TWI738140B

TWI738140B - 抑制氮氧化物生成之加熱方法

Info

Publication number: TWI738140B
Application number: TW108144344A
Authority: TW
Inventors: 陳建成; 唐紹文; 蘇志強; 徐愷呈; 陳鼎文
Original assignee: 財團法人金屬工業研究發展中心
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-09-01
Also published as: TW202122947A

Abstract

本發明係提供一種抑制氮氧化物生成之加熱方法，使得處理裝置可依據電熱器參數、燃燒器參數以及預設工件參數進行預處理，產生第一預處理結果，並經由比對氮氧化物濃度預設值，而生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值，再依據第一電熱器加工值及第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工，以調整其因加熱而產生之加熱氣體氮氧化物濃度。

Description

抑制氮氧化物生成之加熱方法

本發明係有關於一種抑制氮氧化物生成之加熱方法。

鍋爐是一種利用燃料燃燒放出的熱能或者其他熱能加熱水或其他工質，以生產規定參數(即溫度或壓力)的蒸汽、熱水或者其他工質的設備，鍋爐常在熱力發電廠或其他工業、民用生產中使用。鍋爐是由鍋和爐兩大部分組成，鍋是裝水的容器，由鍋筒和許多鋼管組成；爐是燃料燃燒的場所，燃料在爐內燃燒產生的高溫煙氣，借導熱、對流和輻射三種換熱的形式，將煙氣的熱量傳給鍋中的水而產生蒸汽。

現今各種燃燒裝置中，為達到節能之目的，皆知一種在燃燒器設有燃燒氣體之熱回收裝置，使其燃燒氣體產生之熱氣可再次利用，但是由於鍋爐燃燒石化燃料，在高溫下由燃料中所含石化燃料氮與空氣中的氮在高溫氧化將隨之生成。

然而，在一個完整的燃燒反應中，一物質和氧化劑(如氧氣、氟氣)反應，其生成物為燃料的各元素氧化反應後的產物。然而在真實情況下不可能達到完整的燃燒反應，當燃燒反應達到化學平衡時，會產生多種主要和次要產物；例如燃燒碳時會產生一氧化碳和煤煙。此外，在大氣中發生燃燒反應時，因為大氣中含有78%的氮氣的緣故，會產生各式各樣的氮氧化物和氮化物。

完全燃燒是指燃料和充量的助燃物完全進行燃燒反應。當碳氫化合物在氧氣中燃燒時，一般會產生二氧化碳和水。化學元素在燃燒時多半會生成氧化物，例如碳會變成二氧化碳，而硫會變成二氧化硫，鐵會變成氧化鐵。若助燃物是氧氣時，氮一般是視為不會燃燒，但若助燃物是空氣時，會形成少量的氮氧化物(簡稱：NOx)。

燃燒後的產物不一定是氧化數最高的氧化數，而且形成的氧化數和溫度有關，例如：將硫在空氣中燃燒，不容易形成三氧化硫，在溫度超過1540℃時，將會開始產生NOx，更高溫時的NOx更多，且NOx的量也會隨氧過量的比例而變。

氮氧化物在大氣中種類有很多，其中以NO與NO₂對大氣汙染最有影響，NO的極小部分在爐內會成為NO₂，而NO₂有很強的毒性，該些總括稱為NOx，有鑒於環保意識的抬頭，政府為了降低其NOx排放值，而將其工業鍋爐之NOx排放標準依附其內，使得許多減少NOx之各種排放控制技術出現。

NOx的形成主要經由兩種途徑，其一為燃料氮氧化物，由燃料中所含之氮成分，在燃燒時與氧化合而形成，另一則為熱式氮氧化物，其為火焰在高溫下，使燃燒氣體中的氮與氧產生反應而形成，尤其於火焰峰溫大於1600℃時，熱式氮氧化物將急遽產生，故可藉由其燃燒方法或方式減少此種情況產生。

先前技術多採用氧氣偵測器來調整過剩的氧氣量，即調整其空氣燃燒比例之手段、降低空氣預熱溫度或者降低鍋爐燃燒室負載率等手段，而採用雙能源之燃燒爐技術也逐漸趨於成熟，於專利號CN208505015U可知該新型採用單片機、溫度感測器、第三壓力調節閥、第四壓力調節閥和第二點火電源形成溫度主調節控制系統，單片機、溫度感測器和開關模組形成溫度輔助調節控制系統。

