氨气燃烧控制方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术涉及氨燃烧控制技术领域，公开一种氨气燃烧控制方法、系统、设备及介质。该方法包括：确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号；设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量；判断燃烧温度是否处于目标温度的误差区间之内；燃烧温度处于目标温度的误差区间之外时，依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号。本发明专利技术设置中心燃烧区域和外围燃烧区域，实现燃料与空气快速均匀混合，采用氨氢气体作为燃料，提高燃烧效率，降低氮氧化物的排放，通过温度补偿，使得燃烧效果更加稳定。使得燃烧效果更加稳定。使得燃烧效果更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
氨气燃烧控制方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及氨燃烧控制
，尤其是一种氨气燃烧控制方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]目前，在陶瓷辊道窑烧成过程中，只有氧气与燃料参与反应，而氮气只作为稀释剂存在空气中，使得氧气与燃料接触面减少，造成燃烧不完全，受热不均匀，并且容易产生局部高温，这将有利于氮气在高温下与氧气反应生成大量的NOx，从而导致氧气与燃料发生碰撞反应的几率又大大的减少。所产生的烟气携带大量的热量排出窑炉体外，造成大量的热量损失，降低陶瓷辊道窑的热效率。
[0003]氨气(绿氨)在生产和燃烧利用全过程中零碳排放，氨气可作为一种无碳燃料，具有热值高、易于储存等优点，能极大提高燃烧热热值和燃烧效率。然而，当以氨气作为燃料并引入燃料氮时，燃烧过程仍然会产生大量的氮氧化物，造成了环境的污染。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种氨气燃烧控制方法、系统、设备及介质，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]第一方面，提供一种氨气燃烧控制方法，包括：
[0006]依据烧成曲线确定当前阶段的目标温度，依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号；
[0007]获取氨气和氢气的输入气压，依据氢气掺入比例设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量；
[0008]判断燃烧温度是否处于目标温度的误差区间之内；
[0009]燃烧温度处于目标温度的误差区间之外时，依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号。
[0010]进一步地，所述依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号，包括：
[0011]依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及初始控制信号；
[0012]依据初始控制信号、氢气掺入比例和补偿控制信号计算中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的燃烧控制信号；
[0013]所述燃烧控制信号的计算公式为：
[0014][0015]其中，U
sa1
，U
a1
和ΔU
sa1
分别表示中心燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号、初始控制信号和补偿信号，U
sa2
，U
a2
和ΔU
sa2
分别表示外围燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号、初始控制信号和补偿信号，U
sh1
和ΔU
sh1
分别表示中心燃烧区域对于氢气的燃烧控制信号和补偿信号，U
sh2
和ΔU
sh2
分别表示外围燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号和补偿信号。
[0016]进一步地，所述依据氢气掺入比例设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量，包括：
[0017]对氨气和氢气的输入气压进行偏差值计算，得到氨气输入偏差值和氢气输入偏差值；
[0018]依据氨气输入偏差值和氢气输入偏差值对燃烧控制信号进行模糊控制，得到模糊控制信号，从而依据模糊控制信号对输入至中心燃烧区域和外围燃烧区域的氨气和/或氢气的流量进行调节。
[0019]进一步地，所述依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号以及氨气和/或氢气的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号，包括：
[0020]对燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度进行温度阈值等级划分，使每个温度阈值等级分别对应一个补偿信号；
[0021]依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度所对应的温度阈值等级确定中心燃烧区域以及外围燃烧区域的补偿信号，在烧成曲线的下一个控温点处输出补偿信号，替换原来的补偿信号。
[0022]进一步地，所述氨气燃烧控制方法还包括：
