一種燃燒裝置出口殘氧量控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體地，涉及一種燃燒裝置出口殘氧量控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如褐煤提質(zhì)的工藝流程中，干燥或熱解煤的熱源通過燃燒裝置會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔狻榱税踩鹨?，燃燒裝置在工作過程中，其出口的殘氧量越低越好。殘氧量高會(huì)導(dǎo)致后續(xù)流程中的煤的氧化燃燒，甚至有可能在電捕焦環(huán)節(jié)發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此，非常有必要提供新的控制方案來降低燃燒裝置出口的含氧量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種燃燒裝置出口殘氧量控制方法和系統(tǒng)，以降低工業(yè)燃燒裝置出口的殘氧量，提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種燃燒裝置出口殘氧量控制方法，該方法包括:通過燃燒待燃物樣品獲得待燃物的單位體積完全燃燒需氧量；將所述待燃物的單位體積完全燃燒需氧量作為輸入?yún)?shù)之一輸入到工業(yè)燃燒裝置的控制系統(tǒng)中，使得所述待燃物在所述工業(yè)燃燒裝置內(nèi)發(fā)生完全燃燒反應(yīng)。
[0005]優(yōu)選地，所述待燃物為氣態(tài)可燃物。
[0006]優(yōu)選地，所述工業(yè)燃燒裝置的控制系統(tǒng)為前饋-反饋控制系統(tǒng)，所述單位體積完全燃燒需氧量作為前饋輸入?yún)?shù)之一輸入所述前饋-反饋控制系統(tǒng)中。
[0007]優(yōu)選地，待燃物樣品在試驗(yàn)燃燒裝置具有熱源，其中所述試驗(yàn)燃燒裝置的容積在
0.0OlmL 至 0.5L 之間。
[0008]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)燃燒裝置包括試驗(yàn)燃燒器、待燃物樣品流量計(jì)、空氣流量計(jì)、殘氧量分析儀、以及待燃物樣品流量控制器和/或空氣流量控制器；該方法包括待燃物樣品流量控制器和/或空氣流量控制器通過殘氧量分析儀反饋的信號(hào)調(diào)整待燃物樣品流量和/或空氣流量以使所述待燃物樣品完全燃燒，從而得到待燃物的單位體積完全燃燒需氧量。
[0009]本發(fā)明提供了一種燃燒裝置出口殘氧量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括試驗(yàn)燃燒裝置、工業(yè)燃燒裝置和控制裝置；所述實(shí)驗(yàn)燃燒裝置，用于燃燒待燃物樣品；所述工業(yè)燃燒裝置，用于燃燒待燃物；所述控制裝置，用于通過燃燒待燃物樣品獲得待燃物的單位體積完全燃燒需氧量；將所述待燃物的單位體積完全燃燒需氧量作為輸入?yún)?shù)控制所述工業(yè)燃燒裝置，使得所述待燃物在所述工業(yè)燃燒裝置內(nèi)發(fā)生完全燃燒反應(yīng)。
[0010]優(yōu)選地，所述待燃物為氣態(tài)可燃物。
[0011]優(yōu)選地，所述控制裝置包括前饋-反饋控制系統(tǒng)，所述單位體積完全燃燒需氧量作為前饋輸入?yún)?shù)之一輸入所述前饋-反饋控制系統(tǒng)中。
[0012]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)燃燒裝置具有熱源，其中所述試驗(yàn)燃燒裝置的容積在0.0OlmL至0.5L之間。
[0013]優(yōu)選地，所述試驗(yàn)燃燒裝置包括試驗(yàn)燃燒器、待燃物樣品流量計(jì)、空氣流量計(jì)、殘氧量分析儀、以及待燃物樣品流量控制器和/或空氣流量控制器；所述控制裝置用于通過殘氧量分析儀反饋的信號(hào)調(diào)整待燃物樣品流量和/或空氣流量以使所述待燃物樣品完全燃燒，從而得到待燃物的單位體積完全燃燒需氧量。
[0014]本發(fā)明通過在試驗(yàn)燃燒器中利用樣品與空氣反應(yīng)預(yù)先得到單位體積待燃物完全燃燒需氧量，并根據(jù)單位體積待燃物完全燃燒需氧量控制工業(yè)燃燒器的空氣進(jìn)入量，從而可以快速地將工業(yè)燃燒的殘氧量保持在理想的水平。
