[发明专利]用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器

说明书

本发明提供了一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器，属于用燃气进行燃烧的机器的控制技术领域。所述控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。本发明根据催化模块的温度和热负荷来控制燃气阀的开度，在降低有害气体排放的同时提高了热效率，保证了热效率和低氮排放。

相关申请

本申请是申请号为201810050049.6、申请日为2018年01月18日、发明名称为“用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用燃气进行燃烧的机器的控制技术，具体地涉及用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器。

背景技术

天然气是比煤和石油更为清洁的能源，但常规的扩散燃烧方式仍会产生大量的氮氧化物(NO_x)和一氧化碳(CO)。天然气洁净燃烧已经成为能源与环保领域共同关注的课题，世界范围内各国都制定了和执行着严格的NO_x排放法规，普通民众更是谈CO色变。解决燃气热水器的CO和NO_x的高排放问题迫在眉睫，是制约其顺利进入市场的关键因素之一。

根据对CO和NO_x产生机理的认识，目前主要有两种洁净燃烧技术：一是浓淡火焰燃烧，二是全预混表面燃烧。

浓淡火焰燃烧着重于将淡火焰和浓火焰在空间上合理分布，减少局部高温区以降低热力型NO_x的生成量，同时浓火焰在贫燃区可二次燃烧以降低CO浓度。浓淡火焰燃烧的不足之处在于火焰形状受功率影响大，若不动态改变燃烧孔尺寸和角度难以在全功率范围内实现有效浓淡燃烧，要求对空燃比控制得非常精确，对控制系统和结构要求较高。

全预混表面燃烧由于已将空气和燃气达到分子级均匀混合，自金属纤维微孔喷出后点燃可以以短火焰燃烧，局部高温区小，NO_x生成量较低，空气和燃气分子级混合使CO生成量很少。全预混表面燃烧的不足之处在于对预混技术要求高，预混不完全有可能局部脱火或局部长火焰，而且表面纤维孔道狭小，容易被灰尘堵塞，堵塞后会产生热点烧坏金属纤维，总体控制及维护成本高，此外，对空燃比的要求较高，系统不好控制。

现有技术方案的缺点在于：1、浓淡燃烧方式只能有效降低NO_x的排放，不能降低CO的排放；2、在燃烧产生烟气后再通过催化降解的方式降低CO，会导致NO_x的升高；3、通过后续催化降解的方法是一种已经产生后再消除的补救措施，不能从源头进行控制。

发明内容

本发明的目的是提供用燃气进行燃烧的机器的控制设备和方法及燃气热水器，用于解决降低有害气体排放的同时提高热效率的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用燃气进行燃烧的机器的控制设备，该控制设备包括：接收装置，用于接收所述用燃气进行燃烧的机器的催化模块的温度和热负荷；以及燃气阀控制装置，用于根据所述催化模块的温度和所述热负荷来控制燃气阀的开度。

可选地，所述控制设备还包括：处理装置，用于判断所述催化模块的温度是否处于预先设定的温度范围；以及点火装置，用于在所述催化模块的温度小于所述温度范围的下限值的情况下对燃烧器进行点火来加热催化模块，以使催化模块工作；其中，所述燃气阀控制装置还用于在所述催化模块的温度大于所述温度范围的上限值的情况下减小所述燃气阀的开度。

可选地，所述处理装置还用于判断所述热负荷是否处于标准气负荷范围；以及所述燃气阀控制装置还用于在所述热负荷小于所述标准气负荷范围的下限值的情况下增大所述燃气阀的开度。