用于控制燃烧器燃烧的设备制造技术

本发明专利技术描述的是用于控制燃烧器(1)燃烧的方法，燃烧器(1)包括用于测量燃料流速(Vg)的第一装置(12)、用于测量助燃物流速(Va)的第二装置(13)、用于作为供应给燃烧器(1)的燃料数量的函数控制入口阀门(5)的开口的第一操作者装置(14)、用于作为供应给燃烧器(1)的助燃物数量的函数控制助燃物流调节器装置(8)的第二操作者装置(15)；根据本发明专利技术，该设备(11)包括可用于控制第一操作者装置(14)的单元(16)和作为由第一测量装置(12)和第二测量装置(13)测量的值的函数的第二操作者装置(15)。

Apparatus for controlling burner combustion

Described is a method for controlling a burner (1) combustion burner (1) includes a method for measurement of fuel flow rate (Vg) of the first device (12) for measuring combustion flow rate (Va) of the second device (13), used as the supply to the burner (1) function control valve entrance fuel quantity (5) the first operator opening device (14) and used as supplied to the burner (1) function to control the combustion regulator logistics quantity of combustibles (8) of the second operator device (15); according to the invention, the device (11) comprises a first device can be used to control the operator (14) the unit (16) and as a first measurement device (12) and second (13) second measuring device operator device measurement of the value function (15).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制控制燃烧器燃烧的设备、包括该控制设备的燃烧器和控制燃烧器燃烧的方法。优选地，本专利技术限定控制燃料和助燃物之间的混合以控制燃烧器中的燃烧。本专利技术涉及的燃烧器既用于民用界(例如，用于加热)也用于工业界(例如，用于生产一般的热量、用于烤炉、用于加热空气等)。更具体地，本专利技术用于非预混燃烧器中，即在那些燃烧器中，助燃物和燃料直接在燃烧器的头部混合。
技术介绍
根据现有技术，燃烧器包括用于燃料(通常为气体燃料)的入口导管和用于助燃物(通常为空气)的入口导管。这些入口导管在燃烧器头部所在的燃烧区域融合。以这种方式，助燃物与燃料的混合物执行用于加热的燃烧(当由点火火花启动时)，例如液体。通常，燃烧器包括用于调节燃料气体的阀门，其沿燃料的入口导管放置，用于调节提供给头部的气体数量。类似地，燃烧器还包括具有可变横截面的开口，其沿助燃物空气入口导管放置，用于调节提供给头部的空气数量。此外，已知两种用于控制阀门以调节气体和空气入口开口截面的技术。根据第一种现有技术，气体调节阀门的运动和空气入口开口截面都是机械型。换言之，对阀门和入口截面的调节通过各自活动凸轮的运动实现，活动凸轮基于测试阶段预定的空气/气体比值曲线构造。凸轮的运动由作为测量的温度值和压力值(例如，锅炉的蒸汽上)的函数的控制单元控制。