天然气燃烧器的燃烧监控方法、装置和系统与流程

本发明涉及燃烧器领域，尤其涉及一种天然气燃烧器的燃烧监控方法、装置和系统。

背景技术：

随着天然气中的氢含量的逐渐增多，天然气变得越来越危险。与纯净的甲烷相比，氢气的可燃范围更高，当容积从4％到75％时均可燃，而甲烷是5％到15％，点火能量比甲烷小15倍，燃烧速度比甲烷高8倍，因此，其比甲烷更易爆炸。

对于在高氢气含量状态下，天然气燃烧器的燃烧所潜在的主要风险是：

-由于氢气高反应性而产生的逆燃(flashback)所造成的燃烧器过热；

-由于氢气更快速运动而产生的较天然气燃烧不一样的化学变化所导致的燃烧不稳定性；

-由于氢气更高的绝热燃烧温度所导致的氮氧化物排放的增加。

在现有技术中，通常通过在燃烧器的火焰出口处安装热电偶来进行温度监测，并基于所监测到的温度信号触发不同的保护操作。这种方法仅能控制天然气燃烧中的过热风险，无法避免燃烧的不稳定性以及氮氧化物排放的增加。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一个实施例解决的问题之一是降低天然气燃烧器燃烧的主要风险。

根据本发明的一个实施例，提供了一种天然气燃烧器的燃烧监控方法，其中，所述天然气燃烧器与进气管道相连接，所述进气管道与天然气燃烧控制系统相连接，所述天然气燃烧控制系统包含气体分析仪与燃烧控制器，所述方法包括：所述气体分析仪从所述进气管道中取样，并对所取样的天然气 进行分析，以获取测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量；所述气体分析仪将所述测量结果发送至所述燃烧控制器；所述燃烧控制器将所述测量结果输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关；所述燃烧控制器根据所述控制信息，对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。

可选地，所述天然气燃烧控制系统还包括动态传感器、排放传感器、温度传感器中的至少任一项，所述动态传感器布置在所述天然气燃烧器的燃烧室中，所述排放传感器布置在所述天然气燃烧器的下游，所述温度传感器布置在所述天然气燃烧器上，所述燃烧监控方法还包括：所述燃烧控制器获取所述动态传感器的动态信号、所述排放传感器的排放信号、所述温度传感器的温度信号中至少任意一个信号，以作为反馈信号；其中，所述燃烧控制器确定控制信息的步骤包括：所述燃烧控制器将所述测量结果以及所述反馈信号输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果与所述反馈信号相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

可选地，所述控制模型根据所述反馈信号进行实时调整。

可选地，所述预置的控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关联。

可选地，在一个所述天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，其中，所述燃烧监控方法还包括：若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则所述燃烧控制器触发报警信息。

可选地，所述燃烧监控方法还包括：所述燃烧控制器根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，确定当前对应的风险等级；触发与所述风险等级相对应的操作。

可选地，当所述燃烧控制器还获取所述反馈信号时，所述确定风险等级的步骤包括：所述燃烧控制器根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。

可选地，所述气体成分与对应的含量为氢气含量。

根据本发明的一个实施例，提供了一种在燃烧控制器端对天然气燃烧器的燃烧监控方法，其中，所述方法包括：获取对所述天然气燃烧器的进气管 道中的天然气的测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量；将所述测量结果输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关；根据所述控制信息，对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。

可选地，所述燃烧监控方法还包括：获取所述天然气燃烧器的动态传感器的动态信号、排放传感器的排放信号、温度传感器的温度信号中至少任意一个信号，以作为反馈信号；其中，所述确定控制信息的步骤包括：将所述测量结果以及所述反馈信号输入到预置的控制模型中，以获取与所述测量结果与所述反馈信号相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

可选地，所述燃烧监控方法还包括：根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，确定当前对应的风险等级；触发与所述风险等级相对应的操作。

根据本发明的一个实施例，提供了一种天然气燃烧控制系统，其中，所述天然气燃烧控制系统包括气体分析仪与燃烧控制器：所述气体分析仪与天然气燃烧器的进气管道相连接，所述气体分析仪用于从所述进气管道中取样；对所取样的天然气进行分析，以获取测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量；并将所述测量结果发送至所述燃烧控制器；所述燃烧控制器包括：获取单元，用于获取所述气体分析仪所发送的测量结果；确定单元，用于将所述测量结果输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关；调整单元，用于根据所述控制信息，对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。