而公告號CN109976414A公開一種智慧製造專網資料獲取控溫系統，該發明之智慧回饋調節終端接受來自控制系統上傳的溫度資料，當溫度低於預設工件初始鍛造溫度時，由自動點火單元驅動燃氣加熱單元繼續加熱，當溫度高於預設工件加熱加工溫度時，由吹掃單元進行噴吹降溫。資料獲取面向上下層級，將下層各種物件中的資料來源按照智慧回饋調節終端中預設的溫度採集預處理後，與上層系統進行交互。

惟先前技術並未揭示其詳細控制方法，且並未針對加熱爐之其他參數進行優化調節，僅在於燃氣加熱與電氣加熱之間的自動切換，而其中燃氣加熱與電氣加熱之間的切換時機，故無法得知是否可於調節溫度的同時兼顧其製程效率以及環保需求。

有鑒於習知的加熱爐或燃燒爐其使用上之缺點，如何建立燃燒與電熱元件設計技術以及最佳化空氣燃燒比例參數，進而有效迴避造成NOx之火焰溫度，達到減少有害廢氣排放，以及透過計算最佳化之加工數據可兼顧其製程效率，為相關領域之技術人員有待克服之課題。

本發明之主要目的，係提供一種有關於抑制氮氧化物生成之加熱方法，使燃燒爐可依據燃燒爐之加工值建立模擬加工值之加工結果，產生加工數據用以提供控制電熱器及燃燒器於加熱區段同時作動，而對預設工件加工，不僅有效迴避造成NOx之火焰溫度，達到減少有害廢氣排放之功效，亦同時兼顧製程效率。

為了達到上述之目的，本發明之一實施例係揭示一種抑制氮氧化物生成之加熱方法，其係以一處理裝置執行以下步驟，包含：設定一電熱器參數與一燃燒器參數；該處理裝置依據該電熱器參數及該燃燒器參數對一預設工件進行預處理，產生一第一預處理結果，該第一預處理結果包含一第一電熱器加熱參考值與一第一燃燒器加熱參考值，以及對應於該第一電熱器加熱參考值與該第一燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值；以及依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工。

本發明提供之第一實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值之步驟後，更包含：該處理裝置依據一演算法模擬該第一預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor

vka演算法、一普里姆演算法或一克魯斯克爾演算法，該演算法取得該第一預處理結果之一最小生成樹，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值。

本發明提供之第一實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置調整該第一電熱器加熱參考值由0%遞增至不大於30%與該第一燃燒器加熱參考值由100%遞減至不小於70%，對該預設工件加工，使得該第一預處理結果之該加熱氣體參考溫度由700℃遞增至1150℃，而該加熱氣體氮氧化物參考濃度不超過該氮氧化物濃度預設值。

本發明提供之第一實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中該電熱器參數為一電熱器額定電壓、一電熱器額定溫度、一電熱器額定壓力、一電熱器材質、一電熱器尺寸，該燃燒器參數為一燃燒器額定溫度、一燃燒器額定壓力、一燃燒器尺寸，該預設工件為一工件材質以及一工件尺寸。

本發明提供之第一實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工之步驟後，更包含：該處理裝置依據該判斷數據判定該溫度值符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，且該溫度值超過一門檻值時，生成一判斷結果；以及該控制裝置依據該判斷結果，以該電熱器對該工件加工；其中該門檻值為1150℃。

本發明提供之第二實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工之步驟後，更包含：一感測裝置偵測一加熱氣體溫度，取得一溫度值；該處理裝置接收該溫度值，並依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值判斷是否對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，而生成一判斷數據；該處理裝置依據該判斷數據判定該溫度值未符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度時，該處理裝置依據該加熱氣體參考溫度比對該溫度值，以生成一比對結果；該處理裝置依據該比對結果於該電熱器參數與該燃燒器參數對該預設工件進行預處理，取得一第二預處理結果，該第二預處理結果包含一第二電熱器加熱參考值與一第二燃燒器加熱參考值，以及對應於該第二電熱器加熱參考值與該第二燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值；以及依據該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值對該工件進行加工。

本發明提供之第二實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值之步驟後，更包含：該處理裝置依據一演算法模擬該第二預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor

vka演算法、一普里姆演算法或一克魯斯克爾演算法，該演算法取得該第二預處理結果之一最小生成樹，以生成該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值。

