CN101182926B - 一种在线炉燃料流量控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在线炉燃料流量控制装置及其方法，该装置通过引入燃料气分子量测量仪、燃料气进料管的燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪参数及用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的第一计算模块，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块，对燃料气的流量进行修正调整，保证参与控制的燃料气流量值为可以完全燃烧的流量，同时，引入用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块，对流入在线炉的空气流量进行调整，从而使进入在线炉内的燃料比例能够达到理想燃烧效果，保证了在线炉尾气的温度处于理想温度值。

Description

一种在线炉燃料流量控制装置

技术领域

本发明涉及一种在线炉燃料流量控制装置。 

背景技术

硫磺生产过程中，尾气的加热有好几种方式，如气气掺合，蒸汽加热，在线炉加热。而现有硫磺生产装置的规模越来越大，需要加热的尾气量也越来越多，利用在线炉对硫磺生产过程中的尾气进行加热具有实时控制、能手动调节尾气温度大小的优势，其应用越来越广泛。 

目前，工业在线炉燃料流量控制一般采用炉子出口温度与燃料气流量串接及控制燃料气与空气流量比例的方式来对在线炉燃料气流量和空气流量进行控制，其控制方式见附图1所示，其包括尾气温度测量仪，尾气温度调节模块，燃料气流量测量仪，空气流量测量仪、空气流量控制器、燃料气流量控制器和空气与燃料气流量比例输入模块，燃料气流量测量仪和尾气温度调节模块的输出端均与燃料气流量控制器相连，燃料气流量测量仪测量值和空气与燃料气流量比例输入模块输入数值相乘后得到空气流量设定值，空气流量设定值及空气流量测量仪均与空气流量控制器相连，然后空气流量控制器控制空气流量调节阀。燃料气流量控制器控制燃料气流量调节阀，以达到控制流入在线炉里的空气流量和燃料气流量的目的。 

上述控制在线炉燃料流量的方式比较简单粗旷，容易受到外界燃料气或空气密度波动的影响，且燃料气的消耗过大，即流入的燃料气密度不是一成不变的固定值，实际情况中，燃料气的密度是在一定的范围内上下波动的，而上述控制方式没有考虑到燃料气密度波动的影响，并且控制的响应速度比较慢，当改变燃料气与空气流量比例的输入值时会影响在线炉中燃料的燃烧效果，要么空气过多会过氧燃烧，要么空气少燃烧不充分，不论是过氧燃烧还是燃烧不充分都会影响在线炉尾气的温度，而在线炉在温度过高时，会影响催化剂的寿命，温度过低时，容易出现积碳现象，积碳容易对炉膛造成堵塞。 

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，提供一种能够根据实际燃料气密度对流入在线炉的空气和燃料气的流量进行精密调整，从而使在线炉内的燃料达到理想燃烧效果的在线炉燃料流量控制装置。 

本发明所要解决的第二个技术问题是利用上述在线炉燃料流量控制装置对在线炉 燃料流量进行控制的方法。 

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该在线炉燃料流量控制装置，包括有在线炉空气进料管上设置的空气流量测量仪、空气流量调节阀和用于控制空气流量调节阀的空气流量控制器，在线炉燃料气进料管上设置的燃料气流量测量仪、燃料气流量调节阀和用于控制燃料气流量调节阀的燃料气流量控制器，在线炉尾气出口管上设置的尾气温度测量仪和尾气温度调节模块，及期望燃烧比例输入模块，所述空气流量测量仪的输出端与空气流量控制器相连，所述尾气温度测量仪的输出端与尾气温度调节模块相连，其特征在于：在所述的燃料气进料管上依次安装有燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪，所述在线炉燃料流量控制装置还包括有最大燃烧比例输入模块，最小燃烧比例输入模块，用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的尾气计算模块，用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块；所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪的输出端均与尾气计算模块相连，尾气计算模块的输出端与燃料气流量控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、空气流量测量仪均与第二计算模块相连，第二计算模块的输出端也与燃料气流量控制器相连；并且所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、期望燃烧比例输入模块及尾气计算模块的输出端同时均与第三计算模块相连，第三计算模块的输出端与空气流量控制器相连。 