可选地，所述天然气燃烧控制系统还包括动态传感器、排放传感器、温度传感器中的至少任一项，所述动态传感器布置在所述天然气燃烧器的燃烧室中，所述排放传感器布置在所述天然气燃烧器的下游，所述温度传感器布置在所述天然气燃烧器上，所述燃烧控制器还包括：反馈单元，用于获取所述动态传感器的动态信号、所述排放传感器的排放信号、所述温度传感器的温度信号中至少任意一个信号，以作为反馈信号；其中，所述确定单元用于：将所述测量结果以及所述反馈信号输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果与所述反馈信号相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天 然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

可选地，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关

可选地，所述预置的控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关联。

可选地，在一个所述天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，其中，所述燃烧控制器还包括：报警单元，用于若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则触发报警信息。

可选地，所述燃烧控制器还包括：风控单元，用于根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，确定当前对应的风险等级；触发单元，用于触发与所述风险等级相对应的操作。

可选地，当所述燃烧控制器还包括所述反馈单元时，所述风控单元用于：根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。

可选地，所述气体成分与对应的含量为氢气含量。

根据本发明的一个实施例，提供了一种对天然气燃烧器进行燃烧监控的燃烧控制器，其中，所述燃烧控制器包括：获取单元，用于获取对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气的测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量；确定单元，用于将所述测量结果输入到预置的控制模型中，以确定与所述测量结果相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关；调整单元，用于根据所述控制信息，对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。

可选地，所述燃烧控制器还包括：反馈单元，用于获取所述天然气燃烧器的动态传感器的动态信号、排放传感器的排放信号、温度传感器的温度信号中至少任意一个信号，以作为反馈信号；其中，所述确定单元用于：将所述测量结果以及所述反馈信号输入到预置的控制模型中，以获取与所述测量结果与所述反馈信号相对应的控制信息，其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

可选地，所述燃烧控制器还包括：风控单元，用于根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，确定当前对应的风险等级；触发单元，用于触发 与所述风险等级相对应的操作。

由于本发明实施例并非仅依据燃烧后的温度等来对天然气燃烧器的燃烧进行控制，而是直接对天然气燃烧器所燃烧的天然气进行气体分析，以获取测量结果，并将所述测量结果输入到预置的控制模型中以确定与所述测量结果相对应的控制信息，从而根据所述控制信息，对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。利用这种方式，能够精确的对天然气燃烧器的燃烧状况进行预判，解决了控制的滞后性，降低了天然气燃烧器的多种主要风险。而且，本发明实施例还能够结合各类传感器的反馈信号来确定所述控制信息或对所述控制信息进行调整，进一步地提高了控制的准确性。

附图说明

本发明的其它特点、特征、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。

图1表示本发明一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的天然气燃烧系统架构图。

图2表示本发明另一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的天然气燃烧系统架构图。

图3是根据本发明的一个实施例的一种燃烧控制器的框图。

图4是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器的框图。

图5是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器的框图。

图6是根据本发明的一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的燃烧控制器控制方法的系统流程图。

图7是根据本发明的一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

图8是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

图9是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

图10是根据本发明的一个实施例的一种包含两个传感器的天然气燃烧器的示意图。

图11是根据本发明的一个实施例的燃烧控制器的结构图。

为了有助于理解，使用了相同的附图标记，以在可能的情况下指代对于 附图共用的相同元件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在阅读下述说明之后，本领域技术人员将清楚地认识到，本发明的教导可容易地用于燃烧监测和控制系统中。本发明所述的方法、系统与装置，对于预混燃烧器或扩散式燃烧器均可适用。优选地，本发明可应用于燃气涡轮机(gasturbine)中。

图1表示本发明一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的天然气燃烧系统架构图。所述天然气燃烧控制系统包括燃烧控制器10与气体分析仪20。图1所显示的系统架构仅是应用天然气燃烧控制系统的一种示例。

燃烧控制器10通过有线连接或无线连接的方式，与气体分析仪20和位于进气管道30中的控制阀50相连接，以获取气体分析仪20所发送的信号并向所述进气管道30中的控制阀50发送或获取信息。