本發明提供之第二實施例，其抑制氮氧化物生成之加熱方法，於該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置調整該第二電熱器加熱參考值由0%遞增至不大於30%與該第二燃燒器加熱參考值由100%遞減至不小於70%，對該預設工件加工，使得該第二預處理結果之該加熱氣體參考溫度由700℃遞增至1150℃，而該加熱氣體氮氧化物參考濃度不超過該氮氧化物濃度預設值。

S1~S23:步驟

1:系統

11:處理裝置

12:控制裝置

121:第一控制器

122:第二控制器

13:電熱器

14:燃燒器

15:感測裝置

A:電熱器參數

A11:第一電熱器加工值

A1:第一電熱器加熱參考值

A21:第二電熱器加工值

A2:第二電熱器加熱參考值

B:燃燒器參數

B11:第一燃燒器加工值

B1:第一燃燒器加熱參考值

B21:第二燃燒器加工值

B2:第二燃燒器加熱參考值

C:預設工件

H:燃燒爐

N:加熱氣體氮氧化物參考濃度

S:溫度值

W:加熱氣體參考溫度

X1:第一預處理結果

X2:第二預處理結果

Z:工件

第1圖：其是本發明之第一實施例之控制方法流程圖；第2圖：其是本發明之第一實施例之控制方法部份流程圖第3圖：其是本發明之第一實施例之控制系統示意圖；第4圖：其是本發明之第二實施例之控制方法流程圖；第5圖：其是本發明之第二實施例之控制方法部份流程圖；第6圖：其是本發明之第二實施例之控制方法部份流程圖；以及第7圖：其是本發明之第二實施例之控制系統示意圖。

為使貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：

在下文中，將藉由圖式來說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而本發明之概念可能以許多不同型式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例式性實施例。

本發明為一種抑制氮氧化物生成之加熱方法，並經由處理裝置執行其方法，使得處理裝置依據電熱器參數與燃燒器參數對預設工件進行預處理後，產生其預處理結果，並依據其預處理結果比對氮氧化物濃度預設值，而生成電熱器加工值及燃燒器加工值對工件加工。

本發明抑制氮氧化物生成方法，請參閱第1-2圖，其為本發明之第一實施例之控制方法流程圖以及控制方法部分流程圖。如圖所示，本發明抑制氮氧化物生成之加熱方法，其步驟包含：步驟S1：設定一電熱器參數與一燃燒器參數；步驟S3：該處理裝置依據該電熱器參數及該燃燒器參數對一預設工件進行預處理，產生一第一預處理結果，該第一預處理結果包含一第一電熱器加熱參考值與一第一燃燒器加熱參考值，以及對應於該第一電熱器加熱參考值與該第一燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；步驟S5：該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值；以及步驟S7：依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工。

接著說明為達成本發明抑制氮氧化物生成之加熱方法之系統，請一併參閱第3圖，其為本發明之第一實施例之控制系統示意圖，如圖所示；本發明抑制氮氧化物生成之加熱系統1，包含至少一處理裝置11、一控制裝置12、一電熱器13與一燃燒器14，控制裝置12電性連接處理裝置11，以及電熱器13與燃燒器14分別電性連接控制裝置12。

其中處理裝置11為可程式化邏輯控制器(Programmable Logic Controller，下稱PLC)，一種具有微處理裝置的數位電子裝置，用於自動化控制的數位邏輯控制器，可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行。其中PLC由內部CPU、指令及資料記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比等單元所模組化組合成，故以PLC作為抑制氮氧化物生成之加熱系統1之處理裝置11，用以接收及發送訊號。

其中控制裝置12包含第一控制器121與第二控制器122，為使抑制氮氧化物生成之加熱系統可分別且獨立控制電熱器13與燃燒器14之作動，因此其作動的控制器則使用第一控制器121與第二控制器122用以獨立控制調整，故第一控制器121係依據該第一電熱器加工值A11控制電熱器13之作動，而對工件Z加工，第二控制器122係依據該第一燃燒器加工值B11控制燃燒器14之作動，而工件Z加工。

如步驟S1所示，本實施例提供之電熱器參數為電熱器額定電壓、電熱器額定溫度、電熱器額定壓力、電熱器材質、電熱器尺寸；而燃燒器參數為燃燒器額定溫度、燃燒器額定壓力、燃燒器尺寸；以及預設工件為工件材質以及工件尺寸。