上述第一计算模块包括有一全过程补偿模块，一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块，一乘法计算块，一常量产生模块，所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪的输出端与全过程补偿模块相连，所述燃料气分子量测量仪及常量产生模块的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块相连，全过程补偿模块及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块的输出端与乘法计算块相连，乘法计算块的输出端引出上述第一计算模块的输出端。 

燃料气分子量可以根据现场的燃料气分子量测量仪进行测量，也可以手工输入，作为另一种技术方案，上述第一计算模块包括有一全过程补偿模块，一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块，一乘法计算块，一常量产生模块、一选择模块，燃料气分子量输入模块，所述燃料气分子量测量仪及燃料气分子量输入模块输出端均与所述的选择模块相连，所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、选择模块的输出端均与全过程补偿模块相连，所述选择模块及常量产生模块的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块相连，全过程补偿模块及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块的输出端与乘法计算块相连，乘法计算块的输出端引出第一计算模块的输出端。这样，燃料气分子量可以通过燃料气分子量输入模块手工输入，而选择模块 可以选择燃料气分子量测量仪的测量数值，也可以选择燃料气分子量输入模块手工输入的燃料气分子量值。 

根据实际需要，上述第一计算模块中常量产生模块产生常量的范围为0～1为佳。 

上述第二计算模块包括有第一除法计算模块，第二除法计算模块，第一高选控制器，第一低选控制器，所述最小燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第一除法计算模块相连，第一除法计算模块及尾气温度调节模块的输出端与第一低选控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第二除法计算模块相连，所述第一低选控制器及第二除法计算模块的输出端与所述第一高选控制器相连，第一高选控制器的输出端引出第二计算模块的输出端。 

上述第三计算模块包括有第二高选控制器，第二低选控制器，乘法计算模块，第一调整模块，第二调整模块，所述第一计算模块、最小燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第一调整模块相连，所述尾气温度调节模块及第一调整模块的输出端与第二高选控制器相连，所述第一计算模块、最大燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第二调整模块相连，所述第二高选控制器及第二调整模块的输出端均与第二低选控制器相连，所述期望燃烧比例输入模块及第二低选控制器的输出端均与所述乘法计算模块相连，该乘法计算模块的输出端引出第三计算模块的输出端。 

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：利用上述线炉燃料流量控制装置对在线炉燃料流量进行控制的方法，通过以下步骤实现： 

(1)、在期望燃烧比例输入模块中输入期望燃烧比例值，在最大燃烧比例输入模块中输入最大燃烧比例值，在最小燃烧比例输入模块中输入最小燃烧比例值，在尾气温度调节模块中对期望尾气温度值进行调节； 

(2)、第一计算模块根据现场燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪实际测量的数值计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值； 

(3)、第二计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值及空气流量测量仪实际测量的空气流量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值； 

(4)、燃料气流量控制器根据所述燃料气流量的测量值和所述燃料气流量的设定值对燃料气流量调节阀进行控制； 

(5)、第三计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值、期望燃烧比例值及第一计算模块计算后得出的燃料气流量的测量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值； 

(6)、空气流量控制器根据空气流量测量仪实际测量出的空气流量测量值和上述步骤(5)中计算出的空气流量的设定值对空气流量调节阀进行控制。 

上述第一计算模块通过以下步骤计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值： 

①、计算出燃料气流量经过全过程补偿后的值FY： 

$\mathrm{FY}=\mathrm{FT}\×\frac{a\×\mathrm{AT}\×(\mathrm{PT}+0.10135)\×b}{\mathrm{TT}+273.16}\×0.001$

其中，FT为燃料气流量测量仪的测量值，AT为燃料气分子量测量仪的测量值，PT为燃料气压力测量仪的测量值，TT为燃料气温度测量仪的测量值，a为常数，取值范围为12.03±2，b也为常数，取值范围为10±2； 

②、计算出燃料气完全燃烧时空气/燃料气的比例值AY： 

$\mathrm{AY}=(c+\frac{d}{\mathrm{AT}})\×e$

其中，c为常数，取值范围为14.82±2，d为常数，取值范围为39.06±2，e为常数，取值范围为0～1，AT燃料气分子量测量仪的测量值； 

③、计算经过精度补偿以后并经过线性转变成空气的量的单位的燃料气流量的测量值PV_燃料气

PV_燃料气＝FY×AY 

当然，燃料气分子量可以根据现场的燃料气分子量测量仪进行测量，也可以手工输入，作为另一种技术方案，上述第一计算模块还一选择模块，燃料气分子量输入模块，其通过以下步骤计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值： 

