CN113757692A - 一种多模式纯氧燃烧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纯氧燃烧的技术领域，更具体地，涉及一种多模式纯氧燃烧方法及装置，通过采集燃烧室内部的温度，并将燃烧室内部的温度与预设温度进行比较，判断燃烧室内部的燃烧工况，调整燃料及纯氧的供给：当燃烧室内温度较低时，进入第一工作模式，增大燃料供给快速提高燃烧室的温度；当燃烧室内温度持续升高且仍低于预设温度时，进入第二工作模式，减少燃料供给并增大纯氧供给，以维持燃烧；当燃烧室温度达到预设温度时，进入第三工作模式，切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧；当燃烧室温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，使燃烧室内的温度维持在一个安全合理的范围。本发明可通过监控燃烧工况实时调整切换燃烧器的燃料供给模式。

Description

一种多模式纯氧燃烧方法及装置

技术领域

本发明涉及纯氧燃烧的技术领域，更具体地，涉及一种多模式纯氧燃烧方法及装置。

背景技术

在垃圾焚烧过程中，为了提高垃圾焚烧的效率，同时抑制NOx气体的产生，在焚烧过程中采取注入纯氧以及少量助燃气体的方式，使焚烧炉内部核心燃烧区呈现一种纯氧燃烧的效果，来加剧焚烧炉内部的氧化燃烧反应，提高工作效率，同时抑制NOx气体的产生。

对比文件CN20617636U公开了一种纯氧燃烧器，包括连接的通气装置及炉膛，其中通气装置包括烟气管路和伸入炉膛的一次纯氧管路、二次纯氧管路及煤气管路，用管路相互嵌套的方式有效分散了燃烧过程中的高温区，使燃烧更充分，加热更均匀，在一次纯氧管路、二次纯氧管路、及煤气管路上设置调节阀，该方案在燃烧过程中，可通过调节阀控制管路中纯氧及煤气的流量快慢，控制燃烧速度及程度，但是该方案中，在整个燃烧过程中，持续向燃烧炉内提供燃料和纯氧，燃烧模式单一，没办法根据工况实时调整切换燃烧器的燃料供给模式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多模式纯氧燃烧方法及装置，可根据燃烧工况实时调整切换燃烧器的燃料供给模式。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种多模式纯氧燃烧方法，包括以下步骤：

S1：采集燃烧室内部的温度；

S2：将采集的温度与预设温度进行比较；

S3：当采集的温度低于预设温度时，控制燃烧器进入第一工作模式：增大燃料的供给、快速提高燃烧室内温度；当采集的温度持续升高且仍低于预设温度时，控制燃烧器进入第二工作模式：减少燃料供给，增大纯氧供给，维持燃烧；当采集的温度达到预设温度时，控制燃烧器进入第三工作模式：切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧；当采集的温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，控制燃烧室内温度维持在安全温度范围内。

本发明的多模式纯氧燃烧方法，通过采集燃烧室内部的温度，并将燃烧室内部的温度与预设温度进行比较，判断燃烧室内部的燃烧工况，调整燃料及纯氧的供给：当燃烧室内温度较低时，进入第一工作模式，通过增大燃料供给快速提高燃烧室的温度；当燃烧室内温度持续升高且仍低于预设温度时，进入第二工作模式，减少燃料供给并增大纯氧供给，以维持燃烧；当燃烧室温度达到预设温度时，进入第三工作模式，切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧，燃烧室内部以被燃烧物的热值提供热量；当燃烧室温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，使燃烧室内的温度维持在一个安全合理的范围。本发明的多模式纯氧燃烧方法，可根据燃烧工况实时调整切换燃烧器的燃料供给模式。

优选地，步骤S1中，可采用温度传感器采集燃烧室内部的温度。

优选地，步骤S2中，预设温度可以根据不同的工作条件和被燃烧物的热值进行调整。

本发明还提供了一种多模式纯氧燃烧装置，用于执行上述的多模式纯氧燃烧方法，包括连接设置的燃烧室和若干燃烧器，还包括温度测量仪表、监控系统、控制阀组、纯氧管道和交变管道，所述温度测量仪表安装于所述燃烧室内壁，所述温度测量仪表与所述监控系统信号连接，所述监控系统与所述控制阀组信号连接，所述纯氧管道与交变管道均连接于控制阀组的输出端与燃烧器之间，所述控制阀组的输入端还分别连通有纯氧罐和燃料罐。

