[实用新型]燃烧控制系统及燃烧控制的补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型总体涉及工业燃烧领域，尤其涉及工业炉窑中燃烧控制系统和方法。

背景技术

在工业燃烧行业，助燃风和燃气一同输送到烧嘴点火燃烧。空气作为助燃风，其与燃料的比率称作空燃比。空燃比的控制对于工业炉窑非常重要。空燃比不仅关系到工业炉的能耗，还关系炉窑的安全。当空气大量过剩时，大量的过剩空气会带走炉窑中的有用热量，还会造成炉窑中氧含量过剩，导致加热材料氧化或烧损。如若助燃空气量不足，则无法实现充分燃烧，燃烧不充分进而会产生例如一氧化碳等有毒气体，引起安全问题。业内一般用工业炉中实际使用的空气量与理论上的空气用量之比来衡量空气是否过剩，这一比值称作空气过剩系数，简称空气系数。空气过剩系数越接近1，工业炉的性能越佳。

传统的空燃比控制方法是根据空气压力来调整燃气量，也称作静压空燃比系统。目前，为了节约能源，业内也越来越多地使用助燃风预热技术。很多工业炉使用一个换热器将助燃风预热后再分给炉窑上的各个烧嘴进行燃烧。助燃风被预热之后体积膨胀，表现为空气体积流量上升而质量流量下降，所以采用传统的静压空燃比系统无法保证稳定的空气过剩系数，同时也影响了整个工业炉的热效率。

为了稳定空气过剩系数、提高热效率，需要一个能够补偿助燃风温度变化的补偿系统。于2013年11月20日公开的中国专利CN203298342U披露了一种具有温度补偿功能的燃烧控制系统。如该专利所述，燃烧控制系统中，热风管上设有热电偶；炉体上还设有炉内压力检测装置、炉内气氛检测装置和烟气阀；第一孔板流量计、第一电动调节蝶阀、第二孔板流量计、第二电动调节蝶阀、炉内压力检测装置、炉内气氛检测装置和烟气阀分别连接至控制终端。该控制终端通过预定算法计算来确定流量/压差的变化量，进而利用计算出的变化量来控制空燃比。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于燃烧控制系统的补偿系统以及具有该补偿系统的燃烧控制系统。采用本实用新型提出的方案能够及时根据因助燃风温度波动而发生的流量变化来控制空燃比。本实用新型的另一个目的在于提供一种用于燃烧控制系统的补偿系统，其能够补偿由于一部分烧嘴的状态改变导致的助燃风压力变化对其他烧嘴的空气流量的影响。

根据本实用新型一个方面，本实用新型提出的燃烧控制系统包括：一个助燃风通道，提供助燃气体；一个燃气通道，提供可燃气体；至少一个烧嘴，能够分别连通到所述助燃风通道和所述燃气通道；至少一个燃气调节装置，每个燃气调节装置设置在相应烧嘴的到所述燃气通道的通路上，用于调节送入所述烧嘴的燃气压力；一个第一换热器，设置在所述助燃风通道上，以对助燃风预热，并输出预热助燃风；一个补偿系统，该补偿系统包括：一个旁路通道，其第一端与未预热的助燃风通道连通，其第二端与一个第二换热器连通，所述第二换热器置于所述助燃风通道内且在所述第一换热器的下游；一个第一差压感测装置，其设置在所述旁路通道，用于所述旁路通道内的流量变化；一个补偿通道，其一端与所述旁路通道的第一端连通，其第二端连通到每个所述燃气调节装置的设定端；一个流量控制装置，其设置在所述补偿通道上，用于使得所述补偿通道上的流量变化率等于所述第一差压感测装置感测到的所述旁路通道上的流量变化率。

优选地，所述流量控制装置包括：一个第二差压感测装置，用于感测所述补偿通道上的流量变化率；一个差压比例阀，其与所述第一差压感测装置和第二差压感测装置，用于调节所述补偿通道内的流量变化，以使得所述第一和第二差压感测装置上感测到的所述流量变化率相同。

优选地，燃烧控制系统，还包括一个比例调节阀，其设置在第一差压感测装置的下游，其设定端连通到所述预热助燃风，其反馈端连通到所述第二换热器的上游。

根据本实用新型另一个方面，本实用新型提出一种用于燃烧控制的补偿系统，包括：一个旁路通道，其第一端与未预热的助燃风连通，其第二端与一个第二换热器连通，所述第二换热器置于预热的助燃风所在通道内；一个第一差压感测装置，其设置在所述旁路通道,用于感测所述旁路通道内的流量变化；一个补偿通道，其一端与所述旁路通道的第一端连通，其第二端连通到每个燃气调节装置的设定端，所述空燃比调节装置用于调节送入相应烧嘴的燃气压力；一个流量控制装置，其设置在所述补偿通道上，用于使得所述补偿通道上的流量变化率等于所述第一差压感测装置感测到的所述旁路通道上的流量变化率。