[发明专利]一种高原环境自适应管道换热式燃烧控制方法

摘要

本发明涉及一种高原环境自适应管道换热式燃烧控制方法。其技术方案是：通过理论计算分析高原环境下燃烧所需的油量风量，通过大气压力与温度传感器采集好环境数据，代入理论模型，根据合适的空燃比调节进气量，并通过新型燃烧头和调节双进风通道进风量来控制其在不同海拔高原环境下的高效燃烧。有益效果是：适应高海拔环境，通过压火板稳焰及多孔燃烧筒内烟气自回流，可保证高原地区燃烧的火焰长度不会过长，降低污染物排放，满足高原环境下在管道内的高效燃烧及对外换热。另外，为适应高原大气压力的变化，实时采集环境大气数据，根据恒功率燃油量和大气压力海拔数据，采取双通道进风，有利于调节进风量满足高原环境下燃烧所需要的空气量。

主权项

1.一种高原环境自适应管道换热式燃烧控制方法，其特征是包括以下过程：第一，将多孔燃烧筒（2）安装在管道（1）的入口处，多孔燃烧筒（2）包括导风板（5）、压火板（6）、烟气回流板（7）、燃烧筒外筒（8），所述燃烧筒外筒（8）的内部设有烟气回流板（7），燃烧筒外筒（8）的内腔安装压火板（6），在压火板（6）的外部安装导风板（5）；第二，点火后，通过燃烧筒内采用多孔的压火板（6）调整火焰长度，压火板（6）采用多孔辐射锥板，为耐火材料制成，压火板（6）中间出风通道为一级出风通道，该一级出风通道将喷嘴喷出的油雾送出燃烧区；压火板（6）的坡侧小孔为二级出风通道，该二级出风通道用于增强空气扰动，使喷出的油雾在燃烧筒内加旋，强化油雾化及与空气掺混效果，同时使火焰在压火板内产生“贴板”的效果，从而在高原环境下保持火焰的稳定燃烧；第三、在燃烧筒中设有导风板（5）和烟气回流板（7），顶部环侧开口的导风板（5）安装在压火板（6）的上侧，并且，导风板的开口分别与压火板（6）的缺口（6.2）相对应，并与烟气回流板（7）构成烟气回流通道，在烟气回流板的前后左右四面，每面均匀设置多个烟气回流小孔（9），烟气可通过烟气回流小孔（9）回流到燃烧筒内进行二次燃烧，增大了回流区，促进在高原环境中油雾的混合燃烧，烟气经导风板（5）和烟气回流板（7）回流到燃烧筒内，烟气的掺混降低了燃烧过程氧的浓度，且加热助燃空气，实现燃油的预气化，并提升燃烧空间温度均匀性；第四、在高原环境中为保持最佳空燃比的油气两相在多孔燃烧筒（2）内进行混合燃烧，供风主要采用双通道进气调节技术，进风通道由燃烧筒进风和管道进气两部分组成，分别由燃烧筒进风口（4）和管道进风口（3）实现，经过对高原环境参数的分析及理论计算，得出高原中任意海拔和功率下柴油燃烧需要的空气体积流量为：燃烧筒进风量为管道辅助进风量为式中：为柴油质量流率，为过剩空气系数， W为燃烧功率，为实时空气密度，T为当前大气温度，P为当前海拔大气压力，P₀为海平面处大气压力，m_air为所需空气质量；根据恒功率燃油量和实时采集的大气数据计算燃烧机所需风量，在功率不变，海拔高度变化时，保持主进风通道即燃烧筒进风不变，改变管道进气量；而功率和海拔高度同时变化，同时改变燃烧筒和管道的进气量，满足高原环境管道式燃烧火焰的最佳空燃配比要求。