而且，凸轮的运动需要由经过训练的安装者在安装期间手动调节，以此根据系统中燃烧器的运行功率构造空气/气体比值曲线，从而在空气/气体调节操作期间获得最佳过剩空气值。根据第二种现有技术，对气体调节阀门和空气入口开口截面的控制都是电子型。在这种情况下，对阀门和入口截面的调节基于存储在存储单元中的预定空气/气体比值曲线电子执行。此外，该调节被执行为由特定传感器测量的燃烧气体的值的函数，该特定传感器用于测量烟雾中包含的O2和/或CO。在这种情况下，控制单元16配置为根据过剩空气指数曲线将燃烧保持在最佳水平。此外，控制单元配置为，当过剩空气指数达到太低时自动将燃烧器调整在高安全曲线(O2比空气/气体比值曲线上的对应值大至少1％)。在任何情况下，安装期间，经过训练的操作者必须手动创建存储在存储单元中的比值空气/气体曲线，逐渐增大气体的开口并且观察O2和/或CO的趋向。然而，这些现有技术有几个缺点。与事实有关的第一个缺点是，在两种情况中，在安装期间为了设置/调节空气/气体比值曲线必须由经过训练的操作者做至少第一干预。由于对燃烧器的正确(或不正确的)操作依赖于调节，因此该操作必须由经过训练的操作者在场。与第一个缺点相关的第二个缺点是，一旦经过训练的操作者执行了调节，那么第一燃烧器的操作就基于已经被设定的空气/气体比值曲线。因此，空气和/或气体参数的变化或运行中燃烧器部件的变化(例如与机械部件随着时间的磨损相关的)可能会导致燃烧器运行在非最佳状态，因为空气/气体曲线设定不再适用了。实际上，利用合适的烟雾分析仪器并由经过训练的技术人员在第一次打开燃烧器期间而不是在燃烧器运行期间通过构造空气/气体比值曲线来控制燃烧器。因此，燃料或助燃物参数的变化可能会引起有缺陷的燃烧(即使其落在燃烧气体的安全参数范围内)，或其可能不会达到所需功率的程度。可替换地，有必要要求经过训练的操作者有规律地干预以调整燃烧器。然而，由于操作者的外呼次数(call-out times)(可能会很长)和干预的相对成本，后一种方案甚至有内在缺点。
技术实现思路
在这种情形下，本专利技术的目的是提供克服了上述缺点的用于控制燃烧器燃烧的设备、燃烧器和控制燃烧器燃烧的方法。更具体地，本专利技术的目的是，提供用于控制燃烧器运行期间控制允许维持最佳空气/气体比值的燃烧的设备。本专利技术的另一个目的是，提供用于控制燃烧器运行期间允许自动控制空气/气体比值的燃烧的设备。最后，本专利技术的另一个目的是，提供用于控制作为燃料和助燃物的参数变化的函数的燃烧器的运行的期间允许自动控制空气/气体比值的燃烧的设备。指出的目的基本上由用于控制燃烧器燃烧的设备、燃烧器和用于控制本文权利要求中描述的燃烧器燃烧的方法实现。参考用于控制燃烧器燃烧的设备、燃烧器和用于控制附图中绘示的燃烧器燃烧的方法的非限制性且非排除性优选实施例，本专利技术的其它特征和优点会更明显。附图说明图1示出了根据本专利技术的燃烧器的截面轴侧图。图2示出了图1中的燃烧器的截面侧视图。图3a示出了控制根据本专利技术的燃烧器的燃烧的方块示意图。图4示出了图1中的燃烧器的第一细节的截面轴侧图。图5示出了图4中绘示的第一细节的截面侧视图。图6示出了图1中的燃烧器的第二细节的截面轴侧图。图7示出了图6中绘示的的第二细节的截面侧视图。图8示出了图4中绘示的第一细节的变形的截面轴侧图。图9示出了图8中的变形的放大的截面轴侧视图。图10示出了图1中的燃烧器的可替代实施例的侧视图。图11示出了图10中的燃烧器的可替代实施例的轴侧图。图12示出了图11中的燃烧器的可替代实施例的细节的截面轴侧图，以及图13示出了图12中的可替代实施例的细节的放大的截面轴侧图。具体实施方式参考上述附图，数字1表示根据本专利技术的燃烧器的整体。优选地，燃烧器1包括头部2，在头部2限定燃烧发生的燃烧区域3。更优选地，燃烧器1是非预混合型(燃料和助燃物之间的混合直接发生在头2上而不是之前)。更具体地，燃烧器1包括第一燃料入口4，其中有用于调节供应的燃料数量的入口阀门5。