阅读说明：本技术 一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统及方法 (Control system and method for automatically adjusting air-fuel ratio of full-premix combustion ) 是由 刘玉红 刘婷 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统及方法,包括：烟气检测单元,用于对燃烧系统排放的烟气进行采样并检测CO-(2)体积含量；节流阀控制单元,用于根据烟气检测单元的CO-(2)体积含量进行调节；燃烧系统,用于与烟气检测单元相连,并通过节流阀控制单元在最佳燃烧状态下运行。本发明设计了一套用于全预混燃烧的空燃比自动调节技术,此控制系统完全代替了人工调节阀门节流阀,具有高度自动化、操作安全、可设定排放值等特点,有效提高了生产效率,降低燃烧系统总体成本,具有较好的应用推广价值。(The invention relates to a control system and a method for automatically adjusting the air-fuel ratio of full-premix combustion, comprising the following steps: a flue gas detection unit for sampling flue gas discharged from the combustion system and detecting CO 2 Volume content; a throttle valve control unit for detecting CO of the unit according to the smoke 2 Adjusting the volume content; and the combustion system is connected with the smoke detection unit and operates in the optimal combustion state through the throttle valve control unit. The invention designs a set of automatic air-fuel ratio adjusting technology for full premix combustion, the control system completely replaces a manual adjusting valve throttle valve, and the control system has the characteristics of high automation, safe operation, settable emission value and the like, effectively improves the production efficiency, reduces the overall cost of the combustion system, and has better application and popularization values.)

一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及燃气技术领域，尤其涉及一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统及方法。

背景技术

传统燃烧技术存在使用成本高、效率低、技术难度大、排放高等缺陷，全预混燃烧当前越来越被广泛的应用在壁挂炉市场中，其中欧洲和韩国市场，由于排放法规的原因，小功率(小于50Kw)壁挂炉基本全部采用全预混燃烧技术。

全预混燃烧需要精确控制空气和燃气比例，也就是空燃比。预混用燃气与预混用空气在进行均匀混合时，需要通过合理控制预混用燃气和预混用空气的流量来达到理论空燃比，通常我们说燃烧最充分的时候，空燃比为1：1(相对值，实际体积比约为10：1，依天然气成分不同而有微小变化)。但在实际应用时，不可能保证最充分燃烧，会产生大量CO，因此为了兼顾效率和排放，通常我们将空燃比控制在约1.25。通过分析全预混燃烧技术的壁挂炉排放的烟气，可以得到CO₂的体积含量，根据CO₂和空燃比的对应关系可知，CO₂的体积百分比时9.2％时，空燃比为1.25，这样，根据CO₂值就可以调节全预混阀门的节流阀，也就是调节空燃比，进而将壁挂炉标定为客户随需求的最佳燃烧状态。但是如今此过程都是人工完成，即工人查看烟气分析仪，手动调节节流阀，生产线无法实现全自动化，造成调节繁琐，操作前需对工人进行系统培训，存在一定安全风险，因此还有待进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统及方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制系统，其特征在于，包括：烟气检测单元，用于对燃烧系统排放的烟气进行采样并检测CO₂体积含量；节流阀控制单元，用于根据所述烟气检测单元的CO₂体积含量进行调节；燃烧系统，用于与所述烟气检测单元相连，并通过所述节流阀控制单元在最佳燃烧状态下运行。

根据上述技术方案，优选地，所述烟气检测单元包括用于对燃烧系统排放的烟气进行采样的烟气采样管以及通过负压泵与烟气采样管相连的CO₂含量传感器。

根据上述技术方案，优选地，所述节流阀控制单元包括与CO₂含量传感器电连接的控制板、与控制板电连接的调节电机以及与调节电机相连的节流阀，所述控制板根据所述CO₂含量传感器测得的CO₂体积含量，通过所述调节电机调节节流阀。

本专利还公开了一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：a.设定最佳燃烧状态所需的CO₂体积含量预设值；b.所述烟气检测单元对所述燃烧系统排放的烟气进行采样，并检测烟气中的CO₂体积含量；c.通过所述调节电机调节节流阀，使所述烟气检测单元的CO₂体积含量达到CO₂体积含量预设值。

根据上述技术方案，优选地，步骤c包括：当所述烟气检测单元检测出的CO₂体积含量未达到CO₂体积含量预设值，通过所述调节电机调节节流阀；当所述烟气检测单元检测出的CO₂体积含量达到CO₂体积含量预设值，停止所述节流阀控制单元。

本发明的有益效果是：

本发明设计了一套用于全预混燃烧的空燃比自动调节技术，此控制系统完全代替了人工调节阀门节流阀，具有高度自动化、操作安全、可设定排放值等特点，有效提高了生产效率，降低燃烧系统总体成本，具有较好的应用推广价值。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明包括：烟气检测单元，用于对燃烧系统排放的烟气进行采样并检测CO₂体积含量；节流阀控制单元，用于根据所述烟气检测单元的CO₂体积含量进行调节；燃烧系统，用于与所述烟气检测单元相连，并通过所述节流阀控制单元在最佳燃烧状态下运行。本发明设计了一套用于全预混燃烧的空燃比自动调节技术，此控制系统完全代替了人工调节阀门节流阀，具有高度自动化、操作安全、可设定排放值等特点，有效提高了生产效率，降低燃烧系统总体成本，具有较好的应用推广价值。

根据上述实施例，优选地，所述烟气检测单元包括用于对燃烧系统排放的烟气进行采样的烟气采样管以及通过负压泵与烟气采样管相连的CO₂含量传感器。

根据上述实施例，优选地，所述节流阀控制单元包括与CO₂含量传感器电连接的控制板、与控制板电连接的调节电机以及与调节电机相连的节流阀，所述控制板根据所述CO₂含量传感器测得的CO₂体积含量，通过所述调节电机调节节流阀。

本专利还公开了一种自动调节全预混燃烧空燃比的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.设定最佳燃烧状态所需的CO₂体积含量预设值，例如9.21％；

b.所述烟气检测单元对所述燃烧系统排放的烟气进行采样，并检测烟气中的CO₂体积含量。具体使用过程为：将烟气采样管伸入烟囱中，启动燃烧系统，比如壁挂炉，控制板驱动负压泵，通过烟气采样管，将烟囱中排放的烟气给入CO₂含量传感器；

c.通过所述调节电机调节节流阀，使所述烟气检测单元的CO₂体积含量达到CO₂体积含量预设值。具体使用过程为：点火成功后点击空燃比调节控制系统显示屏的启动/暂停按钮，调节开始，控制板根据采样到的CO₂含量，驱动节流阀调节电机，改变空燃比；系统会自动将CO₂调到9.21，屏幕会显示此值，直到自动结束；关闭燃烧系统，拔出烟气采样管，调节结束。

根据上述技术方案，优选地，步骤c包括：当所述烟气检测单元检测出的CO₂体积含量未达到CO₂体积含量预设值，通过所述调节电机调节节流阀；当所述烟气检测单元检测出的CO₂体积含量达到CO₂体积含量预设值，停止所述节流阀控制单元。

本发明设计了一套用于全预混燃烧的空燃比自动调节技术，此控制系统完全代替了人工调节阀门节流阀，具有高度自动化、操作安全、可设定排放值等特点，有效提高了生产效率，降低燃烧系统总体成本，具有较好的应用推广价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。