带监测的喷燃器的制造方法_2

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别个不同的标识器;其中,主要氧化剂通道标识器可用来标记数据,以达到分析目的。
[0036]方面25:方面20至24中的任一方面的带监测的喷燃器,仪器封罩包括:数据收集器,其编程成仅在要收集数据时,基于感测到的数据和定期安排的组合中的一个或两者,并且考虑到各个单独的传感器的具体要求,来对单独的传感器提供功率;以及发送器,其用于将来自数据收集器的传感器数据无线地发送到数据中心。
[0037]方面26:方面25的带监测的喷燃器,仪器封罩进一步包括:用于对数据收集器、传感器和发送器提供功率的本地功率产生系统。
[0038]方面27:带监测的氧-燃料喷燃器,包括:在第一反应剂喷嘴中终止的主要第一反应剂通道;在第二反应剂喷嘴中终止的主要第二反应剂通道;一个或多个传感器,其包括用于感测至少一个反应剂喷嘴的喷嘴温度的温度传感器;以及数据处理器,其编程成接收来自传感器的数据,以及基于接收到的数据的至少一部分,基于至少一个反应剂喷嘴温度的升高或降低来确定存在或不存在异常喷燃器状况,异常喷燃器状况包括主要第一反应剂通道和主要第二反应剂通道中的至少一个的潜在局部阻塞;其中,第一和第二反应剂中的一个是燃料,而第一和第二反应剂中的另一个是氧化剂。
[0039]方面28:方面27的带监测的喷燃器,其中,一个或多个传感器是用于感测第一反应剂喷嘴温度的喷嘴温度传感器,以及其中,数据处理器编程成基于第一反应剂喷嘴温度的升高或降低,来识别主要第一反应剂通道的潜在局部阻塞。
[0040]方面29:方面27或28的带监测的喷燃器,其中,数据处理器编程成至少部分地基于接收到的数据的至少一部分随时间的变化,来进行其确定。
[0041]方面30:方面27至29中的任一方面的带监测的喷燃器,一个或多个传感器进一步包括第一反应剂压力传感器,其位于主要第一反应剂通道中,以感测主要氧化剂压力;其中,数据处理器编程成基于主要第一反应剂压力和至少一个喷嘴温度的变化,来识别主要第一反应剂通道的潜在局部阻塞。
[0042]方面31:方面27至29中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:与主要第一反应剂通道间隔开固定距离的辅助第一反应剂通道;以及确定主要和辅助第一反应剂通道之间的第一反应剂的比例的分级阀;一个或多个传感器进一步包括分级阀位置传感器,以感测分级阀位置,分级阀位置指示被引导到主要和辅助第一反应剂通道的第一反应剂的相对比例;其中,数据处理器进一步编程成基于分级阀位置和至少一个喷嘴温度,来确定存在或不存在主要第一反应剂通道的局部阻塞。
[0043]方面32:方面27至29中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:与主要第一反应剂通道间隔开固定距离的辅助第一反应剂通道;以及确定主要和辅助第一反应剂通道之间的第一反应剂的比例的分级阀;一个或多个传感器进一步包括:第一反应剂压力传感器,其用于感测下者中的一个或多个处的第一反应剂压力:在分级阀的上游、在分级阀的下游在主要第一反应剂通道中和在分级阀的下游在辅助第一反应剂通道中;以及分级阀位置传感器,其用于感测分级阀位置,分级阀位置指示被引导到主要和辅助第一通道的第一反应剂的相对比例;其中,数据处理器进一步编程成基于分级阀位置和下者中的一个或多个处的第一反应剂压力,来确定存在或不存在主要第一反应剂通道和辅助第一反应剂通道中的一个的局部阻塞和次优分级阀位置中的一个或多个:在分级阀的上游、在分级阀的下游在主要第一反应剂通道中和在分级阀的下游在辅助第一反应剂通道中。
[0044]方面33:方面31和32中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:两个压力传感器,一个位于主要第一反应剂通道、主要第二反应剂通道和辅助第一反应剂通道中的至少一个中的限流装置的任一侧上,压力传感器用于感测限流装置上游的压力、限流装置下游的压力,以及跨越限流装置的压差,压差指示流率;其中,数据处理器进一步编程成基于压差和限流装置的上游和下游中的一个的压力,来确定存在或不存在异常喷燃器状况。