本发明的多模式纯氧燃烧装置，通过温度测量仪表监测燃烧室内的温度，并将采集到的温度转为电信号经导线传输至监控系统，监控系统将电信号处理转换为数字信号，与监控系统内部设定的预设温度进行比较，做出判断，然后发出控制信号控制控制阀组的工作状态，控制阀组可控制纯氧管道供给纯氧或截止、控制交变管道供给纯氧或燃料或截止，即可向燃烧器提供不同纯氧及燃料供给模式，进而达到多模式纯氧燃烧的目的，本发明的多模式纯氧燃烧装置，可以对整个装置实现闭环的反馈控制，无需人工干预燃料和纯氧的供给调节以及燃烧装置工作模式的切换，减少了劳动强度。

进一步地，所述燃烧器内开设有第一管路、第二管路和第三管路，所述交变管道包括第一交变管道和第二交变管道，所述第一管路的一端与第一交变管道连接，所述第一管路的另一端与燃烧室连通；所述第二管路的一端与第二交变管道连接，所述第二管路的另一端与燃烧室连通；所述第三管路的一端与纯氧管道连接，所述第三管路的另一端与燃烧室连通。燃烧器上开设的第一管路、第二管路直接将燃烧室与交变管道连通，第三管路直接将燃烧室与纯氧管道连通，燃烧器结构简单，易于加工，制作成本低

进一步地，所述第二管路为环形管路，所述环形管路包围所述第一管路。

进一步地，所述控制阀组包括分别与监控系统信号连接的三位四通电磁换向阀和两位两通电磁阀，所述三位四通电磁换向阀和两位两通电磁阀的输入端均与纯氧罐连通，所述三位四通电磁换向阀的输入端与燃料罐连通，所述三位四通电磁换向阀的输出端分别与第一交变管道和第二交变管道连接，所述两位两通电磁阀的输出端与纯氧管道连接。

进一步地，所述燃烧器连接有安装于燃烧室外壁的安装部，所述安装部开设有定位孔。

进一步地，所述温度测量仪表为温度传感器。

进一步地，所述燃烧室连通有烟道。

本发明的多模式纯氧燃烧方法及装置与背景技术相比，产生的有益效果为：

可根据燃烧工况实时调整切换燃烧器的燃料供给模式；燃烧器结构简单，易于加工，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例一中多模式纯氧燃烧方法的流程图；

图2为本发明实施例二中多模式纯氧燃烧装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二中燃烧器时的结构示意图；

图4为本发明实施例二中控制阀组的的连接示意图；

附图中：1-温度测量仪表；2-监控系统；3-控制阀组；31-三位四通电磁换向阀；32-两位两通电磁阀；33-纯氧罐；34-燃料罐；4-第一交变管道；5-第二交变管道；6-纯氧管道；7-燃烧器；71-第一管路；72-第二管路；73-第三管路；74-定位孔；8-燃烧室；9-烟道。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一

如图1所示，一种多模式纯氧燃烧方法，包括以下步骤：

S1：采集燃烧室8内部的温度；

S2：将采集的温度与预设温度进行比较；

S3：当采集的温度低于预设温度时，控制燃烧器7进入第一工作模式：增大燃料的供给、快速提高燃烧室8内温度；当采集的温度持续升高且仍低于预设温度时，控制燃烧器7进入第二工作模式：减少燃料供给，增大纯氧供给，维持燃烧；当采集的温度达到预设温度时，控制燃烧器7进入第三工作模式：切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧；当采集的温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，控制燃烧室8内温度维持在安全温度范围内。

上述的多模式纯氧燃烧方法，通过采集燃烧室8内部的温度，并将燃烧室8内部的温度与预设温度进行比较，判断燃烧室8内部的燃烧工况，调整燃料及纯氧的供给：当燃烧室8内温度较低时，通过增大燃料供给快速提高燃烧室8的温度；当燃烧室8内温度持续升高且仍低于预设温度时，减少燃料供给并适当增大纯氧供给，以维持燃烧；当燃烧室8温度达到预设温度时，切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧，燃烧室8内部以被燃烧物的热值提供热量；当燃烧室8温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，使燃烧室8内的温度维持在一个安全合理的范围，减少能源浪费。本发明的多模式纯氧燃烧方法，可根据燃烧工况实时调整切换燃烧器7的燃料供给模式。

步骤S1中，可采用温度传感器采集燃烧室8内部的温度。实施时，燃烧器7与燃烧室8连接，燃烧器7的两侧分别设有温度传感器，且温度传感器安装于燃烧室8的内壁。需要说明的是，温度传感器可以有设置于燃烧器7周向的多个，通过将多个温度传感器采集的温度与预设温度进行对比，可以判断燃烧室8内部位于燃烧器7附近的部位的燃烧工况，分别控制不同部位的燃烧器7的纯氧与燃料的供给。