优选地，第一入口4由用于运送燃料6的导管限定，入口阀门5沿导管放置。用于运送燃料6的导管在用于馈送燃料的燃烧区域3的方向上延伸。入口阀门5拦截燃料，并且配置用于通过使第一入口4朝向燃烧区域3来调节运输中燃料的数量。入口阀门5是已知的类型，并且以下不再详细描述。应当注意的是，燃料是流体并且可能是液体或气体类型。优选地，燃料包括甲烷或GPL或沼气或这些物质的混合或仍然能够燃烧而这里没有明确提及的其它物质。此外，燃烧器1包括第二入口7，用于使助燃物在燃烧区域3的方向上延伸，并且将助燃物馈送入燃烧区域3。更详细地，第二入口7包括用于调节向燃烧区域馈送的助燃物的数量的装置。优选地，第二入口7包括用于运送助燃物的导管9，调节装置8沿导管9 放置。用于运送助燃物的导管9在燃烧区域3的方向上延伸以用于馈送助燃物。运送导管9沿开始于助燃物的各自入口端30的各自延伸轴29延伸。更具体地，在图10-13绘示的实施例中，第二入口7包括用于偏转进入的助燃物的元件31，配置为使助燃物在相对于运送导管9的延伸轴的径向方向上进入。偏转器元件31定形为盖的形式，并且位于助燃物的入口端30。换言之，第二入口7包括运送导管9和偏转器元件31。偏转器元件3限定用于助燃物进入的第二入口7的初始部分。此外，偏转器元件31具有比入口端30的截面大的各自的内部截面，以此在第二入口7的导管和偏转器元件31之间形成圆筒状空气入口区域32。偏转器元件31限定馈入助燃物的路径并且限定在运送导管9的入口端30的助燃物的馈送方向的反向。偏转器元件31具有相对于延伸轴29径向延伸的用于助燃物的至少一个入口通道33，并且位于沿导管远离入口端30的位置。图12示出了入口通道33沿位于盖状偏转器元件31上的冠部而延伸，并且由多个贯穿孔限定。另一方面，偏转器元件31的其它结本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于燃烧器(1)的燃烧控制设备(11)，包括用于燃料的第一入口(4)和用于助燃物的第二入口(7)，所述第一入口(4)具有用于调节供应的燃料数量的入口阀门(5)，所述第二入口(7)包括用于调节供应的助燃物数量的助燃物流调节器装置(8)，所述设备(11)包括：第一测量装置(12)，用于测量使用中供应给所述燃烧器(1)的燃料的流速(Vg)；第二测量装置(13)，用于测量使用中供应给所述燃烧器(1)的助燃物的流速(Va)；第一操作者装置(14)，用于以供应给所述燃烧器(1)的燃料数量的函数控制所述入口阀门(5)的开口；第二操作者装置(15)，用于作为供应给所述燃烧器(1)的助燃物数量的函数控制所述助燃物流调节器装置(8)；控制单元(16)，用于以由所述第一测量装置(12)和所述第二测量装置(13)测量的值的函数控制所述第一操作者装置(14)和所述第二操作者装置(15)；所述控制单元(16)配置为通过执行以下操作执行对所述第一装置者装置(14)的第一反馈检查：‑生成用于所述燃料的理想流速值(Vgr)，所述理想流速值(Vgr)为用于所述燃烧器(1)的预定热功率值(Wr)的函数；‑测量供应给所述燃烧器(1)的燃料流速(Vg)；‑比较测量的燃料流速值和所述理想流速值(Vgr)，并且生成对应的偏移值(εg)，所述偏移值为所述测量的流速值(Vg)与所述理想流速值(Vgr)之间的差值的函数；‑控制所述第一操作者装置(14)以生成的所述偏移值(εg)的函数调节所述入口阀门(5)的开口，以此使得所述测量的燃料流速值逼近理想的燃料流速值(Vgr)；所述控制单元(16)配置为通过执行以下操作执行对所述第二装置者装置(15)的第二反馈检查：‑根据值(H(Vg))的预定曲线生成作为测量的燃料流速(Vg)的函数的所述助燃物的理想流速值(Var)，所述值(H(Vg))的预定曲线表示所述理想助燃物流速(Va)与所述燃料流速(Vg)之间的关系；‑测量供应给所述燃烧器(1)的助燃物流速(Va)；‑比较测量的助燃物流速值(Va)和所述理想助燃物流速值(Var)，并