一种燃烧装置出口残氧量控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，具体地，涉及一种燃烧装置出口残氧量控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]在例如褐煤提质的工艺流程中，干燥或热解煤的热源通过燃烧装置会产生大量高温烟气。为了安全起见，燃烧装置在工作过程中，其出口的残氧量越低越好。残氧量高会导致后续流程中的煤的氧化燃烧，甚至有可能在电捕焦环节发生爆炸的危险。因此，非常有必要提供新的控制方案来降低燃烧装置出口的含氧量。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种燃烧装置出口残氧量控制方法和系统，以降低工业燃烧装置出口的残氧量，提高工业生产的安全性。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种燃烧装置出口残氧量控制方法，该方法包括:通过燃烧待燃物样品获得待燃物的单位体积完全燃烧需氧量；将所述待燃物的单位体积完全燃烧需氧量作为输入参数之一输入到工业燃烧装置的控制系统中，使得所述待燃物在所述工业燃烧装置内发生完全燃烧反应。
[0005]优选地，所述待燃物为气态可燃物。
[0006]优选地，所述工业燃烧装置的控制系统为前馈-反馈控制系统，所述单位体积完全燃烧需氧量作为前馈输入参数之一输入所述前馈-反馈控制系统中。
[0007]优选地，待燃物样品在试验燃烧装置具有热源，其中所述试验燃烧装置的容积在
0.0OlmL 至 0.5L 之间。
[0008]优选地，所述试验燃烧装置包括试验燃烧器、待燃物样品流量计、空气流量计、残氧量分析仪、以及待燃物样品流量控制器和/或空气流量控制器；该方法包括待燃物样品流量控制器和/或空气流量控制器通过残氧量分析仪反馈的信号调整待燃物样品流量和/或空气流量以使所述待燃物样品完全燃烧，从而得到待燃物的单位体积完全燃烧需氧量。
[0009]本发明提供了一种燃烧装置出口残氧量控制系统，该系统包括试验燃烧装置、工业燃烧装置和控制装置；所述实验燃烧装置，用于燃烧待燃物样品；所述工业燃烧装置，用于燃烧待燃物；所述控制装置，用于通过燃烧待燃物样品获得待燃物的单位体积完全燃烧需氧量；将所述待燃物的单位体积完全燃烧需氧量作为输入参数控制所述工业燃烧装置，使得所述待燃物在所述工业燃烧装置内发生完全燃烧反应。
[0010]优选地，所述待燃物为气态可燃物。
[0011]优选地，所述控制装置包括前馈-反馈控制系统，所述单位体积完全燃烧需氧量作为前馈输入参数之一输入所述前馈-反馈控制系统中。
[0012]优选地，所述试验燃烧装置具有热源，其中所述试验燃烧装置的容积在0.0OlmL至0.5L之间。
[0013]优选地，所述试验燃烧装置包括试验燃烧器、待燃物样品流量计、空气流量计、残氧量分析仪、以及待燃物样品流量控制器和/或空气流量控制器；所述控制装置用于通过残氧量分析仪反馈的信号调整待燃物样品流量和/或空气流量以使所述待燃物样品完全燃烧，从而得到待燃物的单位体积完全燃烧需氧量。
[0014]本发明通过在试验燃烧器中利用样品与空气反应预先得到单位体积待燃物完全燃烧需氧量，并根据单位体积待燃物完全燃烧需氧量控制工业燃烧器的空气进入量，从而可以快速地将工业燃烧的残氧量保持在理想的水平。
[0015]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0016]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0017]图1是本发明提供的燃烧装置出口残氧量控制方法流程图；
[0018]图2是本发明提供的燃烧装置出口残氧量控制系统示意图；
[0019]图3是本发明提供的试验燃烧装置示意图；
[0020]图4是本发明提供的工业燃烧装置示意图。
[0021]附图标记说明
[0022]100控制装置200 试验燃烧装置
[0023]300工业燃烧装置101 热解气样品流量计
[0024]102热解气样品控制阀 103 第一空气流量计
[0025]104第一空气流量控制阀 105 试验燃烧器
[0026]106外加助燃能源107 残氧量分析仪
[0027]108热解气样品流量控制器109 第一空气流量控制器
[0028]110单位体积需氧量111 第二空气流量计
[0029]112热解气流量计113 第三流量控制器
[0030]114残氧量控制器115 工业燃烧器
[0031]116热解气与空气比值 117 加法器
[0032]118助燃烧嘴和点火系统 119 第二空气流量控制阀
【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0034]为了降低工业燃烧器出口的残氧量，本发明提供了燃烧装置出口残氧量控制方法，如图1所示，该方法包括:通过燃烧待燃物样品获得待燃物的单位体积完全燃烧需氧量；将所述待燃物的单位体积完全燃烧需氧量作为输入参数之一输入到工业燃烧装置的控制系统中，使得所述待燃物在所述工业燃烧装置内发生完全燃烧反应。此处所谓的完全燃烧，是指例如热解气样品的待燃物样品被燃烧后，残氧量在预设的阈值范围内，例如残留的氧气体积占反应后总体积的1%。理想状态下，工业燃烧器出口的残氧量应保持在O。为了达到这个目的，本发明先通过试验来确定在预定残氧量(例如O)的条件下，单位体积的待燃物样品完全燃烧反应所需的氧气量。本发明中，待燃物可以为可燃性气体，在本发明中以热解气作为待燃物的示例进行说明。热解气和空气均为气体，可以通过流量计来进行计量，通过调整热解气的控制阀和空气的控制阀来使试验燃烧器出口的残氧量达到预定值，例如
O。此时热解气样品发生完全燃烧，可以通过热解气流量计和空气流量计的数值以及氧气在空气中的含量计算得到单位体积热解气完全燃烧需氧量。一般来说，氧气体积占空气总体积的21%。在得到单位体积热解气完全燃烧需氧量，可以将该单位体积热解气完全燃烧需氧量作为输入参数来对工业燃烧器进行控制，使得工业燃烧器中的热解气完全燃烧。为了便于控制热解气样品、热解气或空气的流量，本发明中试验燃烧装置和工业燃烧装置均包含流量计和控制阀，所采用的控制阀可以为电控阀，上述的流量计和控制阀均可以从市场上购买。为了快速地得到该比例，试验燃烧器的容积应当尽量小，例如在0.0OlmL至0.5L之间，为了与试验燃烧器匹配，在试验燃烧装置中采用的流量计应当可以精确地对微小流量进行计量。本领域技术人员可以根据现有技术设计出具有上述容积的试验燃烧器，或者从市场上购买具有上述容积的试验燃烧器。此外，试验燃烧器具有外加助燃能源，可以通过电加热或辅助燃料加热等方式加热到能使热解气样品遇氧即燃烧的温度。
[0035]图2示出了本发明提供的燃烧装置出口残氧量控制系统示意图，