[0015]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本發(fā)明提供的燃燒裝置出口殘氧量控制方法流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明提供的燃燒裝置出口殘氧量控制系統(tǒng)示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明提供的試驗(yàn)燃燒裝置示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明提供的工業(yè)燃燒裝置示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]100控制裝置200 試驗(yàn)燃燒裝置
[0023]300工業(yè)燃燒裝置101 熱解氣樣品流量計(jì)
[0024]102熱解氣樣品控制閥 103 第一空氣流量計(jì)
[0025]104第一空氣流量控制閥 105 試驗(yàn)燃燒器
[0026]106外加助燃能源107 殘氧量分析儀
[0027]108熱解氣樣品流量控制器109 第一空氣流量控制器
[0028]110單位體積需氧量111 第二空氣流量計(jì)
[0029]112熱解氣流量計(jì)113 第三流量控制器
[0030]114殘氧量控制器115 工業(yè)燃燒器
[0031]116熱解氣與空氣比值 117 加法器
[0032]118助燃燒嘴和點(diǎn)火系統(tǒng) 119 第二空氣流量控制閥
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0034]為了降低工業(yè)燃燒器出口的殘氧量，本發(fā)明提供了燃燒裝置出口殘氧量控制方法，如圖1所示，該方法包括:通過燃燒待燃物樣品獲得待燃物的單位體積完全燃燒需氧量；將所述待燃物的單位體積完全燃燒需氧量作為輸入?yún)?shù)之一輸入到工業(yè)燃燒裝置的控制系統(tǒng)中，使得所述待燃物在所述工業(yè)燃燒裝置內(nèi)發(fā)生完全燃燒反應(yīng)。此處所謂的完全燃燒，是指例如熱解氣樣品的待燃物樣品被燃燒后，殘氧量在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)，例如殘留的氧氣體積占反應(yīng)后總體積的1%。理想狀態(tài)下，工業(yè)燃燒器出口的殘氧量應(yīng)保持在O。為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明先通過試驗(yàn)來確定在預(yù)定殘氧量(例如O)的條件下，單位體積的待燃物樣品完全燃燒反應(yīng)所需的氧氣量。本發(fā)明中，待燃物可以為可燃性氣體，在本發(fā)明中以熱解氣作為待燃物的示例進(jìn)行說明。熱解氣和空氣均為氣體，可以通過流量計(jì)來進(jìn)行計(jì)量，通過調(diào)整熱解氣的控制閥和空氣的控制閥來使試驗(yàn)燃燒器出口的殘氧量達(dá)到預(yù)定值，例如
O。此時(shí)熱解氣樣品發(fā)生完全燃燒，可以通過熱解氣流量計(jì)和空氣流量計(jì)的數(shù)值以及氧氣在空氣中的含量計(jì)算得到單位體積熱解氣完全燃燒需氧量。一般來說，氧氣體積占空氣總體積的21%。在得到單位體積熱解氣完全燃燒需氧量，可以將該單位體積熱解氣完全燃燒需氧量作為輸入?yún)?shù)來對(duì)工業(yè)燃燒器進(jìn)行控制，使得工業(yè)燃燒器中的熱解氣完全燃燒。為了便于控制熱解氣樣品、熱解氣或空氣的流量，本發(fā)明中試驗(yàn)燃燒裝置和工業(yè)燃燒裝置均包含流量計(jì)和控制閥，所采用的控制閥可以為電控閥，上述的流量計(jì)和控制閥均可以從市場上購買。為了快速地得到該比例，試驗(yàn)燃燒器的容積應(yīng)當(dāng)盡量小，例如在0.0OlmL至0.5L之間，為了與試驗(yàn)燃燒器匹配，在試驗(yàn)燃燒裝置中采用的流量計(jì)應(yīng)當(dāng)可以精確地對(duì)微小流量進(jìn)行計(jì)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)出具有上述容積的試驗(yàn)燃燒器，或者從市場上購買具有上述容積的試驗(yàn)燃燒器。此外，試驗(yàn)燃燒器具有外加助燃能源，可以通過電加熱或輔助燃料加熱等方式加熱到能使熱解氣樣品遇氧即燃燒的溫度。
[0035]圖2示出了本發(fā)明提供的燃燒裝置出口殘氧量控制系統(tǒng)示意圖，