①、所述选择模块对燃料气分子量测量仪测量的数值和分子量输入中手动输入的分子量值进行选择； 

②、计算出燃料气流量经过全过程补偿后的值FY： 

$\mathrm{FY}=\mathrm{FT}\×\frac{a\×\mathrm{AT}\×(\mathrm{PT}+0.10135)\×b}{\mathrm{TT}+273.16}\×0.001$

其中，FT为燃料气流量测量仪的测量值，AT为选择模块选择后的分子量值，PT为燃料气压力测量仪的测量值，TT为燃料气温度测量仪的测量值，a为常数，取值范围为12.03±2，b也为常数，取值范围为10±2； 

③、计算出燃料气完全燃烧时空气/燃料气的比例值AY： 

$\mathrm{AY}=(c+\frac{d}{\mathrm{AT}})\×e$

其中，c为常数，取值范围为14.82±2，d为常数，取值范围为39.06±2，e为常数，取值范围为0～1，AT燃料气分子量测量仪的测量值； 

④、计算经过精度补偿以后并经过线性转变成空气的量的单位的燃料气流量的测量值PV_燃料气

PV_燃料气＝FY×AY 

上述第二计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值： 

(I)、空气流量测量仪的测量值除以最小燃烧比例输入值得到燃料气流量的最小值； 

(II)、对燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值进行低选操作； 

(III)、空气流量测量仪的测量值除以最大燃烧比例输入值得到燃料气流量的最大值； 

(IV)、对步骤(II)中低选操作后的结果和步骤(III)中计算的燃料气流量的最大值进行高选操作，得到在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值。 

上述第三计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值： 

(a)、第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最小燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值； 

(b)、对尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤(a)中计算的结果进行高选操作； 

(c)、第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最大燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值； 

(d)、对步骤(b)中高选操作后的结果和步骤(c)中计算的结果进行低选操作； 

(e)、步骤(d)低选操作后的结果乘期望燃烧比例输入值，就得到在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值。 

上述与现有技术相比，本发明的优点在于：通过引入燃料气分子量测量仪、燃料气进料管的燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪参数及用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的第一计算模块，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块，对燃料气的流量进行修正调整，保证参与控制的燃料气流量值为可以完全燃烧的流量，同时，引入用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块，对流入在线炉的空气流量进行调整，从而使进入在线炉内的燃料比例能够达到理想燃烧效果，保证了在线炉尾气的温度处于理想温度值。 

附图说明

图1为现有技术在线炉控制装置的结构示意图； 

图2为本发明实施例在线炉控制装置的结构示意图； 

图3为图2中第一计算模块的第一个实施例结构示意图； 

图4为图2中第一计算模块的第二个实施例结构示意图； 

图5为图2中第二计算模块的结构示意图； 

图6为图2中第三计算模块的结构示意图； 

图7为本发明实施例中在线炉控制方法的控制流程图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 

如图2所示的在线炉燃料流量控制装置，该在线炉包括烧嘴和炉膛，烧嘴又连接有在线炉空气进料管和在线炉燃料气进料管，炉膛则连接有在线炉尾气出口管。其中，在线炉空气进料管上设置的空气流量测量仪1、空气流量调节阀和用于控制空气流量调节阀的空气流量控制器2。在线炉燃料气进料管上依次安装有的燃料气流量测量仪3、燃料气温度测量仪4、燃料气压力测量仪5、燃料气分子量测量仪6、燃料气流量调节阀和用于控制燃料气流量调节阀的燃料气流量控制器7。在线炉尾气出口管设置的尾气温度测量仪8，尾气温度调节模块9，期望燃烧比例输入模块10，最大燃烧比例输入模块11，最小燃烧比例输入模块12，用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的第一计算模块13，用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块14，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块15。 