如步驟S3所示，處理裝置11依據電熱器參數A與燃燒器參數B對預設工件C進行預處理，產生第一預處理結果X1，第一預處理結果X1包含第一電熱器加熱參考值A1與第一燃燒器加熱參考值B1，以及對應於該第一電熱器加熱參考值A1與第一燃燒器加熱參考值B1之加熱氣體參考溫度W與加熱氣體氮氧化物參考濃度N，其中第一電熱器加熱參考值A1係電熱器13所使用之加熱比例與第一燃燒器加熱參考值B1係燃燒器14所使用之加熱比例，而對應於不同的電熱器13加熱比例與燃燒器14加熱比例，其所產生之加熱氣體參考溫度W與加熱氣體氮氧化物參考濃度N相對有所不同。

如步驟S5所示，該處理裝置11依據第一預處理結果X1比對氮氧化物濃度預設值，以修正第一預處理結果X1，由於NOx大量排放溫度約為700℃，因此以700℃為參考切換點，轉以電熱器13與燃燒氣14混合熱源的方式產生熱能，而於加熱過程中，可依據不同的氮氧化度濃度預設值，規劃出最佳的電熱器13與燃燒器14之加熱比例，使得第一電熱器加熱參考值A1與第一燃燒器加熱參考值B1混合熱源所產生之加熱氣體氮氧化物參考濃度N可有效下降至一定程度，而生成第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11，其中步驟S5更進一步包含：

步驟S51：該處理裝置依據一演算法模擬該第一預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor

如步驟S51所示，處理裝置11將依據演算法模擬其第一預處理結果X1之加熱氣體氮氧化物參考濃度N比對氮氧化物濃度預設值，而產生其第一預處理結果X1之最小生成樹，其中最小生成樹係一種連通加權無向圖中一棵權值最小的生成樹，藉由Bor

vka演算法、一普里姆演算法或一克魯斯克爾演算法等演算法可求得於第一預處理結果X1中，最佳的第一電熱器加熱參考值A1與第一燃燒器加熱參考值B1之組合，使得其組合可產生最低之加熱氣體氮氧化物參考濃度N，而生成第一電熱器加工值A11與第一燃燒器加工值B11，最後接續步驟S7，控制裝置12依據第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11於加熱區段分別以第一控制器121與第二控制器122調整電熱器13與燃燒器14對工件Z進行加工。

本實施例以空燃比為11，其所產生之加熱氣體參考溫度W分別為700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃，而對工件Z加工，處理裝置11依據電熱器參數A、燃燒器參數B對預設工件C進行預處理，產生第一預處理結果X1，而主要抑制NOx大幅上升區段之加熱氣體參考溫度為700℃-1150℃，因此於該溫度區段中，該處理裝置11調整第一電熱器加熱參考值A1由0%遞增至不大於30%與第一燃燒器加熱參考值B1由100%遞減至不小於70%，對預設工件C加工，使得該第一預處理結果X1之加熱氣體參考溫度W由700℃遞增至1150℃，而加熱氣體氮氧化物參考濃度N不超過氮氧化物濃度預設值。

請參閱第4-6圖，其為本發明之第二實施例之控制方法流程圖以及控制方法部分流程圖。如圖所示，本發明第二實施例與第一實施例之差異在於更包含感測裝置15之溫度值S，於製程中隨時偵測其加熱區段之溫度，而可隨時調整電熱器加熱參考值與燃燒器加熱參考值，以維持製程效率，其步驟更包含。

步驟S9：一感測裝置偵測一加熱氣體溫度，取得一溫度值；步驟S11：該處理裝置接收該溫度值，並依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值判斷是否對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，而生成一判斷數據；步驟S13：該處理裝置依據該判斷數據判定該溫度值未符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度時，該處理裝置依據該加熱氣體參考溫度比對該溫度值，以生成一比對結果；步驟S15：該處理裝置依據該比對結果於該電熱器參數與該燃燒器參數對該預設工件進行預處理，取得一第二預處理結果，該第二預處理結果包含一第二電熱器加熱參考值與一第二燃燒器加熱參考值，以及對應於該第二電熱器加熱參考值與該第二燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；步驟S17：該處理裝置依據該氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值；以及步驟S19：依據該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值對該工件進行加工。

請一併參閱第7圖，其為本發明第二實施例之控制系統示意圖，如圖所示；本發明第二實施例與第一實施例差異在於更進一步包含一感測裝置15，感測裝置15電性連接處理裝置11，感測裝置15係偵測加熱氣體溫度，取得一溫度值S，再將其溫度值S回傳至處理裝置11，換言之，本發明之實施例中之電熱器13與燃燒器14皆設置於燃燒爐H內進行加熱，其中感測裝置15設有溫度感測器以及偵測燃燒量與空氣量之感測器，用以調整燃燒器14之加熱比例。