气体分析仪20与天然气燃烧器40的进气管道30相连接，该连接能够使得气体分析仪20从进气管道30中取样，即获取天然气燃烧器40所燃烧的天然气样本。

气体分析仪20对所取样的天然气进行分析，以获取对该天然气中所包含的各类气体成分与对应的含量的测量结果。在此，所述分析方法包含两种方式：第一，基于预先设定的气体成分，分析在该天然气中所包含的该气体的含量，例如，优选地，预先设定分析该天然气氢气的含量，则气体分析仪20对该天然气中的氢气含量进行分析与测定，如氢气含量为15％；第二，气体分析仪20首先分析该天然气中所包含的各种气体的成分类别，如甲烷、乙烷、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢等，然后基于所分析的气体成分，分别测定各类气体成分所对应的气体含量。

然后，气体分析仪20将该测量结果发送至燃烧控制器10。

燃烧控制器10获取到该测量结果后，将该测量结果作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果所对应的控制信息。其中，该控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关。例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以二维或多维曲线的方式呈现的，如横坐标轴为氢气的含量值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于反馈信号来进行实时调整。在此，所述反馈信号可以是下文所述的各类传感器信号。

燃烧控制器10根据所述控制信息，通过调整控制阀50，来对所述天然气燃烧器40的进气管道30中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀50外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

优选地，燃烧控制器10还可以根据所述测量结果，确定当前所对应的风险等级，例如，高风险等级、中风险等级、低风险等级。以测量氢气含量为例：

若氢气含量超过正常限度并达到低风险等级，则发送报警信息；

若氢气含量超过正常限度并达到中风险等级，则触发天然气燃烧器40关闭；

若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，则触发天然气燃烧器40跳闸。

优选地，燃烧控制器10还可以结合其他信号来确定当前对应的风险等级并触发相对应的操作。例如，若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，同时天然气燃烧器40的轰鸣在某一持续时间内超过某一水平，则触发天然气燃烧器40跳闸。所述轰鸣可通过在天然气燃烧器40上放置轰鸣传感器来 获取。

图2表示本发明另一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的天然气燃烧系统架构图。所述天然气燃烧控制系统包括燃烧控制器10、气体分析仪20以及温度传感器701、温度传感器702、动态传感器80、排放传感器90。图2所显示的系统架构仅是应用天然气燃烧控制系统的一种示例，该系统架构可应用于使用预混燃烧器的燃气涡轮机中。

燃烧控制器10通过有线连接或无线连接的方式，与气体分析仪20和位于进气管道30中的控制阀50相连接，以获取气体分析仪20所发送的信号并向所述进气管道30中的控制阀50发送或获取信息。

气体分析仪20与天然气燃烧器40的进气管道30相连接，该连接能够使得气体分析仪20从进气管道30中取样，即获取天然气燃烧器40所燃烧的天然气样本。

气体分析仪20对所取样的天然气进行分析，以获取对该天然气中所包含的各类气体成分与对应的含量的测量结果。在此，所述分析方法包含两种方式：第一，基于预先设定的气体成分，分析在该天然气中所包含的该气体的含量，例如，优选地，预先设定分析该天然气氢气的含量，则气体分析仪20对该天然气中的氢气含量进行分析与测定，如氢气含量为15％；第二，气体分析仪20首先分析该天然气中所包含的各种气体的成分类别，如甲烷、乙烷、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢等，然后基于所分析的气体成分，分别测定各类气体成分所对应的气体含量。

然后，气体分析仪20将该测量结果发送至燃烧控制器10。

温度传感器701与702位于天然气燃烧器40上，以测量燃烧器温度，所述温度传感器可以是任意能够测量天然气燃烧器温度的装置，如热电偶(thermocouple)。

排放传感器90布置在天然气燃烧器40的下游，在此，本领域技术人员可以理解排放传感器的布置位置。排放传感器90(emissionsensor)能够测量天然气燃烧器40的燃烧排放气体。

动态传感器80(dynamicsensor)布置在天然气燃烧器的燃烧室中，能够测量燃烧室中的燃烧动态情况。为简明起见，图中并未示出具体的燃烧室，图中动态传感器80的位置仅为示意，本领域技术人员应能理解动态传感器 80的布置位置。

在此，所述温度传感器、排放传感器、动态传感器的数量仅为示意，并非表示仅能在相应的位置上布置单独的传感器。本领域技术人员可基于实际需要，为每个系统或每个燃烧器布置两个或多个同类传感器。此外，燃烧器上可布置上述三类传感器中的一类或多类。

