一种双交叉限幅燃烧比例控制方法与流程-k8凯发

本发明涉及低氮燃烧，具体是一种双交叉限幅燃烧比例控制方法。

背景技术：

1、随着社会生活质量提升，对环保的要求越来越高，对工业燃烧器燃烧尾气排放要求也越来越严格。

2、现有的工业燃烧器燃烧调控方式相对较简单，在燃气需求发生剧烈变化时，容易发生空气量不足而产生黑烟，或发生燃气量不足导致过多空气进入造成能源浪费。故需要提出更为优化的燃烧控制方法。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种双交叉限幅燃烧比例控制方法。

2、为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双交叉限幅燃烧比例控制方法，基于控制系统，所述控制系统包括：

3、温度传感器，其用于实时检测燃烧炉内的温度实际值pvtemp；

4、氧气传感器，其用于实时检测燃烧炉内的氧浓度实际值pvo2；

5、燃气流量计，其用于实时检测燃气流量实际值pvgas；

6、空气流量计，其用于实时检测空气流量实际值pvair；

7、燃气控制阀，其用于调节控制燃气流量；

8、空气控制阀，其用于调节控制空气流量；

9、控制器，其分别与温度传感器、氧气传感器、燃气流量计、空气流量计、燃气控制阀、空气控制阀连接，燃气流量计、空气流量计将检测得到的实时流量发送给控制器，控制器将实际流量和设定流量进行对比分析，形成控制信号发送给燃气控制阀和空气控制阀；

10、控制方法包括：

11、系统启动前，温度设定值sptemp等于温度实际值pvtemp，燃气需求量spgas为0，燃气流量实际值pvgas为0，空气流量实际值pvair为0，设定空燃比r；

12、还包括升温控制步骤和降温控制步骤；

13、所述升温控制步骤包括：

14、步骤a1，系统开始启动，将温度设定值sptemp设置为大于温度实际值pvtemp的目标值，根据温度设定值sptemp得到与之匹配的燃气需求量spgas；

15、步骤a2，系统根据交叉限幅计算得到空气流量设定值spoutair，spoutair＝max[spgas，pvgas]*r；

16、步骤a3，进入空气控制分析，根据空气流量实际值pvair和空气流量设定值spoutair分析计算，空气控制阀打开，空气流量实际值pvair向空气流量设定值spoutair逐渐上升；

17、步骤a4，系统根据交叉限幅计算得到燃气流量设定值spoutgas，spoutgas＝min[pvair/r，spgas]；

18、步骤a5，进入燃气控制分析，根据燃气流量实际值pvgas和燃气流量设定值spoutgas分析计算，燃气控制阀打开，燃气流量实际值pvgas向燃气流量设定值spoutgas逐渐上升；

19、步骤a6,在系统运行时长t后，氧浓度控制分析介入，根据氧浓度设定值spo2和氧浓度实际值pvo2，计算空燃比r并替换空燃比r的初始设定值；

20、步骤a7,判断氧浓度设定值spo2和氧浓度实际值pvo2的偏差值是否大于允许的设定值，

21、如果是，则空气流量设定值spoutair＝min[max[spgas，pvgas]*r，pvgas*r m]，其中m为最大空气过剩值；

22、如果否，重新进入步骤a2；

23、所述降温控制步骤包括：

24、步骤b1，将温度设定值sptemp设置为小于温度实际值pv-temp的目标值，根据温度设定值sptemp得到与之匹配的燃气需求量spgas；

25、步骤b2，系统根据交叉限幅计算得到燃气流量设定值spoutgas，spoutgas＝min[pvair/r，spgas]；

26、步骤b3，进入燃气控制分析，根据燃气流量实际值pvgas和燃气流量设定值spoutgas分析计算，燃气控制阀调节，燃气流量实际值pvgas向燃气流量设定值spoutgas逐渐下降；

