[发明专利]用于燃烧过程的集成传感器系统和方法

权利要求书

1.一种用于炉系统中的集成传感器系统，所述系统包括具有烟道和至少一个燃烧器的炉，所述炉包含炉料并具有界定炉环境的壁，所述壁包括侧壁、端部和顶部中的至少一个，所述炉具有两个或更多个区域，每个区域都受到调节输入到所述炉中的能量的至少一个炉参数的不同影响，所述集成传感器系统包括：

第一温度传感器，其定位成测量所述炉系统中的第一温度；

第二温度传感器，其定位成测量所述炉系统中的第二温度；和

控制器，其被编程以分别从第一和第二温度传感器接收指示第一和第二测量温度的信号，并且基于第一和第二温度之间的关系来调节炉系统参数的操作，从而不同地调节输入到所述炉的至少两个区域中的能量；

其中，所述第一和第二温度之间的关系是如下的一个或多个的函数：所述两个温度之间的差、所述两个温度的比和所述两个温度的加权平均。

2.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述第一温度传感器安装在所述炉的第一区中的壁中并直接暴露于所述炉环境；和

其中，所述第二温度传感器嵌入在所述炉的所述第一区中的壁中并且被隔离而免于直接暴露于所述炉环境。

3.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述第一温度传感器是定向成检测所述炉中的第一区中的炉料的温度的光学传感器；和

其中，所述第二温度传感器是定向成检测所述炉中的第二区中的炉料的温度的光学传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，

其中，所述第一温度传感器是定向成检测所述炉中的第一区中的炉料的温度的光学传感器；和

其中，所述第二温度传感器嵌入在所述炉的所述第一区中的壁中并且被隔离而免于直接暴露于所述炉环境。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，要调节的炉系统参数包括如下的至少之一：燃烧器燃烧速率、燃烧器化学计量、燃烧器分级、两个或更多个燃烧器之间的燃烧速率分布、两个或多个燃烧器之间的分级分布以及炉压力。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程为间歇地监测所述温度传感器信号中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括至少第三传感器，所述第三传感器选自包括如下传感器的组：温度传感器、压力传感器、浓度传感器、辐射传感器、密度传感器、光学传感器、声学传感器、水平传感器、角度传感器、距离传感器、位置传感器、图像采集传感器和视频采集传感器。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括与所述第三传感器相对应的致动器机构，用于将所述第三传感器推进到用于进行测量的位置，并将所述第三传感器缩回到受保护位置；

其中，所述控制器被编程为仅当所述第三传感器前进到用于进行测量的位置时监测来自第三传感器的信号。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括：

传感器块，其安装在所述炉的第一区中的壁中，并且具有至少两个端口，所述第一和第二温度传感器分别定位于所述至少两个端口中。

10.一种使用如权利要求1所述的集成传感器系统控制炉中的能量输入和能量分布中的一个或两个的方法，包括：

从所述第一温度传感器接收第一温度信号以确定所述第一温度；

从所述第二温度传感器接收第二温度信号以确定所述第二温度；

基于所述第一温度和所述第二温度之间的关系调整炉系统参数，其中所述炉系统参数包括如下的至少之一：燃烧器燃烧速率、燃烧器化学计量、燃烧器分级、两个或更多个燃烧器之间的燃烧速率分布、两个或更多个燃烧器之间的分级分布以及炉压力，从而不同地调节输入到炉的至少两个区域中的能量。