在此，本领域技术人员应能理解，为便于说明与清楚起见，图2中示出了一个两级天然气燃烧器40以及配套的相应装置；例如，控制阀601、控制阀602，环形母管(manifoldringpiping)1001、环形母管1002，分配分支(distributionbranch)301、分配分支302等。在天然气燃烧系统架构中，可以包含一个一级或两级及两级以上的多级天然气燃烧器以及配套的相应装置，如燃烧控制器、气体分析仪、各类传感器等。

优选地，若图2所示的天然气燃烧系统架构应用于燃气涡轮机中，则控制阀601与控制阀602可以分别是控制预混气体与值班气体的控制装置。

温度传感器701、温度传感器702将相应的温度信号传送给燃烧控制器10，动态传感器80将相应的动态信号传送给燃烧控制器10，排放传感器90将相应的排放信号传送给燃烧控制器10；相应地，燃烧控制器10获取上述信号中的至少任一项，并将其作为反馈信号。

然后，燃烧控制器10将该测量结果以及该反馈信号作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果与该反馈信号所对应的控制信息。其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量下，不同的反馈信号所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量以及不同的反馈信号所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以多维曲线的方式呈现的，如一个横坐标轴为氢气的含量值，另一个或多个横坐标轴分别为一种反馈信号的值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第 二，在默认设置的基础上，基于所述反馈信号来进行实时调整。

优选地，所述控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关。其中，所述控制逻辑即为基于一定的输入(即上述反馈信号的类型与对应值)以确定对应输出(即所对应的控制信息)的逻辑。而当所述传感器的布置位置不同的情况下，同样的反馈信号所对应的控制信息不同。

例如，若温度传感器701在天然气燃烧器40上的位置比温度传感器702在天然气燃烧器40的位置更接近火焰，则对温度传感器701的控制模型不同于对温度传感器702的控制模型，如前者的报警温度会高于后者的报警温度等。

燃烧控制器10根据所述控制信息，通过调整控制阀50、控制阀601、控制阀602中的至少任一项，来对所述天然气燃烧器40的进气管道30中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀50、控制阀601、控制阀602外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

优选地，在一个所述天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则所述燃烧控制器10触发报警信息。

以图10为例，图10示出了根据本发明的一个实施例的一种包含两个传感器的天然气燃烧器的示意图。天然气燃烧器40上布置有两个温度传感器701、702，共同检测该天然气燃烧器的温度。若其中一个温度传感器，如温度传感器701失效，则燃烧控制器10不再从该温度传感器701处获取温度信号，因此判定该温度传感器701失效，并发出报警信息。

优选地，当所述燃烧控制器10还获取所述反馈信号时，所述燃烧控制器10可以根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。例如，若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器90的排放信号显示排放含量超标，则可确定当前对应的风险等级为中风险等级；若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器90的排放信号显示排放含量超标且温度传感器701或702的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级；或者若氢气含量超过正常限度的值很高，同时温度传感器701或702的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级。

在此，本领域技术人员应能理解上述说明仅为举例，并非对本发明的限制，其他结合以确定风险等级的方式同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。

图3是根据本发明的一个实施例的一种燃烧控制器的框图。燃烧控制器10包括获取单元101、确定单元102、调整单元103。

获取单元101获取对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气的测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量。

其中，获取单元101可以与如气体分析仪等设备相交互，以获取气体分析仪所发送的测量结果，此外，获取单元101还可以与其他能够提供所述测量结果的设备相交互，以获取所述测量结果。

获取单元101获取到该测量结果后，将该测量结果发送到确定单元102中。确定单元102将该测量结果作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果所对应的控制信息。其中，该控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关。例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以二维或多维曲线的方式呈现的，如横坐标轴为氢气的含量值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于反馈信号来进行实时调整。

确定单元102将所述控制信息发送至调整单元103中，调整单元103根据所述控制信息，通过调整例如位于天然气燃烧器的进气管道上的控制阀等方式，来对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

图4是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器的框图。燃烧控制 器10包括获取单元101、确定单元102、调整单元103、反馈单元104。

其中，获取单元101与调整单元103与图3所示对应装置相同或相似，故在此不再赘述，并通过引用的方式包含于此。

反馈单元104通过与所述天然气燃烧器所对应的传感器或其他能够提供相应信号的设备相交互，以获取所述天然气燃烧器的动态传感器的动态信号、排放传感器的排放信号、温度传感器的温度信号中至少任意一个信号，以作为反馈信号。

