远程喷燃器监测系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及燃烧系统，燃烧系统包括喷燃器，喷燃器具有集成式传感器和数据收集和发送设备，以使得能够远程地监测喷燃器运行。
【背景技术】
[0002]喷燃器由于其性质而在恶劣环境中运行，因为它们用来对各类工业炉提供燃烧热。通常，估计喷燃器性能的唯一方式是监测炉处的本地量计和其它(有时是临时安装的)传感器，在炉中，热、灰尘和振动是普遍的。已经在本领域中作出一些努力，以基于安装在喷燃器处的传感器来提供远程数据监测和警报，但这些都不是以集成无线方式进行的，集成无线方式使得能够远程实时地监测喷燃器运行，在本地监测(即，在工厂中但远离喷燃器)和远距离监测(例如，通过互联网)。
【发明内容】
[0003]描述一种用于远程地监测喷燃器的系统，喷燃器通过仪器测量喷燃器参数，以使得能够监测喷燃器性能，以及通过在发生失效或停机之前，检测喷燃器的运行变化，来协助进行预测性维护。由于同样的原因还可监测炉参数。喷燃器仪器与喷燃器集成在一起，例如像共同拥有的名称为“带监测的油喷燃器”的专利申请和与本申请同时提交的共同拥有的名称为“带监测的喷燃器”的临时专利申请中描述的那样，这两项申请通过引用而整体地结合在本文中。这种仪器可集成到任何喷燃器中，包括使用气态燃料、液体燃料和固体燃料中的一个或多个的喷燃器，以及包括非分级喷燃器、燃料分级式喷燃器、氧化剂分级式喷燃器，以及其中燃料和氧化剂两者都分级的喷燃器。要理解的是，各类喷燃器、传感器的类型、位置和量都可定制成对应于与那个特定喷燃器最相关的运行模式和参数。
[0004]产生的数据无线地发送到中心位置，诸如接收数据中心，在那里，收集来自一个或多个喷燃器的数据，并且可转发该数据。取决于设施的布局，可为有利的是使用不止一个数据中心来接收来自相应地位于各个数据中心附近的喷燃器的数据。数据可用于任何目的，包括监测喷燃器运行的维护需要或优化可能性，以及趋势、警报等。以可由例如操作者人工地观察的形式提供数据，或者通过可通知操作者有异常或次佳性能的软件来提供数据。可用屏幕警告、电子邮件、文本消息或其它手段的形式提供这种信息。
[0005]接收数据中心汇聚来自一个或多个喷燃器的数据，并且能够通过诸如互联网、内联网、局域网(LAN)和广域网(WAN)的网络来转发那个数据。数据中心可包括服务器，服务器以可由授权用户访问的格式提供数据，诸如网页或移动装置应用。备选地，可使用网络上的基于云(cloud)的服务器来直接对用户提供数据，或者通过网络间接地对用户提供数据。数据中心还可或备选地可通过访问受限的W1-Fi或蓝牙来提供数据，使得授权用户可从数据中心附近内的任何位置访问数据，包括喷燃器处，或者在将诸如燃料和氧化剂流的输入提供给喷燃器的位置处。数据中心还可具有在本地读取数据或者在基于云的远程数据储存库中读取数据以供后期读取的能力。另外，可在数据中心处在本地运行软件，或者在基于云的服务器上运行软件，以执行各种特征，诸如监测来自一个或多个喷燃器的数据的趋势，以及/或者提供喷燃器之间的或与已知最佳状况的比较。还可使用来自喷燃器的数据，以闭环或开环的方式控制炉和喷燃器运行，以使喷燃器参数保持在安全或受控极限内，以及自动将局部火焰特性调谐成用户设定值，包括(不限于)热通量和火焰长度，而且还对警告标记作出快速响应，包括(不限于)喷燃器喷嘴或喷燃器块过热或火焰不稳定。
[0006]方面I。一种远程喷燃器监测系统包括:一个或多个喷燃器，它们各自包括集成式传感器；对应于各个喷燃器的、用于接收和汇聚来自对应的喷燃器的传感器的数据的至少一个数据收集器，以及对应于各个数据收集器的、用于发送数据的至少一个本地发送器；数据中心，其构造成和编程成接收来自对应于一个或多个喷燃器的本地发送器的数据；以及服务器，其构造成和编程成存储数据的至少一部分，以将数据转换成显示格式，以及提供连接性，以使得能够通过网络来接收和发送数据和显示格式，网络包括有线网络、蜂窝网络和W1-Fi网络中的至少一个。
