用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器技术

本发明专利技术提供了一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器，属于用燃气进行燃烧的机器的控制技术领域。所述控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。本发明专利技术根据催化模块的温度和热负荷来控制燃气阀的开度，在降低有害气体排放的同时提高了热效率，保证了热效率和低氮排放。

Control equipment and method for gas burning machine and gas water heater

The invention provides a control device and a method for a machine to burn with gas and a gas water heater, which belongs to the control technology field of a machine for burning gas. The control apparatus includes: a receiving device for receiving the temperature and heat load of a catalytic module for the combustion of the machine used for burning gas, and a gas valve control device for controlling the opening of the gas valve according to the temperature of the catalytic module and the heat load described. The invention controls the opening of the gas valve according to the temperature and heat load of the catalytic module, improves the thermal efficiency while reducing the emission of harmful gases, and ensures the thermal efficiency and low nitrogen emission.

【技术实现步骤摘要】
用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器
本专利技术涉及用燃气进行燃烧的机器的控制技术，具体地涉及用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器。
技术介绍
天然气是比煤和石油更为清洁的能源，但常规的扩散燃烧方式仍会产生大量的氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)。天然气洁净燃烧已经成为能源与环保领域共同关注的课题，世界范围内各国都制定了和执行着严格的NOx排放法规，普通民众更是谈CO色变。解决燃气热水器的CO和NOx的高排放问题迫在眉睫，是制约其顺利进入市场的关键因素之一。根据对CO和NOx产生机理的认识，目前主要有两种洁净燃烧技术：一是浓淡火焰燃烧，二是全预混表面燃烧。浓淡火焰燃烧着重于将淡火焰和浓火焰在空间上合理分布，减少局部高温区以降低热力型NOx的生成量，同时浓火焰在贫燃区可二次燃烧以降低CO浓度。浓淡火焰燃烧的不足之处在于火焰形状受功率影响大，若不动态改变燃烧孔尺寸和角度难以在全功率范围内实现有效浓淡燃烧，要求对空燃比控制得非常精确，对控制系统和结构要求较高。全预混表面燃烧由于已将空气和燃气达到分子级均匀混合，自金属纤维微孔喷出后点燃可以以短火焰燃烧，局部高温区小，NOx生成量较低，空气和燃气分子级混合使CO生成量很少。全预混表面燃烧的不足之处在于对预混技术要求高，预混不完全有可能局部脱火或局部长火焰，而且表面纤维孔道狭小，容易被灰尘堵塞，堵塞后会产生热点烧坏金属纤维，总体控制及维护成本高，此外，对空燃比的要求较高，系统不好控制。现有技术方案的缺点在于：1、浓淡燃烧方式只能有效降低NOx的排放，不能降低CO的排放；2、在燃烧产生烟气后再通过催化降解的方式降低CO，会导致NOx的升高；3、通过后续催化降解的方法是一种已经产生后再消除的补救措施，不能从源头进行控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器，用于解决降低有害气体排放的同时提高热效率的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备，该控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。可选地，所述控制设备还包括：处理装置，用于判断所述催化模块的温度是否处于预先设定的温度范围；以及点火装置，用于在所述催化模块的温度小于所述温度范围的下限值的情况下对燃烧器进行点火来加热催化模块，以使催化模块工作；其中，所述燃气阀控制装置还用于在所述催化模块的温度大于所述温度范围的上限值的情况下减小所述燃气阀的开度。可选地，所述处理装置还用于判断所述热负荷是否处于标准气负荷范围；以及所述燃气阀控制装置还用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值的情况下增大所述燃气阀的开度。可选地，该控制设备还包括：风机控制模块，用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述用燃气进行燃烧的机器的风机风速大于预定风速值且所述用燃气进行燃烧的机器的风机电流小于预定电流值的情况下，提高风机风速；其中，所述接收装置还用于接收所述风机风速和所述风机电流；所述燃气阀控制装置还用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述风机电流不小于所述预定电流值的情况下增大所述燃气阀的开度。相应地，本专利技术还提供了一种燃气热水器，包括：催化模块，用于催化燃烧；热电偶模块，用于检测所述催化模块的温度；进水温度检测装置，用于检测所述燃气热水器的进水温度；出水温度检测装置，用于检测所述燃气热水器的出水温度；水流检测装置，用于检测所述燃气热水器在单位时间内的水流量；计算装置，用于根据所述燃气热水器的进水温度、出水温度和水流量来计算热负荷；风机风速检测装置，用于检测所述燃气热水器的风机风速；电流检测装置，用于检测所述燃气热水器的电流；以及根据以上所描述的用燃气进行燃烧的机器的控制设备；其中，所述用燃气进行燃烧的机器为所述燃气热水器。可选地，所述热电偶模块通过检测预埋在所述催化模块内部的高温导热材料的温度来间接得到所述催化模块的温度。相应地，本专利技术还提供了一种用燃气进行燃烧的机器的控制方法，该控制方法包括：接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。可选地，所述控制方法还包括：判断所述催化模块的温度是否处于预先设定的温度范围；在所述催化模块的温度小于所述温度范围的下限值的情况下对燃烧器进行点火来加热催化模块，以使催化模块工作；以及在所述催化模块的温度大于所述温度范围的上限值的情况下减小所述燃气阀的开度。可选地，所述控制方法还包括：判断所述热负荷是否处于标准气负荷范围；以及在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值的情况下增大所述燃气阀的开度。可选地，所述控制方法还包括：接收所述风机风速和所述风机电流；在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述用燃气进行燃烧的机器的风机风速大于预定风速值且所述用燃气进行燃烧的机器的风机电流小于预定电流值的情况下，提高风机风速；以及在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述风机电流不小于所述预定电流值的情况下增大所述燃气阀的开度。通过上述技术方案，本专利技术根据催化模块的温度和热负荷来控制燃气阀的开度，在降低有害气体排放的同时提高了热效率，保证了热效率和低氮排放。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的用燃气进行燃烧的机器的控制设备的框图；图2是本专利技术提供的催化模块的控制流程图；图3是本专利技术提供的根据热负荷调整燃气阀开度的流程图；以及图4是本专利技术提供的用燃气进行燃烧的机器的控制方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图1是本专利技术提供的用燃气进行燃烧的机器的控制设备的框图，如图1所示，该控制设备包括接收装置101和燃气阀控制装置102，接收装置101用于接收用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；燃气阀控制装置102用于根据催化模块的温度和热负荷来控制燃气阀的开度。催化模块的温度过低或过高都会造成催化模块不工作，在催化模块的温度过低的情况下可以通过对燃烧器点火来加热催化模块，在催化模块的温度过高的情况下说明燃气气量太多，可以通过减小燃气阀的开度以降低燃气气量的方式来降低催化模块的温度。热负荷指的是燃料在燃烧器中燃烧时单位时间内所释放的热量，一般情况下，都是希望尽可能地提高热负荷，也就是说热负荷越高越好，而在热负荷过低的情况下，也就是热效率过低，此时就有可能是燃气气量太少造成的，如果是这样的话，就可以通过增大燃气阀的开度来提高燃气气量以保证机器的热效率。本领域技术人员应当理解，在现有的用燃气进行燃烧的机器中，都会采用催化模块，其中，利用贵金属作为燃烧器的催化剂，实现无焰催化燃烧。可燃物在催化剂作用下燃烧，与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，有效抑制NOx的产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备，其特征在于，该控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。