然后，确定单元102获取获取单元101所发送的所述测量结果，以及获取反馈单元104所发送的反馈信号，将该测量结果以及该反馈信号作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果与该反馈信号所对应的控制信息。其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量下，不同的反馈信号所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量以及不同的反馈信号所对应的不同进气流量等，然后，确定单元102根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以多维曲线的方式呈现的，如一个横坐标轴为氢气的含量值，另一个或多个横坐标轴分别为一种反馈信号的值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于所述反馈信号来进行实时调整。

优选地，所述控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关。其中，所述控制逻辑即为基于一定的输入(即上述反馈信号的类型与对应值)以确定对应输出(即所对应的控制信息)的逻辑。而当所述传感器的布置位置不同的情况下，同样的反馈信号所对应的控制信息不同。

例如，若某一温度传感器在天然气燃烧器上的位置比另一温度传感器在天然气燃烧器的位置更接近火焰，则对前者的控制模型不同于对后者的控制模型，如前者的报警温度会高于后者的报警温度等。

优选地，燃烧控制器10还包括报警单元(未示出)，其中，若在所述燃烧控制器10所对应的天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，则报警单元用于若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则触发报警信息。

以图10为例，图10示出了根据本发明的一个实施例的一种包含两个传感器的天然气燃烧器的示意图。天然气燃烧器40上布置有两个温度传感器701、702，共同检测该天然气燃烧器的温度。若其中一个温度传感器，如温度传感器701失效，则燃烧控制器10不再从该温度传感器701处获取温度信号，因此判定该温度传感器701失效，并由报警单元发出报警信息。

图5是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器的框图。燃烧控制器10包括获取单元101、确定单元102、调整单元103、反馈单元104、风控单元105、触发单元106。

其中，获取单元101、确定单元102、调整单元103、反馈单元104与图3或图4所示对应装置相同或相似，故在此不再赘述，并通过引用的方式包含于此。

风控单元105能够从获取单元101处获取所述测量结果，并根据所述测量结果，确定当前所对应的风险等级，例如，高风险等级、中风险等级、低风险等级。

触发单元106基于所述风险等级，触发与所述风险等级相对应的操作。

以测量氢气含量为例：

若氢气含量超过正常限度并达到低风险等级，则发送报警信息；

若氢气含量超过正常限度并达到中风险等级，则触发天然气燃烧器关闭；

若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，则触发天然气燃烧器跳闸。

优选地，燃烧控制器10还可以结合其他信号来确定当前对应的风险等级并触发相对应的操作。例如，若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，同时天然气燃烧器的轰鸣在某一持续时间内超过某一水平，则触发天然气燃烧器跳闸。所述轰鸣可通过在天然气燃烧器上放置轰鸣传感器来获取。

优选地，当风控单元105还获取所述反馈信号时(图中未示出)，所述 风控单元105可以根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。例如，若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器的排放信号显示排放含量超标，则可确定当前对应的风险等级为中风险等级；若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器的排放信号显示排放含量超标且温度传感器的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级；或者若氢气含量超过正常限度的值很高，同时温度传感器的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级。

在此，本领域技术人员应能理解上述说明仅为举例，并非对本发明的限制，其他结合以确定风险等级的方式同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。

图3-5中的各单元可以采用软件、硬件(例如集成电路、fpga(field－programmablegatearray，现场可编程门阵列)等)、或软硬件结合的方式实现。

现在参考图11，其示出了按照本发明一个实施例的燃烧控制器的结构图。如图11所示，燃烧控制器10可以包括存储器1101和处理器1102。存储器1101可以存储可执行指令。处理器1102可以根据存储器1101所存储的可执行指令，实现图3-5中的各个单元所执行的操作。

此外，本发明实施例还提供一种机器可读介质，其上存储有可执行指令，当所述可执行指令被执行时，使得机器执行处理器1102所实现的操作。

图6是根据本发明的一个实施例的一种应用天然气燃烧控制系统的燃烧控制器控制方法的系统流程图。

所述天然气燃烧控制系统包括燃烧控制器10与气体分析仪20。

参考图1，图1示出了一种天然气燃烧控制系统的系统架构图。燃烧控制器10通过有线连接或无线连接的方式，与气体分析仪20和位于进气管道30中的控制阀50相连接，以获取气体分析仪20所发送的信号并向所述进气管道30中的控制阀50发送或获取信息。

