用于控制燃烧室的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于控制燃烧室的系统和方法。用于控制燃烧室中的活动的系统。该系统不必需要被机械地调节但仍可提供对于燃料空气混合比的精确控制。系统的感测模块可具有与空气流量相关的质量流量传感器和与燃料流量相关的另一传感器。传感器都不必接触燃料。可控制至系统的燃料和空气。燃料和/或空气的压力可被调节。传感器可提供信号至处理器以表明系统中的燃料和空气的状态。依赖于所编程的曲线、表等等，通常基于存储存储器中的数据，处理器可以以并行的方式调节燃料和空气的流量或压力以提供合适的燃料空气混合物至燃烧室。

【技术实现步骤摘要】
用于控制燃烧室的系统和方法相关申请的交叉引用本申请是于2016年1月11日提交的美国专利申请序列号14/992,826的部分延续申请，该美国专利申请序列号14/992,826是于2012年9月15日提交的美国专利申请序列号13/621,175（现为美国专利9,234,661）的延续。于2016年1月11日提交的美国专利申请序列号14/992,826以引用的方式并入到本文。于2012年9月15日提交的美国专利申请序列号13/621,175以引用的方式并入到本文。本申请是于2014年9月12日提交的美国专利申请序列号14/485,519的部分延续申请。于2014年9月12日提交的美国专利申请序列号14/485,519以引用的方式并入到本文。
本公开涉及燃烧装置，例如燃烧器。具体地，本公开涉及控制所述装置中的燃烧。
技术实现思路
本公开揭示了一种用于控制诸如燃烧器的燃烧室中的活动的系统和方法。该系统不必需要被机械地调节，并仍可提供对于燃料空气混合比的精确控制。该系统的感测模块可具有与空气流量相关的质量流量传感器和与燃料流量有关的另一传感器。传感器都不需要与燃料接触。可例如通过质量流量约束阀来控制至系统的燃料。燃料和空气的压力可以是被调节的参数。至系统的空气可被控制以作为参考。传感器可提供信号至处理器以表明系统中的燃料和空气的状态。依赖于所编程的曲线、表等等，通常基于存储存储器中的数据，处理器可以以并行的方式调节燃料和空气的流量或压力，以在关于燃烧器能力、设定点、调试和吹扫等等的各种情形中提供合适的燃料空气混合物至燃烧室。附图说明图1是可提供用于燃料调节的信号的测量系统的视图；图1a是具有三个混合点的燃烧器控制系统的视图；图1b是燃烧器控制系统的视图，该燃烧器控制系统具有相对于至混合点的燃料流量的可选择质量流量约束装置；图2是表示参考空气流的视图；图3是表示用于预混合的参考空气流的视图；图4是表示被调节的气体（在本文中，“气体”可与“燃气”互换使用）流的视图；图5是调节系统的第一操作状况的视图；图6是调节系统的第二操作状况的视图；图7是调节系统的第三操作状况的视图；图8是调节系统的第四操作状况的视图；图9是调节系统的第五操作状况的视图；图10是调节系统的第六操作状况的视图；图11是这样的视图，其示出调节控制方案调节在压力调节器正下游的气体压力的采集点处的气体压力；图12是这样示例的视图，其中调节控制作为独立反馈被施加以防护在所谓的并联定位系统中的空气约束阀和气体约束阀的位置；图13是燃烧器控制系统的视图，所述燃烧器控制系统具有冗余流动路径以及相对于燃料流量来说的可选择质量流量约束装置，以选择性地提供燃料流量至冗余流动路径；图14是作为总体放大率的函数的传感器关系的图形的视图；图15是具有燃烧器燃料和空气混合物的燃烧器控制系统的视图，其中由传感器检测的燃料参数是可调节的；图16是具有燃烧器燃料和空气混合物的燃烧器控制系统的视图，其中由传感器检测的空气参数是可调节的；以及图17是具有燃烧器燃料和空气混合物的燃烧器控制系统的视图，其中跨过传感器所检测的空气和燃料参数都是可调节的。具体实施方式在本文中所描述和/或示出的实施方式中，本专利技术的系统和方法可包括一个或多个处理器、计算机、控制器、用户界面、无线和/或有线连接等等。本说明书可提供一个或多个说明性的和具体的示例、或者实施本专利技术系统和方法的方案。可能存在实施本专利技术系统和方法的许多其它示例或者方法。本专利技术的方法和系统可以以如下为特征：在参考空气压力、参考燃烧室压力和调节燃料压力之间的气动连接。气动连接可包含流动通道、流量阻碍装置和感测元件。该系统可提供反馈信号，该反馈信号可用于精确地调节燃料压力，从而得到被精确控制的空气燃料混合比。