炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115405911A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202211054327.8(22)申请日2022.08.29(71)申请人清华大学山西清洁能源研究院地址030032山西省太原市转型综合改革示范区科技创新城正阳街100号(72)发明人刘艳鹏张扬韩志刚(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师于腾昊(51)Int.Cl.F22B35/00(2006.01)F23M11/04(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉(57)摘要本发明公开了一种炉膛防爆控制系统、控制方法及锅炉，该炉膛防爆控制系统包括：用于将可燃气体浓度转化为可燃气体电信号的可燃气体检测单元；用于将氧气浓度转化为氧气电信号的氧气检测单元；用于将烟气的压力值转化为压力电信号的压力变送器；用于对以上三种电信号进行判断并对燃烧器和炉膛状况做出相应控制模式的燃烧器控制系统。采用该炉膛防爆控制系统显著降低了传统炉膛防爆保护拒动概率，显著提高了传统炉膛防爆控制装置的可靠性，进而显著提高了锅炉的安全性。CN115405911ACN115405911A权利要求书1/2页1.一种炉膛防爆控制系统，其特征在于，包括：可燃气体检测单元，所述可燃气体检测单元与炉膛相连，所述可燃气体检测单元用于将所述炉膛内烟气中的可燃气体的浓度转化为可燃气体电信号；氧气检测单元，所述氧气检测单元与所述炉膛相连，所述氧气检测单元用于将所述炉膛内烟气中的氧气浓度转化为氧气电信号；压力变送器，所述压力变送器与所述炉膛相连，所述压力变送器用于将所述炉膛内的烟气的压力值转化为压力电信号；燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统分别与所述可燃气体检测单元、所述氧气检测单元、所述压力变送器、燃烧器和炉膛相连，所述燃烧器控制系统用于接收所述可燃气体电信号、所述氧气电信号和所述压力电信号，以根据所述可燃气体电信号、所述压力电信号和所述氧气电信号对所述燃烧器和所述炉膛状况进行判断并做出相应的控制模式。2.根据权利要求1的炉膛防爆控制系统，其特征在于，所述可燃性气体选自甲烷、一氧化碳和氢气中的至少一种。3.根据权利要求1的炉膛防爆控制系统，其特征在于，所述可燃气体检测单元为可燃气体检测仪；任选地，所述氧气检测单元为氧气检测仪。4.根据权利要求3的炉膛防爆控制系统，其特征在于，所述可燃气体检测仪的数量设置为多组；任选地，所述氧气检测仪的数量设置为多组；任选地，所述压力变送器的数量设置为多组。5.根据权利要求1的炉膛防爆控制系统，其特征在于，所述燃烧器控制系统通过电信号分别与所述可燃气体检测单元、所述氧气检测单元、所述压力变送器、所述燃烧器和所述炉膛相连。6.根据权利要求1的炉膛防爆控制系统，其特征在于，所述电信号的传输方式包括有线传输和无线传输；任选地，所述有线传输选自电缆传输和光纤传输中的至少一种；任选地，所述无线传输为电磁波传输。7.一种炉膛防爆控制方法，其特征在于，包括：(1)采用可燃气体检测单元获取炉膛烟气，所述可燃气体检测单元将所述炉膛烟气中的可燃气体的浓度转化为可燃气体电信号；(2)采用氧气检测单元获取炉膛烟气，所述氧气检测单元将所述炉膛烟气中的氧气的浓度转化为氧气电信号；(3)采用压力变送器获取炉膛烟气，所述压力变送器将所述炉膛烟气的压力值转化为压力电信号；(4)将所述可燃气体电信号、所述氧气电信号和所述压力电信号输送至燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统根据所述可燃气体电信号、所述氧气电信号和所述压力电信号对燃烧器和炉膛状况进行判断并做出相应的控制模式。8.根据权利要求7的炉膛防爆控制方法，其特征在于，所述可燃气体检测单元为可燃气体检测仪；2CN115405911A权利要求书2/2页任选地，所述氧气检测单元为氧气检测仪；任选地，所述可燃气体检测仪的数量设置为多组；任选地，所述氧气检测仪的数量设置为多组；任选地，所述压力变送器的数量设置为多组。9.根据权利要求7的炉膛防爆控制方法，其特征在于，所述燃烧器控制系统根据所述可燃气体电信号、所述氧气电信号和所述压力电信号对所述燃烧器和所述炉膛状况进行判断并做出相应的控制模式的具体方法包括：(4‑1)在炉膛点火前，预设氧气浓度安全值对应的电信号为Q1on，设任一时间点对应的氧气浓度对应的电信号为Q1，预设可燃气体浓度安全值对应的电信号为Q2on，设所述任一时间点对应的可燃气体浓度对应的电信号为Q2，当Q1on>Q1且Q2on<Q2时，所述燃烧器控制系统控制所述燃烧器进入点火模式，否则进入保护模式；(4‑2)在炉膛运行中，预设炉膛在Δt时间段内的压力波动安全值对应的电信号为Q3on，设Δt时间段内的实际压力