[其他]釋熱率控制方法及設備

無效

• 申請號: 87106029
• 申請日: 1987-08-27
• 公開（公告）號: CN87106029A
• 公開（公告）日: 1988-03-30
• 發明（設計）人: 米高·G·梅
• 申請（專利權）人: 米高·G·梅
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東,吳秉芬

人為的空氣污染是當今眾所周知的事。今天減少不必要的污染已成為當務之急。大量的空氣污染是由人造的礦物燃料燃燒裝置產生的。近來人們都在清除這類裝置排出的廢氣和/或煙道氣方面作了不少努力。

下面介紹的本發明，其首要目的是提出一種能顯著減少燃燒過程最終殘留物的至少一些組分（例如，部分燃燒過的烴和氮的氧化物）的燃燒工藝。此外，下面也將提出并介紹控制該燃燒過程及經濟實惠因而有利于降低成本的最佳方法。

盡管本專利申請內容對熟悉本專業的人士來說基本上是很易明白的，下面還是結合圖1對較佳程序的燃燒流程示意圖作一介紹。

在熱能發生裝置的情況下，必須將相應能燃燒的物料（以后簡稱“燃料”）裝入進行燃燒的特定區，還必須往該區基本上同時輸送相應量的氧（通常包含在周圍大氣中的氧）。上述以Z表示的區通常配置在后面即將談到的燃燒過程進行的預定燃燒空間中。

迄今，可燃物或燃料的燃燒都遵循一定的自然規律，因而在時間座標軸上，較小的釋熱率（以下簡稱ROHR）后面總是跟隨著較大的ROHR，并且朝向氧化過程結束的方向進行下去。當大部分可獲得的熱量已從可燃組分的給定數量中釋放出來時，該ROHR可能會比只放出大約60%熱量時的ROHR小。

本發明申請人發現（見WO????86/01876），有效地控制ROHR可以促進燃燒，同時在容許所排出的廢氣按一般方式從煙囪排出的情況下，顯著減少通常一般燃燒過程所產生的不希望有的污染。

本發明申請人還發現，控制ROHR最有效的方法是令排出的廢氣再循環返回燃燒用的氧或含氧的空氣中（以下“排氣再循環”簡稱EGR）。

這樣，剩下的問題是確定所希望的ROHR，測定實際的ROHR，然后按所希望的方式控制該ROHR，最好配合一個閉合控制裝置進行。

ROHR的測定最好是藉至少一個（最好與溫度有關的）在以Z′表示的第一燃燒區中的測量進行，燃燒與氧化相繼在此區中發生。更有效的方法是在以Z″表示的第二燃燒區中測定與第二溫度有關的值。此第二溫度有關值最好是建立在第一區中氧化組分已放出的熱量上。第一和第二與溫度有關的值（這在后面即將更詳細地介紹）可用以更精確測定該ROHR，測定時最好在這類熱能釋放過程的某一給定時間和當時占優勢的和/或給定的操作條件下進行。

這里將介紹的經過改良的方法已應用于可控功率輸出在300至1000千瓦之間的小規模熱能發生裝置上。改良效果包括：

-降低現有技術水平熱能發生器通常熱損失的50%左右;

-未燃燒烴類量降低80%左右;

-一氧化碳（CO）排放量減少50%左右;

-氮的氧化物（NOx）的排放量減少60%左右;

-降低了管理和維修費;

-改善了費用-收益-排放比。

熟悉本專業的人士還可以進行其它可能的改良，舉例來說，可以對相應的探測裝置按上述方式探測出來的至少其中一個探測值求其對時間的導數（例如dq/dt），以便使該處理機可以進行微分和積分過程控制（常稱之為PDI），這是眾所周知的。對現有發電站進行所謂改裝，花費也不大。

本發明的設備在熟悉本專業人士指導下是不難進行制造的。

從下面參照附圖對一個實施例所作的詳細說明可以更清楚了解本發明的其它目的和優點。

圖1是本發明一個實際結構的示意圖和實現本發明所提出的至少其中一個方法的設備一個例子的示意圖。

參看附圖，從圖中可以看到，外界的空氣O₂被引入燃燒室C中的一個氧化區Z中，燃料F也引入該氧化區Z中。氧化時，也就是燃燒時，產生放熱能量Q₂。然后此放熱能量傳到任何適當的裝置20，裝置20可以是管材或非管材，其作用是提供所希望的通常比放熱能量Q₂小的輸出熱量Q₁。

燃燒過程的最終產品是從燃燒室C排放出的排放氣體EG，最后，灰份或其它殘留物25可用本專業周知的方法適當地從燃燒室C抽出。本系統包括一系列探測器裝置，最好裝在至少第一分區Z′和/或Z″中（例如A和/或B）。在該兩分區Z′和Z″中，該諸探測器最好連接到一個控制器P上，控制器P則用以從以下所列舉預定的探測器中接收信號、測量值等而設的：

空氣進口溫度……探測器1;

燃燒室溫度……探測器2;

煙道氣溫度……探測器3;和

與燃料流有關的信號……探測器4

還有為檢測（例如）所述裝置20熱輸出而設的溫度和/或流量測定探測器5。