如步驟S9所示，感測裝置15用以偵測燃燒爐H內之電熱器13以及燃燒器14之加熱氣體溫度，取得溫度值S，並接續步驟S11其處理裝置11接收溫度值S後依據第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11判斷是否為對應於第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11之加熱氣體參考溫度W，而生成判斷數據V。

如步驟S13所示，處理裝置11依據判斷數據V判定溫度值S未符合對應於第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11之加熱氣體參考溫度W時，處理裝置11依據加熱氣體參考溫度W比對溫度值S，以生成比對結果，接續步驟S15所示，依據比對結果V1於電熱器參數A、燃燒器參數B對預設工件進行預處理，取得第二預處理結果X2，第二預處理結果X2包含第二電熱器加熱參考值A2與第二燃燒器加熱參考值B2，以及對應於第二電熱器加熱參考值A2與第二燃燒器加熱參考值B2之加熱氣體參考溫度W與加熱氣體氮氧化物參考濃度N，其中第二電熱器加熱參考值A2係電熱器13所使用之加熱比例與第二燃燒器加熱參考值B2係燃燒器14所使用之加熱比例，而對應於不同的電熱器13加熱比例與燃燒器14加熱比例，其所產生之加熱氣體參考溫度W與加熱氣體氮氧化物參考濃度N相對有所不同。

其中步驟S17以及步驟S19，其均與第一實施例之步驟S5與步驟S7之流程相同，故不在此贅述，步驟S17更進一步包含：步驟S171：該處理裝置依據一演算法模擬該第二預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor

如步驟S171所示，其與第一實施例之步驟S51之流程相同，故亦不在此贅述。

請參閱第7圖，其為本發明第二實施例之部份流程示意圖，如圖所示；其步驟更包含：步驟S21：該處理裝置依據該判斷數據判定該溫度值符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，且該溫度值超過一門檻值時，生成一判斷結果；以及步驟S23：該控制裝置依據該判斷結果，以該電熱器對該工件加工。

如步驟S21所示，當感測裝置15所測得之加熱氣體溫度之溫度值S符合對應於第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11之加熱氣體參考溫度W，即處理裝置判斷其溫度值S符合對應於第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11之加熱氣體參考溫度W，同時溫度值S超過所設之門檻值1150℃，則生成判斷結果，最後依據步驟S23，控制裝置14依據判斷結果，則僅以電熱器13加熱，以維持其溫度值S，而對工件Z加工。

於第二實施例中，如偵測之工作溫度出現異常，舉例來說，在700℃至1150℃之溫度區段中，其使用電熱器13與燃燒器14混合加熱，故隨著溫度逐漸上升，其應依據第一電熱器加工值A11及第一燃燒器加工值B11使得電熱器13之加熱比例與燃燒器14之加熱比例進行適當調整，因此當原工作溫度目標應達900℃而偵測之加熱區段之溫度卻僅測得800℃時，此時感測裝置15將所測得溫度值S回傳至處理裝置11重新於電熱器參數A、燃燒器參數B對預設工件C進行預處理，取得第二預處理結果X2，其所包含第二電熱器加熱參考值A2與第二燃燒器加熱參考值B2，以及對應於第二電熱器加熱參考值A2與第二燃燒器加熱參考值B2之加熱氣體參考溫度W與加熱氣體氮氧化物參考濃度N將根據回傳之溫度值S而有所不同，而使其工作溫度調整至原工作溫度目標900℃，而生成第二電熱器加工值A21及第二燃燒器加工值B21，換句話說，第二電熱器加工值A21及第二燃燒器加工值B21即可隨時依據電熱器13以及燃燒器14所產生之加熱氣體溫度進行調整，以利於迴避造成NOx之火焰溫度，而達到減少有害廢氣排放之功效，並且同時兼顧製程效率。

綜上所述，本發明為一種抑制氮氧化物生成之加熱方法，其係提供於中型燃燒爐抑制氮氧化物生成之加熱方法，採用處理裝置依據不同電熱器參數、燃燒器參數以及預設工件進行預處理後，產生其預處理結果，並比對所預設之加熱氣體氮氧化物濃度，分別生成電熱器加工值以及燃燒器加工值，即以混合電熱器輔助加熱而避免高溫火焰產生NOx，有效將NOx之排放濃度下降至90ppm以下，更連接感測裝置，隨時偵測燃燒爐之加熱氣體溫度，而進一步將測得之溫度值重新進行預處理，以重新調整電熱器加工值以及燃燒器加工值，而對工件加工，且若其測得加熱氣體溫度超過1150℃時則採用全電熱器加熱方式，而使燃燒爐內之均溫性可控制在±15℃內，有效提升其製程效率，並兼顧高溫節能及環保需求。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

S1~S7:步驟

Claims

一種抑制氮氧化物生成之加熱方法，其係以一處理裝置執行以下步驟，包含：設定一電熱器參數與一燃燒器參數；該處理裝置依據該電熱器參數及該燃燒器參數對一預設工件進行預處理，產生一第一預處理結果，該第一預處理結果包含一第一電熱器加熱參考值與一第一燃燒器加熱參考值，以及對應於該第一電熱器加熱參考值與該第一燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值；以及依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工。
如申請專利範圍第1項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置依據一演算法模擬該第一預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor
vka演算法、一普里姆演算法或一克魯斯克爾演算法，該演算法取得該第一預處理結果之一最小生成樹，以生成該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值。
如申請專利範圍第1項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第一預處理結果，以修正該第一預處理結果，生成一第一電熱器加工值及一第一燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置調整該第一電熱器加熱參考值由0%遞增至不大於30%與該第一燃燒器加熱參考值由100%遞減至不小於 70%，對該預設工件加工，使得該第一預處理結果之該加熱氣體參考溫度由700℃遞增至1150℃，而該加熱氣體氮氧化物參考濃度不超過該氮氧化物濃度預設值。
如申請專利範圍第1項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中該電熱器參數為一電熱器額定電壓、一電熱器額定溫度、一電熱器額定壓力、一電熱器材質、一電熱器尺寸，該燃燒器參數為一燃燒器額定溫度、一燃燒器額定壓力、一燃燒器尺寸，該預設工件為一工件材質以及一工件尺寸。
如申請專利範圍第1項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工之步驟後，更包含：該處理裝置依據一判斷數據判定一溫度值符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，且該溫度值超過一門檻值時，生成一判斷結果；以及該控制裝置依據該判斷結果，以該電熱器對該工件加工；其中該門檻值為1150℃。
如申請專利範圍第1項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值對至少一工件進行加工之步驟後，更包含：一感測裝置偵測一加熱氣體溫度，取得一溫度值；該處理裝置接收該溫度值，並依據該第一電熱器加工值及該第一燃燒器加工值判斷是否對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度，而生成一判斷數據；該處理裝置依據該判斷數據判定該溫度值未符合對應於該第一電熱器加工值與該第一燃燒器加工值之該加熱氣體參考溫度時，該處理裝置依據該加熱氣體參考溫度比對該溫度值，以生成一比對結果；該處理裝置依據該比對結果於該電熱器參數與該燃燒器參數對該預設工件進行預處理，取得一第二預處理結果，該第二預處理結果包含一第二電熱器加熱參考值與一第二燃燒器加熱參考值，以及對應於該第二電熱器加熱參考值與該第二燃燒器加熱參考值之一加熱氣體參考溫度與一加熱氣體氮氧化物參考濃度；該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值；以及依據該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值對該工件進行加工。
如申請專利範圍第6項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置依據一演算法模擬該第二預處理結果比對該氮氧化物濃度預設值，以生成該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值；其中該演算法為一Bor
vka演算法、一普里姆演算法或一克魯斯克爾演算法，該演算法取得該第二預處理結果之一最小生成樹，以生成該第二電熱器加工值及該第二燃燒器加工值。
如申請專利範圍第6項所述之抑制氮氧化物生成之加熱方法，其中於該處理裝置依據一氮氧化物濃度預設值比對該第二預處理結果，以修正該第二預處理結果，生成一第二電熱器加工值及一第二燃燒器加工值之步驟中，該處理裝置調整該第二電熱器加熱參考值由0%遞增至不大於30%與該第二燃燒器加熱參考值由100%遞減至不小於70%，對該預設工件加工，使得該第二預處理結果之該加熱氣體參考溫度由700℃遞增至1150℃，而該加熱氣體氮氧化物參考濃度不超過該氮氧化物濃度預設值。