[0045]方面34:方面27至33中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:喷燃器块具有在燃炉附近的热面;以及喷燃器块温度传感器,其用于感测热面附近的喷燃器块温度;其中,数据处理器进一步编程成基于喷燃器块温度来确定存在或不存在喷燃器块过热和火焰不对称中的一个或多个。
[0046]方面35:方面27至34中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:用于感测喷燃器安装角度的位置传感器,位置传感器构造成感测喷燃器斜度和喷燃器侧倾中的一个或多个;其中,数据处理器进一步编程成基于喷燃器安装角度来确定喷燃器是否相对于燃炉的至少一个结构安装成期望定向。
[0047]方面36:方面27至35中的任一方面的带监测的喷燃器,进一步包括:数据收集器,其编程成仅在要收集数据时,基于感测到的数据和定期安排的组合中的一个或两者,以及考虑到各个单独的传感器的具体要求,来对单独的传感器提供功率;发送器,其用于将来自数据收集器的传感器数据无线地发送到数据处理器;以及本地功率产生系统,其用于对数据收集器、传感器和发送器提供功率。
[0048]方面37:方面27至36中的任一方面的带监测的喷燃器,其中,第一反应剂通道为环形,并且包围第二反应剂通道。
[0049]方面38:方面27至37中的任一方面的带监测的喷燃器,其中,第一反应剂为燃料,并且第二反应剂为氧化剂。
[0050]方面39:方面27至37中的任一方面的带监测的喷燃器,其中,第一反应剂为氧化剂,并且第二反应剂为燃料。
[0051 ]方面40:确定氧-燃料喷燃器的运行状况的方法,氧-燃料喷燃器包括在第一反应剂喷嘴中终止的第一反应剂通道、在第二反应剂喷嘴中终止的主要第二反应剂通道,以及在燃炉附近具有面的喷燃器块,该方法包括:用一个或多个传感器感测喷燃器参数,传感器选自下者组成的组:温度传感器、压力传感器、流量传感器、位置传感器、角度传感器、接触传感器、加速计、光学传感器和它们的组合;比较感测到的参数与各个所述喷燃器参数的期望值,以确定存在或不存在喷燃器参数偏差;以及基于一个或多个喷燃器参数中存在的偏差,来确定异常喷燃器状况的存在。
[0052]方面41:方面40的方法,进一步包括:感测第一反应剂喷嘴温度和第二反应剂喷嘴温度中的至少一个;比较至少一个喷嘴温度与阈值温度;以及基于至少一个喷嘴温度的升高或降低,来确定第一和第二反应剂喷嘴中的一个的潜在局部阻塞。
[0053]方面42:方面40或41的方法,进一步包括:感测第一反应剂压力;以及基于第一反应剂压力和至少一个喷嘴温度来确定第一反应剂喷嘴的潜在局部阻塞。
[0054]方面43:方面40或41的方法,喷燃器进一步包括与主要第一反应剂通道间隔开固定距离的辅助第一反应剂通道,以及用于确定主要和辅助第一反应剂通道之间的第一反应剂的比例的分级阀,该方法进一步包括:感测分级阀位置,分级阀位置指示被引导到主要和辅助第一反应剂通道的第一反应剂的比例;基于分级阀位置和至少一个喷嘴温度,来确定主要第一反应剂通道的潜在局部阻塞。
[0055]方面44:方面40或41的方法,喷燃器进一步包括与主要第一反应剂通道间隔开固定距离的辅助第一反应剂通道,以及用于确定主要和辅助第一反应剂通道之间的第一反应剂的比例的分级阀,该方法进一步包括:感测来自选自下者的位置的第一反应剂压力:在分级阀的上游、在分级阀的下游在主要第一反应剂通道中和在分级阀的下游在辅助第一反应剂通道中;感测分级阀位置,分级阀位置指示被引导到主要和辅助第一反应剂通道的第一反应剂的比例;基于分级阀位置和下者中的一个或多个处的第一反应剂压力,来确定主要第一反应剂通道和辅助第一反应剂通道中的一个的潜在局部阻塞和次优分级阀位置中的一个或多个:在分级阀的上游、在分级阀的下游在主要第一反应剂通道中和在分级阀的下游在辅助第一反应剂通道中。
[0056]方面45:方面40至44中的任一方面的方法,进一步包括:从两个位置感测压力,一个在第二反应剂通道、主要第一反应剂通道和辅助第一反应剂通道中的至少一个中的限流装置的任一侧上;根据两个位置处的压力确定流率;以及基于流率和两个位置中的至少一个的压力,来确定存在或不存在异常喷燃器状况。
[0057]方面46:方面40至45中的任一方面的方法,进一步包括:感测喷燃器安装角度,喷燃器安装角度包括喷燃器斜度和喷燃器侧倾中的至少一个;以及基于喷燃器安装角度来确定喷燃器是否相对于燃炉的至少一个结构安装成期望定向。
