專利名稱：用于控制火焰加熱器運(yùn)行的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全可靠地降低使用燃料氣體的火焰加熱器中的NOx排放的方法和系統(tǒng)。特別的，本發(fā)明涉及對(duì)該火焰加熱器的控制提供安全可靠的運(yùn)行同時(shí)降低NOx排放。
背景技術(shù)：
化學(xué)處理和石化生產(chǎn)和精煉運(yùn)行中的燃燒設(shè)備是NOx排放的主要來源。絕熱火焰溫度降低是降低NOx排放的ー種方法。降低火焰溫度的努力，例如提高空氣/燃料比和向火焰中引入火焰稀釋劑，能夠?qū)е禄鹧娌环€(wěn)定、火焰熄滅或火焰吹熄，其能夠產(chǎn)生可能危險(xiǎn)的運(yùn)行狀況(例如未耗盡的燃料溢出燃燒設(shè)備)。已經(jīng)開發(fā)了火焰穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性傳感器，也已經(jīng)提議其在燃燒系統(tǒng)控制系統(tǒng)中的使用。還已經(jīng)提議提高空氣流量以提供該燃燒設(shè)備的貧燃料運(yùn)行。然而，僅依賴于空氣以降低火焰溫度提出了其自身的一系列挑戰(zhàn)。例如，空氣包含顯著量的氧氣，其是氧化劑。如果在不適當(dāng)?shù)奈恢脤⑷剂弦肟諝饬髦?，這能夠造成發(fā)生火焰不穩(wěn)定和/或“熄滅”的狀況。在不穩(wěn)定和/或“熄滅”的狀況中，該火焰部分或完全熄滅，使得可燃?xì)怏w進(jìn)入爐子中，可能會(huì)導(dǎo)致爆炸。這種情形適用于所有火焰加熱器，無論該エ藝的作用或任何方案是否用于降低NOx排放。仍需要在燃燒設(shè)備中實(shí)現(xiàn)NOx降低同時(shí)為該燃燒設(shè)備保持穩(wěn)定的火焰和安全的運(yùn)行狀況。發(fā)明概沭已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過使用火焰稀釋劑能夠?qū)崿F(xiàn)NOx的降低，同時(shí)在用火焰穩(wěn)定性傳感器(即波長(zhǎng)調(diào)制的可調(diào)諧ニ極管激光器(TDL)傳感器、壓カ傳感器、機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)和其它能夠用于檢測(cè)火焰不穩(wěn)定性的技木)限制該エ藝控制策略時(shí)維持了穩(wěn)定的運(yùn)行。本申請(qǐng)?zhí)峁┝擞糜诳刂苹鹧婕訜崞鞯倪\(yùn)行的方法，其為該加熱器提供了安全運(yùn)行同時(shí)降低了 NOx排放并避免了熄滅的狀況。該方法包括提供具有用于控制設(shè)定體積比的燃料和稀釋劑的物流到該燃燒設(shè)備的火焰的流動(dòng)系統(tǒng)，提供火焰穩(wěn)定性傳感器以產(chǎn)生直接或間接表征與火焰穩(wěn)定性相關(guān)的ー個(gè)或多個(gè)火焰的測(cè)量值，根據(jù)(i)來自至少ー個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的至少ー個(gè)測(cè)量值的閾值和(ii)由至少ー個(gè)流量傳感器對(duì)該流動(dòng)系統(tǒng)中燃料源和稀釋劑源各自測(cè)得的燃料稀釋劑的閾值體積比中的至少ー個(gè)的限制來控制測(cè)得的進(jìn)料給該燃燒設(shè)備的燃料稀釋劑的體積比。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，該稀釋劑選自氮?dú)狻⒄羝?例如過熱蒸汽)、循環(huán)的燃燒氣、ニ氧化碳或其它惰性流體(例如氦氣或氬氣)中的ー種或多種。在優(yōu)選實(shí)施方案中，該稀釋劑包括過熱蒸汽和/或循環(huán)的燃燒氣。在另ー實(shí)施方案中，基于使用至少ー個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器(即激光光學(xué)傳感器、壓カ傳感器、機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)等)的實(shí)時(shí)控制限制來調(diào)節(jié)進(jìn)料給該燃燒設(shè)備的稀釋劑和/或燃料的量。依照本發(fā)明的ー個(gè)方面，該火焰?zhèn)鞲衅魇锹晫W(xué)傳感器。優(yōu)選地，該聲學(xué)傳感 器是壓カ傳感器。該壓カ傳感器優(yōu)選是壓差傳感器。依照本發(fā)明的另一方面，該火焰穩(wěn)定性傳感器是機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)。該機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)優(yōu)選包括至少ー個(gè)攝影機(jī)。依照本發(fā)明的另一方面，該火焰?zhèn)鞲衅魇羌す夤鈱W(xué)傳感器。該激光光學(xué)傳感器可以是波長(zhǎng)調(diào)制的可調(diào)諧ニ極管激光器(TDL)傳感器系統(tǒng)，其經(jīng)調(diào)諧以監(jiān)控ー個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)波長(zhǎng)(例如相當(dāng)于離散的H2O吸收特征的約1. 4 ii m)。本申請(qǐng)的另一方面提供了燃燒系統(tǒng)，其包括燃燒設(shè)備、燃料源、稀釋劑源、與該燃料源和該稀釋劑源連通以將設(shè)定體積比的燃料和稀釋劑的物流提供給該燃燒設(shè)備的火焰的流動(dòng)系統(tǒng)，用于產(chǎn)生隨火焰穩(wěn)定性、火焰不穩(wěn)定性和/或貧油熄火(LBO)趨勢(shì)的直接或間接表征該火焰的測(cè)量值的火焰穩(wěn)定性傳感器，以及用于由ー個(gè)或多個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器得到的ー個(gè)或多個(gè)火焰穩(wěn)定性閾值和/或由至少ー個(gè)流量傳感器對(duì)該流動(dòng)系統(tǒng)中的燃料源和稀釋劑源各自得到的燃料稀釋劑閾值體積比的限制來控制該燃料稀釋劑設(shè)定的體積比的至少ー個(gè)控制器。該燃燒系統(tǒng)控制該火焰加熱器的運(yùn)行為安全運(yùn)行同時(shí)降低NOx排放。


圖1提出了關(guān)于能夠用于本申請(qǐng)的方法和系統(tǒng)中的波長(zhǎng)多路復(fù)用的波長(zhǎng)調(diào)制TDL傳感器的信息。圖2提供了顯示多種火焰 穩(wěn)定性傳感器類型的不同優(yōu)選分接頭(tap)位置的燃燒設(shè)備的非限制性實(shí)施例。圖3顯示了隨著進(jìn)料給火焰的稀釋劑ニ氧化碳量的提高，燃燒設(shè)備的CO和NOx排放的結(jié)果。圖4A和4B描繪了基于加入到該燃料物流中的CO2的分?jǐn)?shù)的NOx排放量和不穩(wěn)定性輸出F。該不穩(wěn)定性輸出F是由圖1中所述的TDL傳感器得到的。圖5顯示了對(duì)于多種蒸汽燃料比的由燃燒設(shè)備的廢氣測(cè)得的NOx排放。圖6顯示了隨時(shí)間隨著如圖5中所示加入到燃料氣中的蒸汽分?jǐn)?shù)的提高，由壓カ傳感器和使用用于監(jiān)控燃燒設(shè)備中的火焰穩(wěn)定性的高溫爐內(nèi)攝影機(jī)的機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)得到的經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的火焰穩(wěn)定性輸出。發(fā)明詳述定義此處使用的術(shù)語(yǔ)“稀釋劑”表示任意不可燃的(或在一種實(shí)施方案中，基本上不可燃的)且不是氧化元素或氧化劑的流體，或不包含可燃組分且不包含氧化元素或試劑作為組分的流體的任意混合物。因?yàn)榭諝馔ǔ０s21體積％的氧氣作為組分，其是氧化元素，因此應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到空氣不是此處所用術(shù)語(yǔ)的稀釋劑。此處使用的術(shù)語(yǔ)“燃料”表示是可燃材料的任意流體。燃料的非限制性實(shí)施例包括但不限于天然氣、煉廠氣、汽油、來自化學(xué)加工或石化精煉運(yùn)行的可燃或易燃揮發(fā)性有機(jī)化合物或其它可燃/易燃廢物、生物質(zhì)來源的燃料、煤氣或其它烴基可燃/易燃物質(zhì)。此處使用的“燃料稀釋劑的體積比”不包括空氣。如上所述，空氣不是本申請(qǐng)中所用術(shù)語(yǔ)的稀釋劑。燃料稀釋劑的體積比是給定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)料給火焰的所有燃料的體積(分子)/給定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)料給火焰的所有稀釋劑的體積(分母)。該定義也適用于稀釋劑燃料的體積比的逆關(guān)系。此處使用的術(shù)語(yǔ)“近紅外區(qū)”表示約0. 7 ii m至約1. 6 ii m的波長(zhǎng)。
此處使用的術(shù)語(yǔ)“火焰穩(wěn)定性傳感器”表示經(jīng)構(gòu)造以基于由所用的傳感器和/或傳感器系統(tǒng)直接或間接測(cè)得的一個(gè)或多個(gè)火焰的測(cè)量特征提供可操控的信號(hào)給出關(guān)于火焰的穩(wěn)定性、不穩(wěn)定性狀態(tài)和/或火焰熄滅或吹熄可能性的指示的任意裝置或裝置的集合。該裝置包括但不限于光學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器和機(jī)器視覺傳感器。盡管本說明書在下面描述了火焰穩(wěn)定性傳感器的特別實(shí)例，但認(rèn)識(shí)到這種描述提供用于解釋的目的而非限定于給出的實(shí)施例。在本申請(qǐng)的各種實(shí)施方案中，在本申請(qǐng)的方法和系統(tǒng)中能夠使用任意的火焰穩(wěn)定性傳感器，包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的未在本文中討論的火焰穩(wěn)定性傳感器和/或火焰監(jiān)控傳感器。還預(yù)期此處描述的裝置可以單獨(dú)使用或彼此相結(jié)合使用(例如多個(gè)光學(xué)傳感器、多個(gè)壓カ傳感器、機(jī)器視覺傳感器(例如攝影機(jī))、光學(xué)傳感器與壓カ和/或機(jī)器視覺傳感器相結(jié)合、壓カ傳感器與聲學(xué)和/或光學(xué)傳感器相結(jié)合等)以產(chǎn)生安全運(yùn)行和NOx降低的效果。現(xiàn)在將考慮到上述定義提及本申請(qǐng)的多個(gè)方面。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到術(shù)語(yǔ)“穩(wěn)定性”或“不穩(wěn)定性”可互換使用，且對(duì)于此處所述的“火焰穩(wěn)定性傳感器”描述相同的所需功能。本申請(qǐng)的ー個(gè)方面提供了運(yùn)行燃燒設(shè)備(例如爐子、鍋爐等)導(dǎo)致安全運(yùn)行和NOx排放降低的方法。該方法包括為該燃燒設(shè)備中的火焰提供預(yù)設(shè)體積比的燃料和稀釋劑的物流；提供火焰穩(wěn)定性傳感器以產(chǎn)生作為火焰穩(wěn)定性的函數(shù)改變的火焰的特征的測(cè)量值；根據(jù)(i) ー個(gè)或多個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的ー個(gè)或多個(gè)測(cè)量值的閾值和(ii)由該流動(dòng)系統(tǒng)中的燃料源和稀釋劑源各自上的至少ー個(gè)流量傳感器測(cè)得的燃料稀釋劑的閾值體積比中的至少ー個(gè)的限制來控制燃料 稀釋劑的該設(shè)定的體積比。該稀釋劑通常是惰性的、不可燃的且不是氧化元素或氧化劑的物質(zhì)。適合的稀釋劑的實(shí)例包括氮?dú)?、蒸?例如過熱蒸汽)、ニ氧化碳、循環(huán)的燃燒氣或其組合中的ー種或多種。在一個(gè)實(shí)施方案中，該稀釋劑包括至少80體積％的氮?dú)?。在可選的實(shí)施方案中，該燃料稀釋劑的體積比的稀釋劑組分包括至少I體積％的ニ氧化碳。在一個(gè)實(shí)施方案中，該流體選自過熱蒸汽、循環(huán)的燃燒器和氮?dú)庵械末`種或兩種。如上所述，該火焰穩(wěn)定性傳感器通常包括經(jīng)構(gòu)造以基于對(duì)ー個(gè)或多個(gè)火焰的直接或間接測(cè)量特征提供關(guān)于ー個(gè)或多個(gè)火焰的穩(wěn)定性或不穩(wěn)定性狀態(tài)和/或ー個(gè)或多個(gè)火焰熄滅或吹熄可能性的指示的任意裝置。這種特征包括以下中的ー個(gè)或多個(gè)火焰電離、火焰形狀、火焰顏色、火焰強(qiáng)度、火焰混合模式、火焰組成、火焰溫度、與火焰相關(guān)的煙、噪聲和/或由一個(gè)或多個(gè)火焰和/或爐瓦發(fā)出的光。該裝置包括但不限于光學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器和機(jī)器視覺傳感器。例如但不限干，該火焰穩(wěn)定性傳感器是光學(xué)傳感器，例如包括激光的光學(xué)傳感器。優(yōu)選地，該光學(xué)傳感器使用一個(gè)或多個(gè)調(diào)諧到近紅外區(qū)域中的ー個(gè)或多個(gè)預(yù)選的波長(zhǎng)，例如對(duì)應(yīng)于H2O吸收特征的那些波長(zhǎng)，的可調(diào)諧ニ極管激光器(TDL)。在另ー實(shí)施方案中，該火焰穩(wěn)定性傳感器是聲學(xué)傳感器，例如壓カ傳感器。優(yōu)選地，該壓カ傳感器是壓差傳感器，其用于監(jiān)控來自燃燒設(shè)備內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)火焰的噪聲的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)。在另ー實(shí)施方案中，該火焰穩(wěn)定性傳感器是具有至少ー個(gè)攝影機(jī)的機(jī)器視覺傳感器系統(tǒng)。多種技術(shù)適合于使用來自ー個(gè)或多個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的至少ー個(gè)測(cè)量值控制和/或限制燃料稀釋劑體積比。例如，該エ藝控制能夠包括如預(yù)設(shè)臨界火焰不穩(wěn)定性閾值所限制的那樣降低燃料稀釋劑的體積比。在一個(gè)非限制性的實(shí)施方案中，該火焰不穩(wěn)定性閾值(Fwtt)是由火焰穩(wěn)定性因子F的計(jì)算得到的預(yù)設(shè)值，其在本實(shí)施例中是由火焰穩(wěn)定性傳感器所測(cè)得的信號(hào)的頻率內(nèi)容的分析通過以下公式得到的計(jì)算結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種控制燃燒設(shè)備運(yùn)行的方法，其中所述燃燒設(shè)備具有火焰，所述方法包括 將確定體積比的燃料和稀釋劑的物流提供至所述燃燒設(shè)備中的火焰，所述物流的燃料來自燃料源，稀釋劑來自稀釋劑源； 提供至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器以產(chǎn)生火焰特征的測(cè)量值；和 基于α)來自所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的至少一個(gè)測(cè)量值的至少一個(gè)閾值和( )來自所述燃料源和稀釋劑源各自的至少一個(gè)流量測(cè)量值中的至少一個(gè)，控制所述燃料稀釋劑的確定的體積比。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器是光學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器和機(jī)器視覺傳感器中的至少一個(gè)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述光學(xué)傳感器包括至少一個(gè)激光器、電子控制器、至少一個(gè)檢測(cè)器和數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)產(chǎn)生傳遞給工藝控制器的可操控的信號(hào)以幫助控制所述燃料稀釋劑比。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述光學(xué)傳感器是波長(zhǎng)調(diào)制可調(diào)諧二極管激光器(TDL)傳感器，所述傳感器具有至少一個(gè)調(diào)諧到至少一個(gè)預(yù)選波長(zhǎng)的激光器，所述激光器具有或不具有波長(zhǎng)多路復(fù)用。
5.權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器是聲學(xué)傳感器。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述聲學(xué)傳感器是壓差傳感器。
7.權(quán)利要求2的方法，其中所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器是機(jī)器視覺傳感器。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述機(jī)器視覺傳感器包括至少一個(gè)攝影機(jī)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述火焰特征選自如下的至少之一火焰電離、火焰形狀、火焰混合模式、火焰組成、火焰溫度、與所述火焰相關(guān)的煙、噪聲和由所述火焰發(fā)出的光。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述特征是可由所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器直接測(cè)量得到的。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述特征是可由所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器間接測(cè)量得到的。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述稀釋劑包括選自氮?dú)?、蒸汽、二氧化碳、循環(huán)燃燒氣或其組合的流體。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述稀釋劑包括過熱蒸汽。