步骤S2中，预设温度可以根据不同的工作条件和被燃烧物的热值进行调整。

实施例二

如图2所示，一种多模式纯氧燃烧装置，用于执行实施例一所述的多模式纯氧燃烧方法，包括连接设置的燃烧室8和若干燃烧器7，还包括温度测量仪表1、监控系统2、控制阀组3、纯氧管道6和交变管道，温度测量仪表1安装于燃烧室8内壁，温度测量仪表1与监控系统2信号连接，监控系统2与控制阀组3信号连接，纯氧管道6与交变管道均连接于控制阀组3的输出端与燃烧器7之间，控制阀组3的输入端还分别连通有纯氧罐和燃料罐。

上述的多模式纯氧燃烧装置，通过温度测量仪表1监测燃烧室8内的温度，并将采集到的温度转为电信号经导线传输至监控系统2，监控系统2将电信号处理转换为数字信号，与监控系统2内部设定的预设温度进行比较，做出判断，然后发出控制信号控制控制阀组3的工作状态，控制阀组3可控制纯氧管道6供给纯氧或截止、控制交变管道供给纯氧或燃料或截止，即可向燃烧器7提供不同纯氧及燃料供给模式，进而达到多模式纯氧燃烧的目的，本发明的多模式纯氧燃烧装置，可以对整个装置实现闭环的反馈控制，无需人工干预燃料和纯氧的供给调节以及燃烧装置工作模式的切换，减少了劳动强度。

如图2至图4所示，燃烧器7内开设有第一管路71、第二管路72和第三管路73，交变管道包括第一交变管道4和第二交变管道5，第一管路71的一端与第一交变管道4连接，第一管路71的另一端与燃烧室8连通；第二管路72的一端与第二交变管道5连接，第二管路72的另一端与燃烧室8连通；第三管路73的一端与纯氧管道6连接，第三管路73的另一端与燃烧室8连通。实施时，第一交变管道4和第二交变管道5均可通入纯氧，或通入燃料，或者截止，纯氧管道6可通入纯氧或者截止，以适应不同的燃烧工况。燃烧器7上开设的第一管路71、第二管路72直接将燃烧室8与交变管道连通，第三管路73直接将燃烧室8与纯氧管道6连通，燃烧器7结构简单，易于加工，制作成本低。

第二管路72为环形管路，环形管路包围所述第一管路71，如图3所示。实施时，当第一交变管道4和第二交变管道5分别通入纯氧和燃料或第一交变管道4和第二交变管道5分别通入燃料和纯氧时，可以有效分散燃烧过程中的高温区，使燃烧更充分，加热更均匀。

控制阀组3包括分别与监控系统2信号连接的三位四通电磁换向阀31和两位两通电磁阀32，三位四通电磁换向阀31和两位两通电磁阀32的输入端均连接存储纯氧的纯氧罐33，三位四通电磁换向阀31的输入端还连接存储燃料的燃料罐34，三位四通电磁换向阀31的输出端连接有第一交变管道4和第二交变管道5，两位两通电磁阀32的输出端连接有纯氧管道6，如图4所示。实施时，将纯氧罐33和燃料罐34分别按上述连接关系与控制阀组3接通以通入纯氧和燃料，对于一个燃烧器7，纯氧可通过两位两通电磁阀32连通纯氧管道6接入燃烧器7的第三管路73，常态下第三管路73为截止状态；纯氧或燃料可通过三位四通电磁换向阀31连通第一交变管道4接入燃烧器7的第一管路71，或者纯氧或燃料可通过三位四通电磁换向阀31连通第二交变管道5接入燃烧器7的第二管路72。

具体地，当三位四通电磁换向阀31位于上工作位，两位两通电磁阀32不通电时，纯氧通过三位四通电磁换向阀31连通第一交变管道4接入第一管路71，燃料通过三位四通电磁换向阀31连通第二交变管道5接入第二管路72，第三管路73截止，燃烧室8内部为低温安全燃烧模式；当三位四通电磁换向阀31位于下工作位，两位两通电磁阀32不通电时，纯氧通过三位四通电磁换向阀31连通第二交变管道5接入第二管路72，燃料通过三位四通电磁换向阀31连通第一交变管道4接入第一管路71，第三管路73截止，燃烧室8内部为中温弥散燃烧模式；当三位四通电磁换向阀31不通电，两位两通电磁阀32位于上工作位时，纯氧通过两位两通电磁阀32连通纯氧管道6接入第三管路73，第一管路71和第二管路72截止，燃烧室8内部为高温射氧燃烧模式。

