CN109812832A - 高效能燃烧控制系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效能燃烧控制系统及其方法，其包含有：一汽化单元；一再次混气区，其耦接该汽化单元；一燃烧单元，其耦接该再次混气区；一第一气体侦测单元，其设于该汽化单元；一第二气体侦测单元，其设于该再次混气区；以及一补气单元，其耦接该再次混气区。第一气体侦测单元与第二气体侦测单元分别侦测第一汽化燃料或第二汽化燃料的特定气体的浓度。并依据气体浓度提供空气给液态燃料或第一汽化燃料，如此改变汽化率，而使热值随之改变，以得到最佳的热值与最佳燃烧效能。

Description

高效能燃烧控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种高效能燃烧控制系统及其方法，尤指一种能够提升汽化率，而得到最佳热值的控制系统与方法。
背景技术
汽化燃料或预混燃料高效能燃烧控制技术，其将液态燃料汽化为气态燃料再进行燃烧。现有的控制技术为压力与温度控制，于汽化过程中，汽化率越高，加温越耗能；压力越大，汽化率越低。
所以业界一般使用压力进行供气控制，以调整燃料流率。当燃料流率降低时，空压机的做工被提高，以将更多的空气打入汽化槽中，如此反而降低汽化率，造成汽化不完全，而将液态燃料直接喷出，造成燃烧不完全的现象。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于改善现有供气装置或供气控制的缺点，并能达到提升汽化率，进而提升燃烧率的效果。
为达到上述的目的，本发明提供一种高效能燃烧控制系统，其特征是包含有：
一汽化单元；
一再次混气区，其耦接该汽化单元；
一燃烧单元，其耦接该再次混气区；
一第一气体侦测单元，其设于该汽化单元；
一第二气体侦测单元，其设于该再次混气区；以及
一补气单元，其耦接该再次混气区。
所述的高效能燃烧控制系统，其中：还具有一空气储存单元、一空气压缩单元与一空气干燥单元，该空气压缩单元耦接该空气干燥单元，该空气干燥单元耦接该空气储存单元，该空气储存单元以一管线耦接该汽化单元，该管线中设有一气动控制阀、一手动逆止阀与一压力表。
所述的高效能燃烧控制系统，其中：还具有一能源储存单元，该能源储存单元以一管线耦接该汽化单元，该管线中设一泵，该泵为一气动隔膜泵。
所述的高效能燃烧控制系统，其中：该汽化单元以一管线耦接该再次混气区，该管线中设有一气动控制阀、一手动逆止阀与一压力表。
所述的高效能燃烧控制系统，其中：还具有一热源，该热源耦接该汽化单元。
所述的高效能燃烧控制系统，其中：该汽化单元具有一排气模块；该燃烧单元具有一废热回收/蒸气排放模块与一排放模块，该废热回收/蒸气排放模块以一管线穿过该再次混气区，并耦接该热源。
本发明还提供一种高效能燃烧控制方法，其特征是包含有如下步骤：
侦测第一汽化燃料的气体浓度，一第一气体侦测单元侦测一特定气体位于一汽化单元的一第一汽化燃料中的一第一气体浓度；
提供空气给第一汽化燃料，该汽化单元将该第一汽化燃料提供给一再次混气区，一补气单元依据该第一气体浓度，以提供空气给该第一汽化燃料，该第一汽化燃料与该空气进行混合，以形成一第二汽化燃料；以及
侦测第二汽化燃料的气体浓度，一第二气体侦测单元侦测该特定气体在该第二汽化燃料中的一第二气体浓度，若该第二气体浓度低于或超出一设定范围，则该补气单元停止供应空气给第一汽化燃料。
所述的高效能燃烧控制方法，其中：还具有一汽化液态燃料的步骤，一空气储存单元将所储存的空气送入该汽化单元，一能源储存单元将所储存的液态燃料送入该汽化单元，该液态燃料与该空气在该汽化单元中混合，以形成该第一汽化燃料。
所述的高效能燃烧控制方法，其中：在该汽化液态燃料的步骤中，一空气压缩单元将该空气加压，并送入一空气干燥单元，该空气干燥单元将该空气予以干燥，经过该干燥的空气系被送入该空气储存单元，该空气储存单元储存该空气；该液态燃料是重油、柴油、石油气、天然气或己烷；该特定气体是氧、氢、碳氢或惰性气体。
所述的高效能燃烧控制方法，其中：还具有一提供第二汽化燃料给一燃烧单元的步骤，位于该再次混气区的该第二汽化燃料进入一燃烧单元，以进行燃烧。