【技术特征摘要】
1.一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备，其特征在于，该控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括：处理装置，用于判断所述催化模块的温度是否处于预先设定的温度范围；以及点火装置，用于在所述催化模块的温度小于所述温度范围的下限值的情况下对燃烧器进行点火来加热催化模块，以使催化模块工作；其中，所述燃气阀控制装置还用于在所述催化模块的温度大于所述温度范围的上限值的情况下减小所述燃气阀的开度。3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述处理装置还用于判断所述热负荷是否处于标准气负荷范围；以及所述燃气阀控制装置还用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值的情况下增大所述燃气阀的开度。4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，该控制设备还包括：风机控制模块，用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述用燃气进行燃烧的机器的风机风速大于预定风速值且所述用燃气进行燃烧的机器的风机电流小于预定电流值的情况下，提高风机风速；其中，所述接收装置还用于接收所述风机风速和所述风机电流；所述燃气阀控制装置还用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值以及所述风机电流不小于所述预定电流值的情况下增大所述燃气阀的开度。5.一种燃气热水器，其特征在于，包括：催化模块，用于催化燃烧；热电偶模块，用于检测所述催化模块的温度；进水温度检测装置，用于检测所述燃气热水器的进水温度；出水温度检测装置，用于检测所述燃气热水器的出水温度；水流检测装置，用于检测所述燃气热水器在单位时间内的水流量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：付成先，梁泽锋，寿利萍，李光华，全永兵，
申请(专利权)人：芜湖美的厨卫电器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34