气体分析仪20与天然气燃烧器40的进气管道30相连接，该连接能够使得气体分析仪20从进气管道30中取样，即获取天然气燃烧器40所燃烧的天然气样本。

在步骤s1中，气体分析仪20对所取样的天然气进行分析，以获取对该天然气中所包含的各类气体成分与对应的含量的测量结果。在此，所述分析方法包含两种方式：第一，基于预先设定的气体成分，分析在该天然气中所包含的该气体的含量，例如，优选地，预先设定分析该天然气氢气的含量，则气体分析仪20对该天然气中的氢气含量进行分析与测定，如氢气含量为15％；第二，气体分析仪20首先分析该天然气中所包含的各种气体的成分类别，如甲烷、乙烷、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢等，然后基于所分析的气体成分，分别测定各类气体成分所对应的气体含量。

然后，在步骤s2中，气体分析仪20将该测量结果发送至燃烧控制器10。

在步骤s3中，燃烧控制器10获取到该测量结果后，将该测量结果作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果所对应的控制信息。其中，该控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关。例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以二维或多维曲线的方式呈现的，如横坐标轴为氢气的含量值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于反馈信号来进行实时调整。在此，所述反馈信号可以是下文所述的各类传感器信号。

在步骤s4中，燃烧控制器10根据所述控制信息，通过调整控制阀50，来对所述天然气燃烧器40的进气管道30中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀50外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

优选地，该方法还包括确定风险等级的步骤(未示出)：具体地，燃烧控制器10根据所述测量结果，确定当前所对应的风险等级，例如，高风险等级、中风险等级、低风险等级。以测量氢气含量为例：

若氢气含量超过正常限度并达到低风险等级，则发送报警信息；

若氢气含量超过正常限度并达到中风险等级，则触发天然气燃烧器40关闭；

若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，则触发天然气燃烧器40跳闸。

优选地，该方法还包括结合其他信号确定风险等级以及触发响应操作的步骤(未示出)：具体地，燃烧控制器10还可以结合其他信号来确定当前对应的风险等级并触发相对应的操作。例如，若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，同时天然气燃烧器40的轰鸣在某一持续时间内超过某一水平，则触发天然气燃烧器40跳闸。所述轰鸣可通过在天然气燃烧器40上放置轰鸣传感器来获取。

优选地，以图2为例，所述天然气燃烧控制系统包括燃烧控制器10、气体分析仪20以及温度传感器701、温度传感器702、动态传感器80、排放传感器90。

温度传感器701与702位于天然气燃烧器40上，以测量燃烧器温度，所述温度传感器可以是任意能够测量天然气燃烧器温度的装置，如热电偶(thermocouple)。

排放传感器90布置在天然气燃烧器40的下游，在此，本领域技术人员可以理解排放传感器的布置位置。排放传感器90(emissionsensor)能够测量天然气燃烧器40的燃烧排放气体。

动态传感器80(dynamicsensor)布置在天然气燃烧器的燃烧室中，能够测量燃烧室中的燃烧动态情况。为简明起见，图中并未示出具体的燃烧室，图中动态传感器80的位置仅为示意，本领域技术人员应能理解动态传感器80的布置位置。

在此，所述温度传感器、排放传感器、动态传感器的数量仅为示意，并非表示仅能在相应的位置上布置单独的传感器。本领域技术人员可基于实际需要，为每个系统或每个燃烧器布置两个或多个同类传感器。此外，燃烧器上可布置上述三类传感器中的一类或多类。

在此，本领域技术人员应能理解，为便于说明与清楚起见，图2中示出了一个两级天然气燃烧器40以及配套的相应装置；例如，控制阀601、控制阀602，环形母管(manifoldringpiping)1001、环形母管1002，分配分支 (distributionbranch)301、分配分支302等。在天然气燃烧系统架构中，可以包含一级或两级及两级以上的多级天然气燃烧器以及配套的相应装置，如燃烧控制器、气体分析仪、各类传感器等。

若所述天然气燃烧控制系统包括传感器，则该系统方法还可以包括获取反馈信号的步骤(未示出)：具体地，温度传感器701、温度传感器702将相应的温度信号传送给燃烧控制器10，动态传感器80将相应的动态信号传送给燃烧控制器10，排放传感器90将相应的排放信号传送给燃烧控制器10；相应地，燃烧控制器10获取上述信号中的至少任一项，并将其作为反馈信号。