如图3所示，燃烧器7开设有定位孔74，燃烧器7与燃烧室8之间通过连接件连接，连接件与定位孔74配合。

温度测量仪表1为温度传感器。实施时，燃烧器7与燃烧室8连接，燃烧器7的两侧分别设有温度传感器，且温度传感器安装于燃烧室8的内壁。温度传感器可以有设置于燃烧器7周向的多个，通过将多个温度传感器采集的温度与预设温度进行对比，可以判断燃烧室8内部位于燃烧器7附近的部位的燃烧工况，分别控制不同部位的燃烧器7的纯氧与燃料的供给。需要说明的是，其他能监测本实施例中燃烧室8内温度的温度测量仪表1均适用于本实施例。

如图2所示，燃烧室8连通有烟道9，可用于排放燃烧室8内的燃烧废气。

在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多模式纯氧燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集燃烧室(8)内部的温度；

S2：将采集的温度与预设温度进行比较；

S3：当采集的温度低于预设温度时，控制燃烧器(7)进入第一工作模式：增大燃料的供给、快速提高燃烧室(8)内温度；当采集的温度持续升高且仍低于预设温度时，控制燃烧器(7)进入第二工作模式：减少燃料供给，增大纯氧供给，维持燃烧；当采集的温度达到预设温度时，控制燃烧器(7)进入第三工作模式：切断燃料的供给，只提供纯氧辅助燃烧；当采集的温度高于预设温度时，调整纯氧的供给，控制燃烧室(8)内温度维持在安全温度范围内。

2.根据权利要求1所述的多模式纯氧燃烧方法，其特征在于，步骤S1中，可采用温度传感器采集燃烧室(8)内部的温度。

3.根据权利要求1所述的多模式纯氧燃烧方法，其特征在于，步骤S2中，预设温度可以根据不同的工作条件和被燃烧物的热值进行调整。

4.一种多模式纯氧燃烧装置，用于执行权利要求1～3任一项所述的多模式纯氧燃烧方法，其特征在于，包括连接设置的燃烧室(8)和若干燃烧器(7)，还包括温度测量仪表(1)、监控系统(2)、控制阀组(3)、纯氧管道(6)和交变管道，所述温度测量仪表(1)安装于所述燃烧室(8)内壁，所述温度测量仪表(1)与所述监控系统(2)信号连接，所述监控系统(2)与所述控制阀组(3)信号连接，所述纯氧管道(6)与交变管道均连接于控制阀组(3)的输出端与燃烧器(7)之间，所述控制阀组(3)的输入端还分别连通有纯氧罐(33)和燃料罐(34)。

5.根据权利要求4所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器(7)内开设有第一管路(71)、第二管路(72)和第三管路(73)，所述交变管道包括第一交变管道(4)和第二交变管道(5)，所述第一管路(71)的一端与第一交变管道(4)连接，所述第一管路(71)的另一端与燃烧室(8)连通；所述第二管路(72)的一端与第二交变管道(5)连接，所述第二管路(72)的另一端与燃烧室(8)连通；所述第三管路(73)的一端与纯氧管道(6)连接，所述第三管路(73)的另一端与燃烧室(8)连通。

6.根据权利要求5所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述第二管路(72)为环形管路，所述环形管路包围所述第一管路(71)。

7.根据权利要求6所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述控制阀组(3)包括分别与监控系统(2)信号连接的三位四通电磁换向阀(31)和两位两通电磁阀(32)，所述三位四通电磁换向阀(31)和两位两通电磁阀(32)的输入端均与纯氧罐(33)连通，所述三位四通电磁换向阀(31)的输入端与燃料罐(34)连通，所述三位四通电磁换向阀(31)的输出端分别与第一交变管道(4)和第二交变管道(5)连接，所述两位两通电磁阀(32)的输出端与纯氧管道(6)连接。

8.根据权利要求4至7任一项所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器(7)连接有安装于燃烧室(8)外壁的安装部，所述安装部开设有若干定位孔(74)。

9.根据权利要求4至7任一项所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述温度测量仪表(1)为温度传感器。

10.根据权利要求4至7任一项所述的多模式纯氧燃烧装置，其特征在于，所述燃烧室(8)连通有烟道(9)。

Images