14.權(quán)利要求12的方法，其中所述稀釋劑包括至少80體積％的氮?dú)狻?br> 15.權(quán)利要求12的方法，其中所述稀釋劑包括至少I體積％的二氧化碳。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述燃燒設(shè)備是加熱爐和鍋爐中之一。
17.權(quán)利要求1的方法，其中基于(i)來自至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的至少一個(gè)測(cè)量值的至少一個(gè)閾值和(ii)來自燃料源和稀釋劑源各自的至少一個(gè)流量測(cè)量值中的至少一個(gè)，實(shí)時(shí)控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比。
18.權(quán)利要求17的方法，其中控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比包括降低燃料稀釋劑的體積比，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的臨界火焰不穩(wěn)定性閾值。
19.權(quán)利要求18的方法，其中所述預(yù)設(shè)的臨界火焰不穩(wěn)定性閾值對(duì)應(yīng)于計(jì)算得到的火焰穩(wěn)定性因子值F。
20.權(quán)利要求1的方法，其中控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比包括調(diào)節(jié)來自燃料源的燃料的流量和來自稀釋劑源的稀釋劑的流量的至少之一。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述燃料是燃料氣體。
22.權(quán)利要求1的方法，其中控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比提供所述燃燒設(shè)備的安全運(yùn)行。
23.權(quán)利要求1的方法，其中控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比降低了來自所述燃燒設(shè)備的NOx排放。
24.權(quán)利要求1的方法，其中所述火焰穩(wěn)定性傳感器包括產(chǎn)生數(shù)字化光學(xué)圖像的裝置，其中通過控制器對(duì)所述數(shù)字化圖像進(jìn)行處理，所述控制器能夠產(chǎn)生閾值以區(qū)分穩(wěn)定和不穩(wěn)定的火焰條件并提供控制燃料稀釋劑體積比的輸出。
25.權(quán)利要求1的方法，其中所述火焰穩(wěn)定性傳感器包括測(cè)量直接或間接表示火焰穩(wěn)定性隨時(shí)間變化的火焰特征的裝置，由此產(chǎn)生控制信號(hào)。
26.一種燃燒系統(tǒng),其包括 燃燒設(shè)備； 燃料源； 稀釋劑源； 物流系統(tǒng)，其與所述燃料源和稀釋劑源連通以將確定體積比的燃料和稀釋劑的物流提供至所述燃燒設(shè)備中的火焰； 至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器，用于產(chǎn)生所述火焰的至少一個(gè)特征的至少一個(gè)測(cè)量值；和 控制器，基于(i)來自至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的至少一個(gè)測(cè)量值的閾值和(ii)由所述燃料源和稀釋劑源各自的至少一個(gè)物流測(cè)量值測(cè)得的燃料稀釋劑的閾值體積比中的至少之一，控制所述確定的燃料稀釋劑體積比。
27.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述火焰穩(wěn)定性傳感器是光學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器和機(jī)器視覺傳感器中的至少一個(gè)。
28.權(quán)利要求27的燃燒系統(tǒng)，其中所述光學(xué)傳感器包括至少一個(gè)激光器。
29.權(quán)利要求28的燃燒系統(tǒng)，其中所述激光器是調(diào)諧到至少一個(gè)預(yù)選波長(zhǎng)的波長(zhǎng)調(diào)制可調(diào)諧二極管激光器(TDL)傳感器。