[0023]依据燃烧温度与目标温度的偏离程度计算更新后燃烧控制信号的维持时长，在维持时长内维持输出更新后的燃烧控制信号，在维持时长结束后，依据烧成曲线确定下一阶段的目标温度和燃烧控制信号。
[0024]进一步地，所述依据燃烧温度与目标温度的偏离程度计算更新后燃烧控制信号的维持时长，在维持时长内维持输出更新后的燃烧控制信号，包括：
[0025]更新燃烧控制信号后，计算调节时刻的燃烧温度变化至目标温度的变化时长以及平均燃烧温度，得到第一变化时长和第一平均燃烧温度；
[0026]将由第一变化时长与第一平均燃烧温度的乘积和由第一变化时长与目标温度的乘积进行比较，计算燃烧温度到达目标温度后所需延长的补偿时长；
[0027]燃烧温度到达目标温度后，计算单位时段内燃烧温度的平均燃烧温度，得到第二变化时长和第二平均燃烧温度，将由第二变化时长与第二平均燃烧温度的乘积进行累加，直至到达由补偿时长与目标温度的乘积为止。
[0028]进一步地，所述氢气掺入比例为2％
‑
5％。
[0029]第二方面，提供一种氨气燃烧控制系统，包括：
[0030]中心燃烧区域和外围燃烧区域；
[0031]初始模块，用于依据烧成曲线确定当前阶段的目标温度，依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号；
[0032]计算模块，用于获取氨气和氢气的输入气压，依据氢气掺入比例设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量；
[0033]判断模块，用于判断燃烧温度是否处于目标温度的误差区间之内；
[0034]补偿控制模块，用于燃烧温度处于目标温度的误差区间之外时，依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号。
[0035]第三方面，提供一种计算机设备，包括：
[0036]存储器，存储有计算机程序；
[0037]处理器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的氨气燃烧控制方法。
[0038]第四方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的氨气燃烧控制方法。
[0039]本专利技术的有益效果：设置中心燃烧区域和外围燃烧区域，有利于形成旋流区，实现燃料与空气快速均匀混合，提高了燃烧效率，降低氮氧化物的排放。燃烧器的主要燃料是氨气，另一种燃料是氢气，促进燃料的充分燃烧，通过温度补偿，使得燃烧效果更加稳定。
附图说明
[0040]图1是根据第一个实施例示出的氨气燃烧控制方法的流程图。
[0041]图2是根据一实施例示出的步骤S100的方法的流程图。
[0042]图3是根据一实施例示出的步骤S200的方法的流程图。
[0043]图4是根据一实施例示出的步骤S500的方法的流程图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨气燃烧控制方法，其特征在于，包括：依据烧成曲线确定当前阶段的目标温度，依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号；获取氨气和氢气的输入气压，依据氢气掺入比例设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量；判断燃烧温度是否处于目标温度的误差区间之内；燃烧温度处于目标温度的误差区间之外时，依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号。2.根据权利要求1所述的氨气燃烧控制方法，其特征在于，所述依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及燃烧控制信号，包括：依据目标温度确定中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的氢气掺入比例以及初始控制信号；依据初始控制信号、氢气掺入比例和补偿控制信号计算中心燃烧区域和外围燃烧区域分别对应的燃烧控制信号；所述燃烧控制信号的计算公式为：其中，U
sa1
，U
a1
和ΔU
sa1
分别表示中心燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号、初始控制信号和补偿信号，U
sa2
，U
a2
和ΔU
sa2
分别表示外围燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号、初始控制信号和补偿信号，U
sh1
和ΔU
sh1
分别表示中心燃烧区域对于氢气的燃烧控制信号和补偿信号，U
sh2
和ΔU
sh2
分别表示外围燃烧区域对于氨气的燃烧控制信号和补偿信号。3.根据权利要求1所述的氨气燃烧控制方法，其特征在于，所述依据氢气掺入比例设定中心燃烧区域以及外围燃烧区域输入氨气和/或氢气的流量，包括：对氨气和氢气的输入气压进行偏差值计算，得到氨气输入偏差值和氢气输入偏差值；依据氨气输入偏差值和氢气输入偏差值对燃烧控制信号进行模糊控制，得到模糊控制信号，从而依据模糊控制信号对输入至中心燃烧区域和外围燃烧区域的氨气和/或氢气的流量进行调节。4.根据权利要求1所述的氨气燃烧控制方法，其特征在于，所述依据燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度确定燃烧控制信号以及氨气和/或氢气的补偿信号，在烧成曲线的控温点处输出补偿信号，更新燃烧控制信号，包括：对燃烧温度与目标温度的误差区间的偏离程度进行温度阈值等级划分，使每个温度阈值等级分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，肖纯，刘孟杰，张猛，伍炜，徐诚博，杨牧，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：发明
国别省市：