上述空气流量测量仪1的输出端与空气流量控制器2相连，尾气温度测量仪8的输出端与尾气温度调节模块9相连，燃料气流量测量仪3、燃料气温度测量仪4、燃料气压力测量仪5、燃料气分子量测量仪6的输出端均与第一计算模块13相连，第一计算模块13的输出端与燃料气流量控制器7相连。最大燃烧比例输入模块11、最小燃烧比例输入模块12、尾气温度调节模块9、空气流量测量仪1均与第二计算模块14相连，第二计算模块14的输出端也与燃料气流量控制器7相连。最大燃烧比例输入模块11、最小燃烧比例输入模块12、尾气温度调节模块9、期望燃烧比例输入模块10及第一计算模块13的输出端同时均与第三计算模块15相连，第三计算模块15的输出端与空气流量控制器2相连。 

上述第一计算模块13包括有一全过程补偿模块131，一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块132，一乘法计算块133，一常量产生模块134，燃料气流量测量仪3、燃料气温度测量仪4、燃料气压力测量仪5、燃料气分子量测量仪6的输出端与全过程补偿模块131相连，燃料气分子量测量仪6及常量产生模块134的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块132相连，全过程补偿模块131及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块132的输出端与乘法计算块133相连，乘法计算块的输出端引出第一计算模块的输出端，如图3所示，为第一计算模块的第一个实施例。 

如图4为第一计算模块的第二个实施例，其包括有一全过程补偿模块131，一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块132，一乘法计算块133，一常量产生模块134、一选择模块135，燃料气分子量输入模块136，燃料气分子量测量仪6及燃料气分子量输入模块136输出端均与选择模块135相连，燃料气流量测量仪3、燃料气温度测量仪4、燃料气压力测量仪5、选择模块135的输出端均与全过程补偿模块131相连，选择模块135及常量产生模块134的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块 132相连，全过程补偿模块131及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块132的输出端与乘法计算块133相连，乘法计算块的输出端引出第一计算模块的输出端。这样，燃料气分子量可以通过燃料气分子量输入模块手工输入，而选择模块可以选择燃料气分子量测量仪的测量数值，也可以选择燃料气分子量输入模块手工输入的燃料气分子量值。 

第二计算模块14包括第一除法计算模块141、第二除法计算模块142、第一高选控制器143和第一低选控制器144，最小燃烧比例输入模块12及空气流量测量仪1的输出端与第一除法计算模块141相连，第一除法计算模块141及尾气温度调节模块9的输出端与第一低选控制器144相连，最大燃烧比例输入模块11及空气流量测量仪1的输出端与第二除法计算模块142相连，第一低选控制器144及第二除法计算模块142的输出端与所述第一高选控制器143相连，第一高选控制器143的输出端引出第二计算模块的输出端，详见图5所示。 

如图6，第三计算模块15包括第二高选控制器151、第二低选控制器152、乘法计算模块153、第一调整模块154和第二调整模块155，第一计算模块13、最小燃烧比例输入模块12及期望燃烧比例输入模块10的输出端均与第一调整模块154相连，尾气温度调节模块9及第一调整模块154的输出端与第二高选控制器151相连，第一计算模块13、最大燃烧比例输入模块11及期望燃烧比例输入模块10的输出端均与第二调整模块155相连，第二高选控制器151及第二调整模块155的输出端均与第二低选控制器152相连，期望燃烧比例输入模块10及第二低选控制器152的输出端均与乘法计算模块153相连，该乘法计算模块153的输出端引出第三计算模块的输出端。 

在实际操作中，其工作流程图如图7所示，利用上述在线炉燃料流量控制装置对在线炉燃料流量进行控制的方法，始于在期望燃烧比例输入模块中输入期望燃烧比例值EXP，在最大燃烧比例输入模块中输入最大燃烧比例值MAX，在最小燃烧比例输入模块中输入最小燃烧比例值MIN，在尾气温度调节模块中对期望尾气温度值进行调节；然后，第一计算模块根据现场燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪实际测量的数值计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值PV_燃料气，第二计算模块根据输入的最大燃烧比例值MAX、最小燃烧比例值MIN、期望尾气温度值及空气流量测量仪实际测量的空气流量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值SP_燃料气；燃料气流量控制器根据所述燃料气流量的测量值PV_燃料气和所述燃料气流量的设定值SP_燃料气对燃料气流量调节阀进行控制；第三计算模块根据输入的最大燃烧比例值MAX、最小燃烧比例值MIN、期望尾气温度值、期望燃烧比例值EXP及第一计算模块计算后得出的燃料气流量的测量值PV_燃料气计算出在线炉 现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值SP_空气；空气流量控制器根据空气流量测量仪实际测量出的空气流量测量值PV_空气和上述第三计算模块计算出的空气流量的设定值SP_空气对空气流量调节阀进行控制。 