综合上述，本发明利用第一气体侦测单元与第二气体侦测单元分别侦测第一汽化燃料或第二汽化燃料的特定气体的浓度。并依据气体浓度提供空气给液态燃料或第一汽化燃料，如此改变汽化率，而使热值随之改变，以得到最佳的热值与最佳燃烧效能。
附图说明
图1为本发明的一种高效能燃烧控制系统的示意图。
图2为本发明的一种高效能燃烧控制方法的流程图。
附图标记说明：10-能源储存单元；100-泵；11-空气储存单元；110-气动控制阀；111-手动逆止阀；112-压力表；12-汽化单元；120-排气模块；121-气动控制阀；122-手动逆止阀；123-压力表；13-热源；14-燃烧单元；140-废热回收/蒸气排放模块；141-排放模块；15-补气单元；16-第一气体侦测单元；17-第二气体侦测单元；18-再次混气区；20-空气干燥单元；21-空气压缩单元；S1～S5-步骤。
具体实施方式
以下凭借特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，所属技术领域中具有通常知识者可由本说明书所揭示的内容，轻易地了解本发明的其他优点与功效。
请配合参考图1所示，本发明系一种高效能燃烧控制系统，其具有一能源储存单元10、一空气储存单元11、一汽化单元12、一热源13、一燃烧单元14、一补气单元15、一第一气体侦测单元16、一第二气体侦测单元17与一再次混气区18。
能源储存单元10为一液态碳氢燃料(也可简称为液态燃料)的储存单元，碳氢燃料可为重油、柴油、石油气、天然气或己烷。能源储存单元10以管线耦接汽化单元12。该管线中设一泵100，该泵100为一气动隔膜泵。
空气储存单元11以管线耦接汽化单元12。该管线中设有一气动控制阀110、一手动逆止阀111与一压力表112。空气储存单元11更以管线耦接一空气干燥单元20。空气干燥单元20以管线耦接一空气压缩单元21。空气压缩单元21可为一空气压缩机。
汽化单元12具有一排气模块120，该排气模块120系用于维修与清理汽化单元12。汽化单元12系偶接热源13。汽化单元12以管线耦接再次混气区18。该管线中设有一气动控制阀121、一手动逆止阀122与一压力表123。
燃烧单元14具有一废热回收/蒸气排放模块140与一排放模块141。废热回收/蒸气排放模块140以管线穿过再次混气区18，并耦接热源13。
补气单元15以管线耦接再次混气区18。补气单元15可为一空气压缩机。
第一气体侦测单元16设于汽化单元12中。第二气体侦测单元17设于再次混气区18。
请配合参考图2所示，本发明系一种高效能燃烧控制方法，其步骤包含有：
步骤S1，汽化液态燃料。空气压缩单元19将空气加压，并送入空气干燥单元18。空气干燥单元15将空气予以干燥，经过干燥的空气系被送入空气储存单元11。空气储存单元11储存该空气。
空气储存单元11将所储存的空气送入汽化单元12。能源储存单元10将所储存的液态燃料送入汽化单元12。液态燃料与空气在汽化单元12中混合，以形成一第一汽化燃料。
步骤S2，侦测第一汽化燃料的气体浓度。第一气体侦测单元16侦测一特定气体于第一汽化燃料中的第一气体浓度。特定气体可为氧、氢、碳氢或惰性气体。
步骤S3，提供空气给第一汽化燃料。汽化单元12将第一汽化燃料提供给再次混气区18。补气单元15依据第一气体浓度，以提供空气给第一汽化燃料。第一汽化燃料与该空气进行混合，以形成第二汽化燃料。
步骤S4，侦测第二汽化燃料的气体浓度。第二气体侦测单元17侦测特定气体于于第二汽化燃料中的第二气体浓度。若第二气体浓度低于或超出一设定范围，则补气单元15停止空气供应/调整供应流量给第一汽化燃料。
步骤S5，提供第二汽化燃料给燃烧单元。位于再次混气区18的第二汽化燃料进入燃烧单元13，以进行燃烧。
综合上述，当空气储存单元11的空气进入汽化单元12时，气动控制阀110系控制空气能否流入汽化单元12或控制空气流入汽化单元12的流速；手动逆止阀111系避免空气或汽化单元12的第一汽化燃料逆流至空气储存单元11；压力表112侦测流入汽化单元12的空气的压力。
当液态燃料由能源储存单元10进入汽化单元12时，泵100系加压液态燃料，以使液态燃料汽化单元12。