且生成对应的偏移值(εa)，所述偏移值为所述测量的流速值(Va)与所述理想流速值(Var)之间的差值的函数；‑控制所述第二操作者装置(15)以作为生成的偏移值(εa)的函数调节流入所述第二入口(7)的助燃物的流速，以此所述测量的助燃物流速值(Va)逼近所述理想的助燃物流速值(Var)；其特征在于，所述第一测量装置(12)和所述第二测量装置(13)包括各自的燃料运送器(17)和助燃物运送器(17)，每个运送器沿燃料或助燃物的馈送方向从宽端(19)延伸至窄端(20)，所述窄端(20)安装有流速测量传感器(34)；所述运送器(17)分别位于各自的所述第一入口(4)和所述第二入口(7)内侧，并且形成比各自所述入口(4，7)的截面小的内部通道截面，从而使得所述燃料或助燃物的大部分从各自的运送器(17)外部通过。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 IT VR2014A0000361.用于燃烧器(1)的燃烧控制设备(11)，包括用于燃料的第一入口(4)和用于助燃物的第二入口(7)，所述第一入口(4)具有用于调节供应的燃料数量的入口阀门(5)，所述第二入口(7)包括用于调节供应的助燃物数量的助燃物流调节器装置(8)，所述设备(11)包括：第一测量装置(12)，用于测量使用中供应给所述燃烧器(1)的燃料的流速(Vg)；第二测量装置(13)，用于测量使用中供应给所述燃烧器(1)的助燃物的流速(Va)；第一操作者装置(14)，用于以供应给所述燃烧器(1)的燃料数量的函数控制所述入口阀门(5)的开口；第二操作者装置(15)，用于作为供应给所述燃烧器(1)的助燃物数量的函数控制所述助燃物流调节器装置(8)；控制单元(16)，用于以由所述第一测量装置(12)和所述第二测量装置(13)测量的值的函数控制所述第一操作者装置(14)和所述第二操作者装置(15)；所述控制单元(16)配置为通过执行以下操作执行对所述第一装置者装置(14)的第一反馈检查：-生成用于所述燃料的理想流速值(Vgr)，所述理想流速值(Vgr)为用于所述燃烧器(1)的预定热功率值(Wr)的函数；-测量供应给所述燃烧器(1)的燃料流速(Vg)；-比较测量的燃料流速值和所述理想流速值(Vgr)，并且生成对应的偏移值(εg)，所述偏移值为所述测量的流速值(Vg)与所述理想流速值(Vgr)之间的差值的函数；-控制所述第一操作者装置(14)以生成的所述偏移值(εg)的函数调节所述入口阀门(5)的开口，以此使得所述测量的燃料流速值逼近理想的燃料流速值(Vgr)；所述控制单元(16)配置为通过执行以下操作执行对所述第二装置者装置(15)的第二反馈检查：-根据值(H(Vg))的预定曲线生成作为测量的燃料流速(Vg)的函数的所述助燃物的理想流速值(Var)，所述值(H(Vg))的预定曲线表示所述理想助燃物流速(Va)与所述燃料流速(Vg)之间的关系；-测量供应给所述燃烧器(1)的助燃物流速(Va)；-比较测量的助燃物流速值(Va)和所述理想助燃物流速值(Var)，并且生成对应的偏移值(εa)，所述偏移值为所述测量的流速值(Va)与所述理想流速值(Var)之间的差值的函数；-控制所述第二操作者装置(15)以作为生成的偏移值(εa)的函数调节流入所述第二入口(7)的助燃物的流速，以此所述测量的助燃物流速值(Va)逼近所述理想的助燃物流速值(Var)；其特征在于，所述第一测量装置(12)和所述第二测量装置(13)包括各自的燃料运送器(17)和助燃物运送器(17)，每个运送器沿燃料或助燃物的馈送方向从宽端(19)延伸至窄端(20)，所述窄端(20)安装有流速测量传感器(34)；所述运送器(17)分别位于各自的所述第一入口(4)和所述第二入口(7)内侧，并且形成比各自所述入口(4，7)的截面小的内部通道截面，从而使得所述燃料或助燃物的大部分从各自的运送器(17)外部通过。2.