[0007]方面2。方面I的系统，系统进一步包括:计算机，其构造成和编程成将数据发送至IJ网络，以及接收来自网络的数据。
[0008]方面3。方面I或方面2的系统，其中，数据中心包括下者中的一个或多个:用于接收数据数据接收器、用于存储数据的至少一部分的服务器，以及用于提供连接性以使得能够通过网络接收和发送数据的路由器。
[0009]方面4。方面I至3中的任一方面的系统，其中，各个喷燃器的数据收集器编程成对喷燃器的各个集成式传感器提供恰当的电压。
[0010]方面5。方面I至4中的任一方面的系统，其中，各个喷燃器的数据收集器编程成仅在收集数据时，基于感测到的数据的组合和周期性计划中的一个或两者以及考虑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。
[0011]方面6。方面I至5中的任一方面的系统，其中，对应于各个喷燃器的本地发送器按照喷燃器和接收器服务器之间的距离和信号路径要求，无线地将数据直接发送到接收器服务器，或者通过一个或多个W1-Fi中继器将数据间接地发送到接收器服务器。
[0012]方面7。方面I至6中的任一方面的系统，其中，显示格式选自下者组成的组:互联网网页格式和移动装置应用格式。
[0013]方面8。方面I至7中的任一方面的系统，其中，通过本地能量收集来对对应于各个喷燃器的数据收集器提供功率。
[0014]方面9。方面I至8中的任一方面的系统，其中，至少一个喷燃器使用选自下者组成的组的氧化剂:空气、富氧空气、工业级氧和它们的组合。
[0015]方面10。方面9的系统，其中，至少一个喷燃器构造成燃烧选自下者组成的组的燃料:气态燃料、液体燃料、固体燃料和它们的组合。
[0016]方面11。方面9或方面10的系统，其中，至少一个喷燃器构造成执行分级燃烧。
[0017]方面12。方面I至11中的任一方面的系统，其中，服务器与数据中心集成在一起。
[0018]方面13。方面I至11中的任一方面的系统，其中，服务器位于云中。
[0019]方面14。一种监测一个或多个喷燃器的运行的方法，该方法包括:感测各个喷燃器处的运行数据；在本地收集各个喷燃器处的数据；将收集到的数据从各个喷燃器发送到数据中心；将数据转换成显示格式；通过网络来发送显示格式，网络包括有线网络、蜂窝网络和W1-Fi网络中的至少一个。
[0020]方面15。方面14的方法，其中，将数据转换成显示格式包括以互联网网页格式和移动装置应用格式中的一个或多个提供数据。
[0021]方面16。方面14或方面15的方法，进一步包括:通过网络将收集到的数据从数据中心发送到云；将收集到的数据存储在远程数据储存库中；以及使得能够通过网络访问存储在远程数据储存库中的收集到的数据。
[0022]方面17。方面14至16中的任一方面的方法，进一步包括:分析收集到的数据包括对对应于一个喷燃器的收集到的数据执行统计分析，在两个或更多个喷燃器之间对收集到的数据执行比较分析，比较一个或多个喷燃器的收集到的数据与预先设定的警报设定点且产生警报，以及它们的组合。
[0023]方面18。方面14至17中的任一方面的方法，进一步包括:基于收集到的数据和对收集到的数据的分析，来控制一个或多个喷燃器的运行；其中，控制运行包括下者中的一个或多个:使喷燃器运行参数保持在规定极限内，调谐局部火焰特性，以及对不利的喷燃器状况作出快速响应。
[0024]方面19。方面18的方法，其中，局部火焰特性包括热通量和火焰长度中的一个或多个。
[0025]方面20。方面18的方法，其中，不利的喷燃器状况包括下者中的一个或多个:喷燃器构件的温度升高、炉构件的温度升高，以及火焰不稳定。
[0026]在下面描述本发明的其它方面。
【附图说明】
[0027]图1是显示通信系统的构件的示意图，通信系统用于收集、发送和分析从喷燃器上的各种传感器收集到的数据。
[0028]图2是示意性地指示来自喷燃器上的各种传感器的数据的流程、分析和用途的数据流程图。
[0029]图3A是用于插入到喷燃器块中的带监测的示例性喷燃器的后部透视图。
[0030]图3B是像图3A中那样插入喷燃器块中的带监测的示