(fù)荷條件下，僅啟用內(nèi)圈燃燒器，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用進(jìn)一步包含以下步驟：設(shè)定一個(gè)閾值pthreshold，用于區(qū)分低負(fù)荷和高負(fù)荷狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際需要，可以通過以下公式來(lái)計(jì)算實(shí)際燃燒功率pactual，pactual＝qf·lhv·ηburning，其中，qf為燃料氣流量，lhv為燃料氣的低熱值，ηburning為燃燒效率，如果pactual＜pthreshold，則啟用內(nèi)圈燃燒器，如果pactual≥pthreshold則啟用內(nèi)圈和外圈燃燒器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分級(jí)燃燒方法，其特征在于，在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用的步驟中監(jiān)測(cè)廢氣量qw和廢氣濃度cw，并根據(jù)下列公式實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃料氣流量qf：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種分級(jí)燃燒方法，適用于VOCs尾氣處理系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：將廢氣、燃料氣和空氣按設(shè)定比例引入文丘里預(yù)混腔進(jìn)行充分預(yù)混，形成均勻的可燃混合氣體；在低負(fù)荷條件下，僅啟用內(nèi)圈燃燒器工作，以降低燃燒功率和能耗；在高負(fù)荷條件下，內(nèi)圈燃燒器與外圈燃燒器同時(shí)啟用，以滿足高流量和高濃度廢氣處理需求；此外，該方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃燒系統(tǒng)的溫度、壓力和流量參數(shù)，通過控制算法自動(dòng)調(diào)節(jié)燃料氣和空氣流量，從而實(shí)現(xiàn)燃燒效率的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可大幅降低燃料消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，同時(shí)滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，使VOCs尾氣處理更加高效、經(jīng)濟(jì)且具有廣泛的市場(chǎng)適用性。

技術(shù)研發(fā)人員：李軍,張炳權(quán),孫明輝,朱勝楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇航天惠利特環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6