[发明专利]一种燃气加热炉空燃比优化控制系统

摘要

本发明公开了一种燃气加热炉空燃比优化控制系统，属于工业控制领域。解决加热炉容易造成能源浪费的问题。包括数据输入模块，数据采集模块，残氧量计算模块，变频器频率计算模块；数据输入模块用于系统参数设置及数据校正模块参数设置，数据采集模块用于将接收到的系统参数，数据校正模块参数以及采集数据发送至残氧量计算模块；残氧量计算模块用于根据系统参数，数据校正模块参数和现场采集数据，在确定当前室内温度和燃气管道流量条件下，通过公式(1)和公式(2)，确定烟气中的含氧量和理想空燃比；变频器频率计算模块用于根据烟气中的含氧量和理想空燃比，通过公式(3)，确定燃气管道的阀门开度与鼓风机频率的对应关系。

主权项

一种燃气加热炉空燃比优化控制系统，其特征在于：包括数据输入模块，数据采集模块，残氧量计算模块，变频器频率计算模块，数据校正模块；所述数据输入模块用于系统参数设置及数据校正模块参数设置，并将所述系统参数和所述数据校正模块参数发送至所述数据采集模块；其中，所述数据校正模块参数包括燃气管道的阀门开度、鼓风机频率；所述数据采集模块用于将接收到的所述系统参数，所述数据校正模块参数以及现场采集数据发送至残氧量计算模块；其中，所述现场采集数据包括当前燃烧室内温度、燃气管道流量；所述残氧量计算模块用于根据所述系统参数，所述数据校正模块参数和所述现场采集数据，在确定当前燃烧室内温度和所述燃气管道流量条件下，通过公式(1)和公式(2)，确定烟气中的含氧量和理想空燃比；所述变频器频率计算模块用于根据所述烟气中的含氧量和所述理想空燃比，通过公式(3)，确定所述燃气管道的阀门开度与所述鼓风机频率的对应关系；公式(1)如下所示：$\[O_2\]=\frac{21\%(Q_V-Q_T\×G_V)}{Q_V+(Q_{FT}-Q_T)\×G_V}$公式(2)如下所示：$k=\frac{Q_{FT}\[O_2\]}{21\%-\[O_2\]}+Q_T$公式(3)如下所示：$f=f_e\sqrt{\frac{2{\mathrm{gP}}_2{S}_k^2+{\mathrm{\ξ}}_k{k}^2{Q}_r^2}{2{\mathrm{gP}}_e{S}_k^2}}$其中，Q_T为理论空气量，Q_FT为理论烟气容积，Q_V为鼓风机总送风量，G_V为燃气管道流量，Vm为气体摩尔体积，[O₂]为烟气含氧量，k为空燃比，f为鼓风机给定频率，f_e为鼓风机额定频率，P₂为实际出口压力，S_k为燃气管道横截面积，ξ_k为燃气管道的阀门阻尼系数，Q_r为燃气流量，P_e鼓风机额定功率，g为重力加速度。