然后，在步骤s3中，燃烧控制器10将该测量结果以及该反馈信号作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果与该反馈信号所对应的控制信息。其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量下，不同的反馈信号所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量以及不同的反馈信号所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以多维曲线的方式呈现的，如一个横坐标轴为氢气的含量值，另一个或多个横坐标轴分别为一种反馈信号的值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于所述反馈信号来进行实时调整。

优选地，所述控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关。其中，所述控制逻辑即为基于一定的输入(即上述反馈信号的类型与对应值)以确定对应输出(即所对应的控制信息)的逻辑。而当所述传感器的布置位置不同的情况下，同样的反馈信号所对应的控制信息不同。

例如，若温度传感器701在天然气燃烧器40上的位置比温度传感器702在天然气燃烧器40的位置更接近火焰，则对温度传感器701的控制模型不 同于对温度传感器702的控制模型，如前者的报警温度会高于后者的报警温度等。

在步骤s4中，燃烧控制器10根据所述控制信息，通过调整控制阀50、控制阀601、控制阀602中的至少任一项，来对所述天然气燃烧器40的进气管道30中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀50、控制阀601、控制阀602外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

优选地，该方法还包括触发报警信息的步骤(未示出)，具体地，在一个所述天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则所述燃烧控制器10触发报警信息。

以图10为例，图10示出了根据本发明的一个实施例的一种包含两个传感器的天然气燃烧器的示意图。天然气燃烧器40上布置有两个温度传感器701、702，共同检测该天然气燃烧器的温度。若其中一个温度传感器，如温度传感器701失效，则燃烧控制器10不再从该温度传感器701处获取温度信号，因此判定该温度传感器701失效，并发出报警信息。

优选地，该方法还包括结合反馈信号确定风险等级的步骤(未示出)，具体地，当所述燃烧控制器10还获取所述反馈信号时，所述燃烧控制器10可以根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。例如，若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器90的排放信号显示排放含量超标，则可确定当前对应的风险等级为中风险等级；若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器90的排放信号显示排放含量超标且温度传感器701或702的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级；或者若氢气含量超过正常限度的值很高，同时温度传感器701或702的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级。

在此，本领域技术人员应能理解上述说明仅为举例，并非对本发明的限制，其他结合以确定风险等级的方式同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。

图7是根据本发明的一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

在步骤s101中，燃烧控制器10获取对所述天然气燃烧器的进气管道中 的天然气的测量结果，其中，所述测量结果中包括所述天然气中的气体成分与对应的含量。

其中，燃烧控制器10可以与如气体分析仪等设备相交互，以获取气体分析仪所发送的测量结果，此外，燃烧控制器10还可以与其他能够提供所述测量结果的设备相交互，以获取所述测量结果。

在步骤s101中，燃烧控制器10取到该测量结果后，执行步骤s102。在步骤s102中，燃烧控制器10将该测量结果作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果所对应的控制信息。其中，该控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量相关。例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量所对应的不同进气流量等，然后，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以二维或多维曲线的方式呈现的，如横坐标轴为氢气的含量值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于反馈信号来进行实时调整。

然后执行步骤s103，在步骤s103中，燃烧控制器10根据所述控制信息，通过调整例如位于天然气燃烧器的进气管道上的控制阀等方式，来对所述天然气燃烧器的进气管道中的天然气流量进行调整。在此，本领域技术人员应能理解，除了调整控制阀外，其他的调整方式如能适用于本发明，同样包含在本发明的保护范围内并以引用的方式包含于此。

图8是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

其中，步骤s101与步骤s103与图7所示对应步骤相同或相似，故在此不再赘述，并通过引用的方式包含于此。

在步骤s104中，燃烧控制器10通过与所述天然气燃烧器所对应的传感器或其他能够提供相应信号的设备相交互，以获取所述天然气燃烧器的动态传感器的动态信号、排放传感器的排放信号、温度传感器的温度信号中至少 任意一个信号，以作为反馈信号。

然后，步骤s102获取步骤s101所发送的所述测量结果，以及获取步骤s104所发送的反馈信号，将该测量结果以及该反馈信号作为输入数据，输入到预置的控制模型中，并根据所述控制模型对该输入数据的输出结果，来直接或间接地确定该测量结果与该反馈信号所对应的控制信息。其中，所述控制模型与所述天然气中的气体成分与对应的含量以及所述反馈信号相关。