根据权利要求1所述的设备(11)，其特征在于，所述第一测量装置(12)和所述第二测量装置(13)包括各自的支架(24)，每个支架连接在所述运送器(17)和各自入口(4，7)之间，用于将所述运送器(17)保持在相对于所述入口(4，7)的横向截面的中心位置。3.根据前述任一权利要求所述的设备(11)，其特征在于，每个运送器(17)沿所述助燃物或燃料的馈送方向从宽端(19)延伸至所述传感器所在的窄端(20)。4.根据权利要求3所述的设备(11)，其特征在于，每个运送器(17)的所述测量传感器(34)横向于所述助燃物或燃料的馈送方向延伸，并且凸入所述窄端(20)的内侧。5.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述测量传感器(34)配置为直接测量所述燃料或助燃物的流速。6.根据权利要求5所述的设备(11)，其特征在于，所述测量传感器(34)是热膜或热丝型流速计。7.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述设备(11)包括第一温度传感器，配置为测量所述燃料的温度(T1)；所述控制单元(16)配置为确定作为测量的温度值(T1)的函数的燃料的理想流速值(Vgr)。8.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述设备(11)包括第二温度传感器，配置为测量所述助燃物的温度(T2)；所述控制单元(16)配置为确定作为测量的温度值(T2)的函数的助燃物的理想流速值(Var)。9.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述设备(11)包括压力传感器(Pr)，配置为测量所述燃料的压力(Pr)；所述控制单元(16)配置为确定作为测量的压力值(Pr)的函数的燃料的理想流速值(Vgr)。10.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述设备(11)包括压力传感器(Pa)，配置为测量进入的助燃物的压力(Pa)；所述控制单元(16)配置为确定作为测量的助燃物压力值(Pa)的函数的助燃物的理想流速值(Var)。11.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述控制单元(16)还配置为：-限定测量的助燃物流速值(Va)与测量的燃料流速值(Vg)之间的比值(C(Va/Vg))；-将所述比值(C(Va/Vg))与安全燃烧值的预定范围相比较；-如果所述比值(C(Va/Vg))落在所述安全燃烧值的预定范围之外，则控制所述第一操作者装置(14)关闭所述入口阀门(5)以便关闭所述燃烧器(1)。12.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述第一流速测量装置(12)和所述第二流速测量装置(13)分别由瞬时测量传感器限定。13.根据前述任一项权利要求所述的设备(11)，其特征在于，所述第一流速测量装置(12)和所述第二流速测量装置(13)配置为生成各自的测量信号；所述控制单元(16)配置为测量作为各自的测量信号的内容的函数的所述助燃物和所述燃料的流速(Va)。14.根据权利要求13所述的设备(11)，其特征在于，所述测量信号由电学量限定。15.燃烧器(1)，包括：第一燃料入口(4)，其中有用于调节供应的燃料数量的入口阀门(5)；用于助燃物的第二入口(7)，包括用于调节供应的助燃物数量的助燃物流调节器装置(8)；燃烧区域(3)，所述第一入口(4)和所述第二入口(7)在所述燃烧区域(3)融合，并且所述燃料和所述助燃物在所述燃烧区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡尔多·潘科里尼，
申请(专利权)人：CIB优尼瓦斯股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT