[發(fā)明專利]氨氣燃燒控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210105024.8
• 申請(qǐng)日: 2022-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114459032A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳靜;肖純;劉孟杰;張猛;伍煒;徐誠(chéng)博;楊牧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山仙湖實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): F23D17/00
• 分類號(hào): F23D17/00;F23N1/02;F23L7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

本發(fā)明涉及氨燃燒控制技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)一種氨氣燃燒控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。該方法包括：確定中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的氫氣摻入比例以及燃燒控制信號(hào)；設(shè)定中心燃燒區(qū)域以及外圍燃燒區(qū)域輸入氨氣和/或氫氣的流量；判斷燃燒溫度是否處于目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間之內(nèi)；燃燒溫度處于目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間之外時(shí)，依據(jù)燃燒溫度與目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間的偏離程度確定燃燒控制信號(hào)的補(bǔ)償信號(hào)，在燒成曲線的控溫點(diǎn)處輸出補(bǔ)償信號(hào)，更新燃燒控制信號(hào)。本發(fā)明設(shè)置中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域，實(shí)現(xiàn)燃料與空氣快速均勻混合，采用氨氫氣體作為燃料，提高燃燒效率，降低氮氧化物的排放，通過(guò)溫度補(bǔ)償，使得燃燒效果更加穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氨燃燒控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種氨氣燃燒控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前，在陶瓷輥道窯燒成過(guò)程中，只有氧氣與燃料參與反應(yīng)，而氮?dú)庵蛔鳛橄♂寗┐嬖诳諝庵校沟醚鯕馀c燃料接觸面減少，造成燃燒不完全，受熱不均勻，并且容易產(chǎn)生局部高溫，這將有利于氮?dú)庠诟邷叵屡c氧氣反應(yīng)生成大量的NOx，從而導(dǎo)致氧氣與燃料發(fā)生碰撞反應(yīng)的幾率又大大的減少。所產(chǎn)生的煙氣攜帶大量的熱量排出窯爐體外，造成大量的熱量損失，降低陶瓷輥道窯的熱效率。

氨氣(綠氨)在生產(chǎn)和燃燒利用全過(guò)程中零碳排放，氨氣可作為一種無(wú)碳燃料，具有熱值高、易于儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，能極大提高燃燒熱熱值和燃燒效率。然而，當(dāng)以氨氣作為燃料并引入燃料氮時(shí)，燃燒過(guò)程仍然會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物，造成了環(huán)境的污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氨氣燃燒控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

第一方面，提供一種氨氣燃燒控制方法，包括：

依據(jù)燒成曲線確定當(dāng)前階段的目標(biāo)溫度，依據(jù)目標(biāo)溫度確定中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的氫氣摻入比例以及燃燒控制信號(hào)；

獲取氨氣和氫氣的輸入氣壓，依據(jù)氫氣摻入比例設(shè)定中心燃燒區(qū)域以及外圍燃燒區(qū)域輸入氨氣和/或氫氣的流量；

判斷燃燒溫度是否處于目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間之內(nèi)；

燃燒溫度處于目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間之外時(shí)，依據(jù)燃燒溫度與目標(biāo)溫度的誤差區(qū)間的偏離程度確定燃燒控制信號(hào)的補(bǔ)償信號(hào)，在燒成曲線的控溫點(diǎn)處輸出補(bǔ)償信號(hào)，更新燃燒控制信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述依據(jù)目標(biāo)溫度確定中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的氫氣摻入比例以及燃燒控制信號(hào)，包括：

依據(jù)目標(biāo)溫度確定中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的氫氣摻入比例以及初始控制信號(hào)；

依據(jù)初始控制信號(hào)、氫氣摻入比例和補(bǔ)償控制信號(hào)計(jì)算中心燃燒區(qū)域和外圍燃燒區(qū)域分別對(duì)應(yīng)的燃燒控制信號(hào)；

所述燃燒控制信號(hào)的計(jì)算公式為：

其中，U_sa1，U_a1和ΔU_sa1分別表示中心燃燒區(qū)域?qū)τ诎睔獾娜紵刂菩盘?hào)、初始控制信號(hào)和補(bǔ)償信號(hào)，U_sa2，U_a2和ΔU_sa2分別表示外圍燃燒區(qū)域?qū)τ诎睔獾娜紵刂菩盘?hào)、初始控制信號(hào)和補(bǔ)償信號(hào)，U_sh1和ΔU_sh1分別表示中心燃燒區(qū)域?qū)τ跉錃獾娜紵刂菩盘?hào)和補(bǔ)償信號(hào)，U_sh2和ΔU_sh2分別表示外圍燃燒區(qū)域?qū)τ诎睔獾娜紵刂菩盘?hào)和補(bǔ)償信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述依據(jù)氫氣摻入比例設(shè)定中心燃燒區(qū)域以及外圍燃燒區(qū)域輸入氨氣和/或氫氣的流量，包括：

對(duì)氨氣和氫氣的輸入氣壓進(jìn)行偏差值計(jì)算，得到氨氣輸入偏差值和氫氣輸入偏差值；