一种用于燃气燃烧的梯级供氧系统及调节方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113670071A(43)申请公布日2021.11.19(21)申请号202110850606.4(22)申请日2021.07.27(71)申请人中冶长天国际工程有限责任公司地址410205湖南省长沙市岳麓区节庆路7号(72)发明人刘前周浩宇魏进超宋新义李谦(74)专利代理机构长沙智路知识产权代理事务所(普通合伙)43244代理人曲超(51)Int.Cl.F27B21/08(2006.01)F27B21/14(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图2页(54)发明名称一种用于燃气燃烧的梯级供氧系统及调节方法(57)摘要本发明公开了一种用于燃气燃烧的梯级供氧系统及调节方法，该系统包括氧气供给器、空气供给器、第一混合器、第二混合器、第三混合器、第四混合器、氧气总管道、第一支管道、第二支管道和第三支管道，其调节方法包括：确定目标空气流量和各目标氧气浓度，初始化氧气浓度值和助燃风目标流量值；调节空气管道和送气管道上的流量调节阀；计算出各空气管道的流量值和各氧气管道的流量值；调节氧气管道上的流量调节阀；更新各处空气流量、氧气流量和助燃风目标流量值；计算调节后的误差，判断误差是否在允许范围内，在允许范围内则结束氧气调节，否则继续调节。与现有技术相比，本发明旨在解决现有技术中氧气调节精度低且炉膛各处氧气浓度相同的缺陷。CN113670071ACN113670071A权利要求书1/4页1.一种用于燃气燃烧的梯级供氧系统，其特征在于，包括氧气供给器、空气供给器、第一混合器、第二混合器、第三混合器和第四混合器，所述氧气供给器与第一混合器之间连通有氧气总管道，所述氧气总管道与第二混合器之间连通有第一支管道，所述第一支管道与第三混合器之间连通有第二支管道，所述第二支管道与第四混合器之间连通有第三支管道，所述氧气总管道、第一支管道、第二支管道和第三管道上分别设有总氧气调节子系统、第一氧气调节子系统、第二氧气调节子系统和第三氧气调节子系统，所述总氧气调节子系统、第一氧气调节子系统、第二氧气调节子系统和第三氧气调节子系统设于氧气供给器与第四混合器之间，所述空气供给器上连通有空气管道，所述空气管道依次连通于第一混合器、第二混合器、第三混合器和第四混合器，所述空气供给器与第一混合器之间的空气管道上设有空气调节子系统，所述第二混合器、第三混合器和第四混合器上分别连通有第一送气管道、第二送气管道和第三送气管道，所述第一送气管道、第二送气管道和第三送气管道上分别设有第一送气调节子系统、第二送气调节子系统和第三送气调节子系统。2.根据权利要求1所述的用于燃气燃烧的梯级供氧系统，其特征在于，相邻的两个混合器之间的空气管道上设有氧气浓度测量仪，所述第三送气管道上设有氧气浓度测量仪。3.根据权利要求1所述的用于燃气燃烧的梯级供氧系统，其特征在于，所述总氧气调节子系统、第一氧气调节子系统、第二氧气调节子系统、第三氧气调节子系统、空气调节子系统、第一送气调节子系统、第二送气调节子系统和第三送气调节子系统均设有流量计和流量调节阀。4.一种应用了如权利要求1‑3任一项用于燃气燃烧的梯级供氧系统的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据工况确定目标空气流量Q′air,t、第二混合器的目标氧气浓度C′1、第三混合器的目标氧气浓度C′2和第四混合器的目标氧气浓度C′3；S2：设置第一混合器的目标氧气浓度C′0，使C′0满足：C′0＝max{(C′2‑C′1),(C′3‑C′2)}；S3：初始化氧气浓度值和助燃风目标流量值，使Ci＝C′i，其中，为氧气总管道的氧气流量，该步骤中，C1为第二混合器的氧气浓度，C2为第三混合器的氧气浓度，C3为第四混合器的氧气浓度，为第二混合器的目标流出量，为第三混合器的目标流出量，为第四混合器的目标流出量；i＝1，2，3；S4：调节空气调节子系统、第一送气调节子系统、第二送气调节子系统和第三送气调节子系统，使第二混合器的流出量第三混合器的流出量和第四混合器的流出量和空气流量Qair,t满足：Qair,t＝Q′air,t，2CN113670071A权利要求书2/4页其中，i＝1，2，3；S5：根据第一混合器的氧气浓度和空气流量计算出第一混合器与第二混合器之间的流通量Qair,1，然后根据第二混合器的氧气浓度和Qair,1计算出第二混合器与第三混合器之间的流通量Qair,2，然后根据第三混合器的氧气浓度和Qair,2计算出第三混合器与第四混合器之间的流通量Qair,3；S6：计算出氧气总管道进入第一混合器的目标氧气流量第一支管道进入第二混合器的目标氧气流量第二支管道进入第三混合器的目标氧气流量和第三支管道进入第四混合器的目标氧气流量S7：由和获得第三支管道的目标氧气流量