例如，该控制模型中可直接包含了不同的天然气气体成分与含量下，不同的反馈信号所对应的不同控制信息；或者，该控制模型中包含了不同天然气气体成分与含量以及不同的反馈信号所对应的不同进气流量等，然后，在步骤s102中，燃烧控制器10根据该进气流量来确定相对应的控制信息，如是加大流量或减小流量等。

本领域技术人员应能理解，其中，所述控制模型可以是以多维曲线的方式呈现的，如一个横坐标轴为氢气的含量值，另一个或多个横坐标轴分别为一种反馈信号的值，纵坐标轴为天然气流量值等；也可以是表格或其他呈现方式。

其中，所述控制模型的确定可包含两种方式：第一，基于人工设置；第二，在默认设置的基础上，基于所述反馈信号来进行实时调整。

优选地，所述控制模型的控制逻辑还与所述传感器的布置位置相关。其中，所述控制逻辑即为基于一定的输入(即上述反馈信号的类型与对应值)以确定对应输出(即所对应的控制信息)的逻辑。而当所述传感器的布置位置不同的情况下，同样的反馈信号所对应的控制信息不同。

例如，若某一温度传感器在天然气燃烧器上的位置比另一温度传感器在天然气燃烧器的位置更接近火焰，则对前者的控制模型不同于对后者的控制模型，如前者的报警温度会高于后者的报警温度等。

优选地，该方法还包括触发报警信息的步骤(未示出)，具体地，在该步骤中，若在所述燃烧控制器10所对应的天然气燃烧器上所布置的每类传感器包括一个或多个，则若所布置的每类传感器中的至少任意一个失效，则所述燃烧控制器10触发报警信息。

以图10为例，图10示出了根据本发明的一个实施例的一种包含两个传感器的天然气燃烧器的示意图。天然气燃烧器40上布置有两个温度传感器701、702，共同检测该天然气燃烧器的温度。若其中一个温度传感器，如温 度传感器701失效，则燃烧控制器10不再从该温度传感器701处获取温度信号，因此判定该温度传感器701失效，并由报警单元发出报警信息。

图9是根据本发明的另一个实施例的一种燃烧控制器控制方法的流程图。

其中，步骤s101、步骤s102、步骤s103、步骤s104与图7或图8所示对应步骤相同或相似，故在此不再赘述，并通过引用的方式包含于此。

在步骤s105中，燃烧控制器10能够从步骤s101处获取所述测量结果，并根据所述测量结果，确定当前所对应的风险等级，例如，高风险等级、中风险等级、低风险等级。

在步骤s106中，燃烧控制器10基于所述风险等级，触发与所述风险等级相对应的操作。

以测量氢气含量为例：

若氢气含量超过正常限度并达到低风险等级，则发送报警信息；

若氢气含量超过正常限度并达到中风险等级，则触发天然气燃烧器关闭；

若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，则触发天然气燃烧器跳闸。

优选地，在步骤s105中，燃烧控制器10还可以结合其他信号来确定当前对应的风险等级并触发相对应的操作。例如，若氢气含量超过正常限度并达到高风险等级，同时天然气燃烧器的轰鸣在某一持续时间内超过某一水平，则触发天然气燃烧器跳闸。所述轰鸣可通过在天然气燃烧器上放置轰鸣传感器来获取。

优选地，当步骤s105还能够从步骤s104处获取所述反馈信号时(图中未示出)，在步骤s105中，燃烧控制器10可以根据所述测量结果中的气体成分与对应的含量，结合所述反馈信号，确定当前对应的风险等级。例如，若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器的排放信号显示排放含量超标，则可确定当前对应的风险等级为中风险等级；若氢气含量超过正常限度，同时排放传感器的排放信号显示排放含量超标且温度传感器的温度信号显示高温度，则可确定当前对应的风险等级为高风险等级；或者若氢气含量超过正常限度的值很高，同时温度传感器的温度信号显示高温度，则可确定当前 对应的风险等级为高风险等级。

在此，本领域技术人员应能理解上述说明仅为举例，并非对本发明的限制，其他结合以确定风险等级的方式同样适用于本发明，并包含在本发明的保护范围内。

本领域技术人员应当理解，上面所公开的各个实施例，可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和改变。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。