术语“阻碍（或阻碍装置）”和“约束（或约束装置）”在本文中可被互换地使用。术语“入口”和“出口”可属于流体装置。术语“端口”可指代入口或出口。术语“输入”和“输出”可属于电气装置或流体装置。本专利技术的系统不必需要压力调节器下游的机械调节。该系统不必需要可调节的节流阀、可调节的孔口、或者对于机械或气动压力放大器的调节。另外，本专利技术的系统可控制用于各种各样的应用的空气燃料混合比，所述应用例如是预混合、空气燃料比例动力射流、平行定位动力射流等。该系统可实现用于如下的多种方法：空气燃料混合精度、燃料适应性、空气燃料比例混合、非线性混合曲线、自动调试、诊断、调制范围、燃料计量、燃料压力监视、空气压力监视、设置的版本控制、授权控制、安全和保护、故障保护操作。燃料空气比的精确控制可以是改善燃烧室（例如，燃烧器）的总体燃烧器性能和效率的最重要方面之一。本说明书可示出，调节方法如何借助于与主空气质量流量相关的第一质量流量传感器来测量伺服空气质量流量，以及调节方法如何借助于与主燃料流量相关的第二质量流量传感器来测量伺服空气流量。本说明书还可示出，该系统如何通过第一嵌入方法来实现故障保护，所述第一嵌入方法通过检测并测量传感器读数漂移的量来检测到混合物由于传感器漂移而会进入不安全的比率、首先校正所测量的传感器漂移量或者当所测量的漂移量超过预定阈值时关闭该应用。可针对过滤器或孔口约束的变化来施加校正。本说明书还可示出，该系统如何通过第二嵌入方法来实现故障保护，所述第二嵌入方法会检测到由于燃料侧过滤器的约束增加，混合比有可能进入不安全情形，并且当超过某个预定阈值时将关闭该应用。本说明书还可示出，安装者能够如何编程最佳地匹配该应用的实质上任何曲线，该曲线示出作为燃烧器能力的函数的空气质量流量和燃料质量流量的混合比，以及该系统能够如何基于所调试并批准的设定点来调节空气质量流量和燃料质量流量的混合比。一个因素可以是现有技术的调节装置可具有内含于其中的可被解决的问题。所述问题可以包括：难以接近调节装置、给安装者的低劣信号反馈、不可能固定、锁定或固化所测试并批准的设置、需要手动调节、没有自动调试、没有诊断、针对不同热容量的编程混合比可能性受限、对于安全和燃烧质量来说依赖于安装者的技能和耐心、仅针对零压阀系统（zerogovernorsystem）有效、对于非零压阀系统需要不同的方案、以及针对设置已经从调试值漂移的无检测或粗略检测。阀可安装在各种类型的位置中，这意味着在许多情形中读取调节螺钉的标记以及对调节螺钉进行调节可能会是困难的。在典型的气体燃烧器中，其可能难以接近或者调节。因此，在燃烧器的位置处调节装置的视觉反馈可能是低劣的。将调节装置固定或固化在有利的设置中而不干扰所实现的设置，这可能会是很困难的或者不可能的，并且是耗时的。放置盖以从视野中隐藏调节螺钉不必然地固定所述设置。当安装所述盖时，可能容易接触到调节螺钉或者意外地解除对于设置的调节。任何罩或盖对于安装者来说应当是可移除的，并且能够不被察觉地由某些个人移除以改变锅炉的设置。现有技术的系统可能需要手动调节。在调试期间，安装者可能附接临时燃烧传感器以读取燃烧质量。基于测量结果，安装者可能需要根据限定的程序来转动螺钉，直到燃烧质量是良好且可接受的。在每个调节步骤之后，燃烧过程和燃烧器可能需要随着时间的推移而稳定化。该程序可能需要耐心、工具、时间和安装者的技能。对于空气气体比例调节系统来说，可能存在能够由调节螺钉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统包括：第一传感器，所述第一传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到空气供应源；第二传感器，所述第二传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到所述空气供应源；第三传感器，所述第三传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到所述空气供应源；第一联接点，所述第一联接点具有被连接到所述第三传感器的第二端口上的第一端口、能够连接到燃料源的第二端口、以及第三端口；第二联接点，所述第二联接点具有被连接到所述第二传感器的第二端口上的第一端口、能够连接到燃料源的第二端口、以及第三端口；第三联接点，所述第三联接点具有被连接到所述第一传感器的第二端口上的第一端口、被连接到所述第二联接点的第三端口上的第二端口、以及第三端口；以及第四联接点，所述第四联接点具有被连接到所述第三联接点的第三端口上的第一端口、被连接到所述第一联接点的第三端口上的第二端口、以及能够连接到燃烧室的第三端口。