[0058]方面47:方面40至46中的任一方面的方法,其中,第一反应剂通道为环形,并且包围第二反应剂通道。
[0059]方面48:方面40至47中的任一方面的方法,其中,第一反应剂是燃料,并且第二反应剂是氧化剂。
[0060]方面49:方面40至47中的任一方面的方法,其中,第一反应剂是氧化剂,并且第二反应剂是燃料。
[0061]在下面描述本发明的其它方面。
【附图说明】
[0062]图1A是用于插入到喷燃器块中的带监测的氧-油喷燃器的后视透视图。
[0063]图1B是如图1A中那样插入喷燃器块中的带监测的氧-油喷燃器的后视透视图。
[0064]图2是类似于图1A中的插入喷燃器块中的喷燃器但无监测能力的氧-油喷燃器的正视透视图。
[0065]图3是用于在如图1A中那样的带监测的氧-油喷燃器中使用的油喷管的后视透视图。
[0066]图4是油喷管的局部侧视图,其显示用于围绕传感器进入端口与油喷管保持油密封的O形环密封件。
[0067]图5是插入喷燃器块中的带监测的氧-油喷燃器的横截面图。
[0068]图6是显示示例性压力数据的图表,该压力数据比较了不同温度下的燃料油的油入口压力和雾化气体入口压力之间的差。
[0069]图7是显示示例性压力数据的图表,该压力数据比较了两种燃料油成分的油入口压力和雾化气体入口压力之间的差,并且显示了当喷嘴末梢部分地堵塞时,以及当发生温度漂移时,那些燃料油成分中的一种的差别。
[0070]图8是显示通信系统的构件的示意图,通信系统用于收集、发送和分析收集自喷燃器上的多个传感器的数据,以及将本地产生的功率提供给数据中心。
[0071]图9是用于插入到喷燃器块中的带监测的氧-气体喷燃器的后视透视图。
[0072]图10是如图9中那样的带监测的氧-气体喷燃器的部分剖开的后视透视图。
[0073]图11是插入喷燃器块中的带监测的氧-气体喷燃器的横截面图。
[0074]图12是如图9中那样的插入喷燃器块中的带监测的氧-气体喷燃器的后视透视图。
[0075]图13是示出喷燃器前面的阻碍对氧压力、天然气压力和喷燃器末梢温度的示例性影响的图表。
[0076]图14是示出喷燃器出口处的阻碍对氧压力、天然气压力和喷燃器末梢温度的示例性影响的图表。
[0077]图15是比较有或没有障碍置于喷燃器出口处的同一喷燃器中的氧压力波动的图表。
[0078]图16是示出氧压力的振动随燃烧速率和分级比而改变的图表。
[0079]图17A显示斜度(围绕垂直于纵向喷燃器轴线的轴线的角度偏差)和侧倾(围绕与纵向喷燃器轴线重合的轴线的角度偏差),并且图17B显示斜度和侧倾对喷燃器面处的火焰冲击的影响,其中针对在无火焰冲击下的运行,斜度和侧倾标准化为零。
[0080]图18A和18B分别是安装在喷燃器块中的喷燃器的俯视图和正视图,其显示热电偶在喷燃器块中安装成网格,处于沿轴向的前部、中间和后部位置,以及沿侧向的左边、中间和右边位置。图18C显示在首先以100%的分级(温度曲线较平)燃烧,然后以0%的分级(向上倾斜的温度曲线)燃烧的未对齐喷燃器的侧向中间位置处的测得块温度。
[0081 ]图19是示出图1A中的氧-油喷燃器的燃料油喷管末梢温度、油压力和雾化压力的图表,其显示在清洁油喷嘴之前喷管温度随着时间的推移稳定升高,但油压力和雾化压力未显示同样明确的趋势。
[0082]图20是示出处于若干不同的氧分级比的图1A中的氧-油喷燃器的燃料油喷管末梢温度的图表。
【具体实施方式】
[0083]本文描述的喷燃器系统构造成能够检测异常喷燃器状况,而且还区分异常喷燃器状况与传感器失效,异常喷燃器状况可包括(但不限于)流道的局部阻塞、喷燃器的一部分过热和/或不恰当的安装定向。
[0084]图1A、1B、2和5描绘分级氧-油喷燃器10的实施例,其具有集成式传感器、功率供应和通信装备。图9、10和12描绘具有集成式传感器的分级氧-气体喷燃器310的实施例。虽然喷燃器(氧-油或氧-气体)的特定实施例在本文描述成带监测的喷燃器的示例性实施例,但相同或相似的通信装备和方法,以及针对特定喷燃器的构造、设计和运行模式定制的类似或相似的集成式传感器可在燃烧气态燃料、液体燃料或固体燃料与氧化剂的喷燃器上使用。特别地,除了特别与油燃烧有关的参数之外,诸如油和雾化气
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