[发明专利]一种燃烧装置的输出功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加热的燃烧装置输出功率控制方法，一种通过预置和检测助燃空气量，然后依据所检测到的空气量以恰当空燃比供给燃料，最终实现燃烧装置输出功率在充分燃烧的条件下可连续或分段调节。

背景技术

目前，在许多加热过程中要对燃烧装置的输出功率进行调节以满足不同要求，例如炊事作业中操作员需通过调节燃烧装置的输出功率(火力)来适应蒸、煮、煎、炒、炸等不同的烹饪作业，以获得上乘的烹饪效果；恒温热水锅炉需要在水温高于所需温度时减小燃烧装置的输出功率(火力)，而在水温低于所需温度时增大燃烧装置的输出功率(火力)以保持需要的温度。

由于燃烧是多因素作用的结果，功率(火力)调节时需要同时改变若干因素才能获得好的燃烧效果。为满足功率调节需要，中国专利02828738.X公开了一种燃烧机的控制方法及自动控制燃烧机，提出了通过控制燃油供给装置和送风装置各自的电机转速的方式自动按比例同步调节输出的燃油量和风量，达到调节火焰的目的。专利文献1存在的缺陷是：试验表明，采用控制油泵和风机各自电机的转速，按比例同步调节输出燃油量和风量的方式，在调节过程中风量变化滞后于油量变化，形成事实上的风油比偏离设计值，其结果是在燃烧装置输出功率由小变大时，燃油供给增加快于风量供给增加，燃烧不充分，污染环境；在燃烧装置输出功率由大变小时，燃油供给减小快于风量供给减小，燃烧处于贫油燃烧状况，甚至导致离焰熄火。另外专利文献1涉及的控制方式没有提供补偿环境变化(气压、温度、电压等)的实质性措施，环境条件变化导致的风油比偏离设计值时不能确保高效燃烧。同时专利文献1提出的方法存在以下安全隐患：送风装置出现故障而停止送风时供油装置仍然可以供给燃油，导致炉膛存油过多，容易形成爆燃，危及安全。

中国专利200820057395.9公开了一种预混式双段火节能燃烧机，包含有大火段分气腔，大火段燃气进气管，大火段燃气电磁阀，大火段燃气微调阀等；小火段燃气喷嘴，小火段分气腔，小火段燃气进气管，小火段燃气电磁阀，小火段燃气微调阀，小火段燃气喷嘴等，通过设置两个燃气通道，并在每个通道都设有微调阀的技术方案达到调节大火和小火的目的。实现充分燃烧的条件是让燃料和空气的比例达到化学计量空燃比(简称“空燃比”)，“空燃比”是指当燃料在空气中燃烧时，一定质量空气中的氧，刚好使一定质量的燃料完全燃烧，将燃料中所有的碳、氢完全氧化成二氧化碳和水，此时的空气与燃料的质量比称为该燃料的“空燃比”。专利文献2提出的控制方式没有包含按环境条件实现燃料和助燃空气的计量控制，无法在整个火力调节范围内控制和调节“空燃比”，也就无法实现全功率(火力)调节范围内的充分燃烧。

总之，现有技术中并不存在通过预置和检测助燃空气质量流量，按照“空燃比”供给燃料的输出功率控制方法。

发明内容

本发明针对燃烧装置功率调节提出了新的控制方法。

本发明将燃料的输出量随动于燃烧装置检测到的助燃空气流量或空气质量流量；所述燃料输出量的随动是一种控制方法，它根据燃烧装置检测到助燃空气量，按照最佳“空燃比”的要求经计量后由燃料供给装置提供燃料参与燃烧，形成燃料供应量跟随助燃空气量同时变化，满足在最佳“空燃比”条件下充分、稳定燃烧。

本发明调节燃烧装置输出功率是通过调节送风装置提供的助燃空气量实现，在规定的输出功率范围内可连续或分段调节，一键完成或自动完成。本发明固态燃料经流化后与助燃空气混合燃烧，液态燃料经气化或雾化后与助燃空气混合燃烧，气态燃料则直接与助燃空气混合燃烧。

本发明的原理是：根据燃烧装置输出功率大小的需要，预置和检测助燃空气的流量，计算机按照最佳“空燃比”(所谓“最佳空燃比”是指在实际应用中采用了过量空气技术)计算出燃料量，通过PFM或PWM电路控制计量泵向燃烧装置量化供应燃料。固态燃料流化后与助燃空气混合燃烧，液态燃料气化或雾化后与助燃空气混合燃烧，气态燃料则直接与助燃空气混合燃烧。在工作过程中，燃烧装置在线检测助燃空气流量，如果助燃空气流量增大，则按照最佳“空燃比”计算所需燃料增加供给；同样原理，如果助燃空气流量减小，则减少所需燃料供给，这样，当改变助燃空气的流量时，燃烧装置自动检测助燃空气的质量流量并按照检测到的流量大小自动调节燃料的供给量，以此改变输出功率(火力)，并且在燃烧装置的整个功率(火力)输出范围内都可满足在接近最佳“空燃比”的条件下稳定而高效燃烧，最大限度的降低燃烧污染。