30.權(quán)利要求29的燃燒系統(tǒng)，其中所述波長(zhǎng)調(diào)制的TDL傳感器具有波長(zhǎng)多路復(fù)用。
31.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器是聲學(xué)傳感器。
32.權(quán)利要求31的燃燒系統(tǒng)，其中所述聲學(xué)傳感器是壓差傳感器。
33.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器是機(jī)器視覺傳感器。
34.權(quán)利要求33的燃燒系統(tǒng)，其中所述機(jī)器視覺傳感器包括至少一個(gè)攝影機(jī)。
35.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述火焰的特征是如下的至少之一火焰電離、火焰形狀、火焰混合模式、火焰組成、火焰溫度、與所述火焰相關(guān)的煙、噪聲和由所述火焰發(fā)出的光。
36.權(quán)利要求35的燃燒系統(tǒng)，其中所述特征是可由所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器直接測(cè)量得到的。
37.權(quán)利要求35的燃燒系統(tǒng)，其中所述特征是可由所述至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器間接測(cè)量得到的。
38.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述稀釋劑包括選自氮?dú)?、蒸汽、二氧化碳、循環(huán)燃燒氣及其組合的流體。
39.權(quán)利要求38的燃燒系統(tǒng)，其中所述稀釋劑包括過熱蒸汽。
40.權(quán)利要求39的燃燒系統(tǒng)，其中所述稀釋劑包括至少80體積％的氮?dú)狻?br> 41.權(quán)利要求38的燃燒系統(tǒng)，其中所述稀釋劑包括至少I體積％的二氧化碳。
42.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述燃燒設(shè)備是加熱爐和鍋爐中之一。
43.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述控制器基于(i)來自至少一個(gè)火焰穩(wěn)定性傳感器的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值的閾值和(ii)來自燃料源和稀釋劑源各自的至少一個(gè)流量測(cè)量值的至少之一提供實(shí)時(shí)控制。
44.權(quán)利要求43的燃燒系統(tǒng)，其中所述控制器降低燃料稀釋劑的體積比直至達(dá)到預(yù)設(shè)的臨界火焰不穩(wěn)定性閾值。
45.權(quán)利要求44的燃燒系統(tǒng)，其中對(duì)于激光傳感器而言，所述預(yù)設(shè)的臨界火焰不穩(wěn)定性閾值對(duì)應(yīng)于在頻譜中高達(dá)O. 06的功率波動(dòng)，所述功率波動(dòng)來自分子中O. 5至IOHz和分母中O. 5Hz至2kHz之間的頻率內(nèi)容分析的分?jǐn)?shù)。
46.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述控制器調(diào)節(jié)來自燃料源的燃料的流量。
47.權(quán)利要求26的燃燒系統(tǒng)，其中所述控制器調(diào)節(jié)來自稀釋劑源的稀釋劑的流量。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制燃燒設(shè)備(1)的運(yùn)行以提供安全和可靠運(yùn)行同時(shí)降低NOx排放的方法，所述方法包括為所述燃燒設(shè)備的火焰(12)提供預(yù)設(shè)體積比的燃料(14)和稀釋劑(15)的物流；提供火焰穩(wěn)定性傳感器(30，40，50)以產(chǎn)生表征所述火焰的測(cè)量值；提供燃料和稀釋劑各自的流量測(cè)量值；和使用來自所述火焰穩(wěn)定性傳感器的測(cè)量值和/或流量測(cè)量值控制所述確定的燃料稀釋劑的體積比。本發(fā)明還包括了包括所述方法的燃燒系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F23N5/08GK103038575SQ200980148343
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者約翰·T·法雷爾, ?！烫乩? 加里·T·多布斯, 曼紐爾·S·阿爾瓦雷斯, 帕特里克·D·施魏策爾 申請(qǐng)人:?？松梨谘芯抗こ坦?br>