【技术特征摘要】
2017.05.19 US 15/6004031.一种燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统包括：第一传感器，所述第一传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到空气供应源；第二传感器，所述第二传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到所述空气供应源；第三传感器，所述第三传感器具有第一端口、第二端口和信号终端，所述第一端口能够连接到所述空气供应源；第一联接点，所述第一联接点具有被连接到所述第三传感器的第二端口上的第一端口、能够连接到燃料源的第二端口、以及第三端口；第二联接点，所述第二联接点具有被连接到所述第二传感器的第二端口上的第一端口、能够连接到燃料源的第二端口、以及第三端口；第三联接点，所述第三联接点具有被连接到所述第一传感器的第二端口上的第一端口、被连接到所述第二联接点的第三端口上的第二端口、以及第三端口；以及第四联接点，所述第四联接点具有被连接到所述第三联接点的第三端口上的第一端口、被连接到所述第一联接点的第三端口上的第二端口、以及能够连接到燃烧室的第三端口。2.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括：处理器，所述处理器具有：第一终端，所述第一终端连接到所述第一传感器的信号终端；第二终端，所述第二终端连接到所述第二传感器的信号终端；第三终端，所述第三终端连接到所述第三传感器的信号终端；并且具有第四终端，所述第四终端能够连接到所述燃料源的控制终端；并且其中，用于所述燃料源的控制终端包括第一可变约束装置，所述第一可变约束装置具有：用于连接到燃料供应源的第一端口；用于连接到所述第一联接点的第二端口上的第二端口；以及第三端口。3.根据权利要求2所述的系统，所述系统还包括：致动器，所述致动器被连接到所述第一可变约束装置，并且具有连接到所述处理器的第三终端上的控制终端；并且其中，至所述致动器的控制终端的信号能够改变所述第一可变约束装置对于通过所述第一可变约束装置的燃料流量的约束。4.根据权利要求2所述的系统，所述系统还包括：第二可变约束装置，所述第二可变约束装置具有：第一端口，所述第一端口用于连接到所述第一可变约束装置的第三端口；以及第二端口，所述第二端口用于连接到所述第二联接点的第二端口；并且其中：所述第二可变约束装置在打开位置与关闭位置之间的调节会调节所述第二传感器的输出读数；并且当所述第二可变约束装置关闭时，所述第二传感器输出旨在与所述来自第一传感器的读数相冗余的读数；当所述第二可变约束装置打开时，所述第二传感器输出旨在与来自所述第三传感器的读数相冗余的读数。5.根据权利要求4所述的系统，所述系统还包括：第二可变约束装置，所述第二可变约束装置具有：第一端口，所述第一端口用于连接到所述第一可变约束装置的第三端口；以及第二端口，所述第二端口用于连接到所述第二联接点的第二端口；以及致动器，所述致动器被连接到所述第二可变约束装置，并且具有被连接到所述处理器的第三终端上的控制终端；并且其中，至所述致动器的控制终端的信号能够改变所述第二可变约束装置对于通过所述第二可变约束装置的燃料流量的约束。6.根据权利要求2所述的系统，其中：所述处理器被构造成基于来自所述第一传感器和所述第三传感器的读数来调节空气燃料比；或者所述处理器被构造成基于将来自所述第二传感器的读数与来自所述第一传感器和所述第二传感器中的一者的读数进行比较，来测试所述第一传感器和所述第三传感器中的一者。7.一种燃烧器控制系统，所述系统包括：第一流动路径，所述第一流动路径具有来自空气供应源的输入；第二流动路径，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：W苏珀，F范普鲁音，D库塞拉，S蒙斯特赫伊斯，J普拉特，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US