27、步骤b4，系统根据交叉限幅计算得到空气流量设定值spoutair，spoutair＝max[spgas，pvgas]*r；

28、步骤b5,进入空气控制分析，根据空气流量实际值pvair和空气流量设定值spoutair分析计算，空气控制阀调节，空气流量实际值pvair向空气流量设定值spoutair逐渐下降；

29、步骤b6，判断氧浓度设定值spo2和氧浓度实际值pvo2的偏差值是否大于允许的设定值，

30、如果是，则燃气流量设定值spoutgas＝max{min[pvair/r，spgas]，spgas-n}，其中n为最大燃气缺失值；

31、如果否，重新进入步骤b2。

32、采用本发明技术方案,当燃气需求量发生剧烈变化时，可以保证燃气、空气从当前流量稳定的按比例上升/下降，并且始终保持空气量略多余燃气量，确保燃烧充分。当空气量不足时，可以确保燃气不过量，避免燃烧不充分产生黑烟。当燃气量不足时，可以确保空气不过量，避免过多空气进入而造成能源浪费。

33、进一步地，系统默认的最大燃气缺失值n＝燃气器最大功率对应燃气流量的1/10，系统默认的最大空气过剩值m＝n*r。

34、采用上述优选的方案，提供较优的升降步幅，有助于最大化节省燃气的消耗。

35、进一步地，在所述升温控制步骤中，通过调高最大空气过剩值m，来调高燃气、空气流量上升的幅度以及速度；

36、在所述降温控制步骤中，通过调高最大燃气缺失值n，来调高燃气、空气流量下降的幅度以及速度。

37、采用上述优选的方案，设置调节简单方便，方便用户根据需求，来调节升降步幅，满足用户不同的使用需求。

38、进一步地，在步骤a6中，空燃比r在9-15之间可调，空燃比r初始设定值为11，氧浓度设定值spo2为3％；

39、在氧浓度实际值pvo2超过3％时，空燃比r取值小于11；

40、在氧浓度实际值pvo2低于3％时，空燃比r取值大于11。

41、采用上述优选的方案，通过空燃比精细调整，达到较为理想的燃烧效果，降低能耗，降低产品成本。

42、进一步地，在步骤a6中,氧浓度控制分析介入是在系统运行时长60秒后。

43、采用上述优选的方案，提供较佳的氧浓度控制分析介入时机，有助于燃烧炉中较稳定的氧浓度环境的建立。

44、进一步地，所述控制系统还包括报警装置，在控制器检测到燃气或空气超出允许偏差值时，通过报警装置报警。

45、进一步地，所述控制器内设有计时装置。

46、进一步地，控制系统设置有燃气高低限报警功能，包括：高高限报警gashh、高限报警gash、低限报警gasl、低低限报警gasll报警模式，

47、以gasdev＝spgas-pvgas，e＝燃气允许的偏差值，

48、当gasdev>2e时，计时器计时60s后触发gasll报警；

49、当gasdev>e时，计时器计时60s后触发gasl报警；

50、当gasdev<-e时，计时器计时60s后触发gash报警；

51、当gasdev<-2e时，计时器计时60s后触发gashh报警。

52、进一步地，控制系统设置有空气高低限报警功能，包括：高高限报警airhh，高限报警airh，低限报警airl，低低限报警airll报警模式，

53、以airdev＝r*spgas-pvair，f＝空气允许的偏差值，

54、当airdev>2f时，计时器计时60s后触发airll报警；

55、当airdev>f时，计时器计时60s后触发airl报警；

56、当airdev<-f时，计时器计时60s后触发airh报警；

57、当airdev<-2f时，计时器计时60s后触发ai rhh报警。

58、进一步地，所述报警装置为蜂鸣器和/或指示灯，不同的危险等级的蜂鸣器的叫声不同，不同危险等级的指示灯闪烁的频率不同或指示灯的颜色不同。

59、采用上述优选的方案，提供较为丰富的报警模式，有助于作业人员及时直观了解燃烧炉运行状态。