当第一汽化燃料进入再次混气区18时，气动控制阀110系控制空气能否流入再次混气区18或控制空气流入汽化单元12的流速；手动逆止阀111系避免空气或再次混气区18的第一汽化燃料逆流至空气储存单元11；压力表112侦测流入再次混气区18的空气的压力。
当第二汽化燃料于燃烧单元14燃烧后，燃烧后的第二汽化燃料会产生废气与蒸气。废气由排放模块141排出至燃烧单元14的外部。蒸气系经由废热回收/蒸气排放模块140的导引而至热源13，以加热位于汽化单元12的第一汽化燃料与位于再次混气区18的第二汽化燃料。
于本实施例中，上述的特定气体可为氧气，上述的第一气体浓度与第二气体浓度为氧气于第一汽化燃料或第二汽化燃料的浓度。
如上所述，第一气体浓度或第二气体浓度的改变，其系影响汽化率，当汽化率提高时，燃料热值也可提升。
举例而言，若以己烷为例，如下表所示：
由上述的表格可知悉，当燃料汽化率提升后，燃料热值也随之提升。本发明系利用第一气体侦测单元16与第二气体侦测单元17分别侦测第一汽化燃料或第二汽化燃料的特定气体的浓度。并依据气体浓度提供空气给液态燃料或第一汽化燃料，如此改变汽化率，而使热值随之改变，以得到最佳的热值与燃烧效能。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效能燃烧控制系统，其特征是包含有：
一汽化单元；
一再次混气区，其耦接该汽化单元；
一燃烧单元，其耦接该再次混气区；
一第一气体侦测单元，其设于该汽化单元；
一第二气体侦测单元，其设于该再次混气区；以及
一补气单元，其耦接该再次混气区。
2.根据权利要求1所述的高效能燃烧控制系统，其特征在于：还具有一空气储存单元、一空气压缩单元与一空气干燥单元，该空气压缩单元耦接该空气干燥单元，该空气干燥单元耦接该空气储存单元，该空气储存单元以一管线耦接该汽化单元，该管线中设有一气动控制阀、一手动逆止阀与一压力表。
3.根据权利要求1所述的高效能燃烧控制系统，其特征在于：还具有一能源储存单元，该能源储存单元以一管线耦接该汽化单元，该管线中设一泵，该泵为一气动隔膜泵。
4.根据权利要求1所述的高效能燃烧控制系统，其特征在于：该汽化单元以一管线耦接该再次混气区，该管线中设有一气动控制阀、一手动逆止阀与一压力表。
5.根据权利要求1所述的高效能燃烧控制系统，其特征在于：还具有一热源，该热源耦接该汽化单元。
6.根据权利要求5所述的高效能燃烧控制系统，其特征在于：该汽化单元具有一排气模块；该燃烧单元具有一废热回收/蒸气排放模块与一排放模块，该废热回收/蒸气排放模块以一管线穿过该再次混气区，并耦接该热源。
7.一种高效能燃烧控制方法，其特征是包含有如下步骤：
侦测第一汽化燃料的气体浓度，一第一气体侦测单元侦测一特定气体位于一汽化单元的一第一汽化燃料中的一第一气体浓度；
提供空气给第一汽化燃料，该汽化单元将该第一汽化燃料提供给一再次混气区，一补气单元依据该第一气体浓度，以提供空气给该第一汽化燃料，该第一汽化燃料与该空气进行混合，以形成一第二汽化燃料；以及
侦测第二汽化燃料的气体浓度，一第二气体侦测单元侦测该特定气体在该第二汽化燃料中的一第二气体浓度，若该第二气体浓度低于或超出一设定范围，则该补气单元停止供应空气给第一汽化燃料。
8.根据权利要求7所述的高效能燃烧控制方法，其特征在于：还具有一汽化液态燃料的步骤，一空气储存单元将所储存的空气送入该汽化单元，一能源储存单元将所储存的液态燃料送入该汽化单元，该液态燃料与该空气在该汽化单元中混合，以形成该第一汽化燃料。
9.根据权利要求8所述的高效能燃烧控制方法，其特征在于：在该汽化液态燃料的步骤中，一空气压缩单元将该空气加压，并送入一空气干燥单元，该空气干燥单元将该空气予以干燥，经过该干燥的空气系被送入该空气储存单元，该空气储存单元储存该空气；该液态燃料是重油、柴油、石油气、天然气或己烷；该特定气体是氧、氢、碳氢或惰性气体。
10.根据权利要求7所述的高效能燃烧控制方法，其特征在于：还具有一提供第二汽化燃料给一燃烧单元的步骤，位于该再次混气区的该第二汽化燃料进入一燃烧单元，以进行燃烧。
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