在上述控制方法中，第一计算模块通过以下步骤计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值PV_燃料气： 

第一步：计算出燃料气流量经过全过程补偿后的值FY： 

$\mathrm{FY}=\mathrm{FT}\×\frac{a\×\mathrm{AT}\×(\mathrm{PT}+0.10135)\×b}{\mathrm{TT}+273.16}\×0.001$

其中，FT为燃料气流量测量仪的测量值，AT为选择模块选择后的分子量值，PT为燃料气压力测量仪的测量值，TT为燃料气温度测量仪的测量值，a为常数，取值范围为12.03±2，b也为常数，取值范围为10±2； 

第二步：计算出燃料气完全燃烧时空气/燃料气的比例值AY： 

$\mathrm{AY}=(c+\frac{d}{\mathrm{AT}})\×e$

其中，c为常数，取值范围为14.82±2，d为常数，取值范围为39.06±2，e为常数，取值范围为0～1，AT燃料气分子量测量仪的测量值； 

第三步：计算经过精度补偿及线性转变成空气的量的单位以后的燃料气流量的测量值PV_燃料气： 

PV_燃料气＝FY×AY 

第二计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值SP_燃料气： 

(1)：第一除法计算模块141将空气流量测量仪的测量值除以最小燃烧比例输入值得到燃料气流量的最小值； 

(2)：第一低选控制器144对燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值进行低选操作，即选出燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值当中数值小的值并输出； 

(3)：第二除法计算模块142将空气流量测量仪的测量值除以最大燃烧比例输入值得到燃料气流量的最大值； 

(4)：第一高选控制器143将对步骤(2)中低选操作后的结果和步骤中(3)计算的燃料气流量的最大值进行高选操作，即选出燃料气流量的最大值和步骤(2)中低选操作后的结果当中数值大的值并输出；得到在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值 SP_燃料气。 

第三计算模块通过以下步骤计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值SP_空气： 

①、第一调整模块154将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值PV_燃料气乘最小燃烧比例输入值MIN后除以期望燃烧比例输入值EXP； 

②、第二高选控制器151对尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果进行高选操作，即选出将尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果中数值大的值并输出； 

③、第二调整模块155将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值PV_燃料气乘最大燃烧比例输入值MAX后除以期望燃烧比例输入值EXP； 

④、第二低选控制器152对步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果进行低选操作，即选出步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果中数值大的值并输出； 

⑤、乘法计算模块153将步骤④低选操作后的结果乘期望燃烧比例输入值，就得到在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值SP_空气。 

Claims (2)

1.一种在线炉燃料流量控制装置，包括有在线炉空气进料管上设置的空气流量测量仪、空气流量调节阀和用于控制空气流量调节阀的空气流量控制器，在线炉燃料气进料管上设置的燃料气流量测量仪、燃料气流量调节阀和用于控制燃料气流量调节阀的燃料气流量控制器，在线炉尾气出口管上设置的尾气温度测量仪和尾气温度调节模块，及期望燃烧比例输入模块，所述空气流量测量仪的输出端与空气流量控制器相连，所述尾气温度测量仪的输出端与尾气温度调节模块相连，其特征在于：在所述的燃料气进料管上依次安装有燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪，所述在线炉燃料流量控制装置还包括有最大燃烧比例输入模块，最小燃烧比例输入模块，用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的第一计算模块，用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块；所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪的输出端均与第一计算模块相连，第一计算模块的输出端与燃料气流量控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、空气流量测量仪均与第二计算模块相连，第二计算模块的输出端也与燃料气流量控制器相连；并且所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、期望燃烧比例输入模块及第一计算模块的输出端同时均与第三计算模块相连，第三计算模块的输出端与空气流量控制器相连；

所述的在线炉燃料流量控制装置通过以下步骤对在线炉燃料流量进行控制：

步骤一、在期望燃烧比例输入模块中输入期望燃烧比例值，在最大燃烧比例输入模块中输入最大燃烧比例值，在最小燃烧比例输入模块中输入最小燃烧比例值，在尾气温度调节模块中对期望尾气温度值进行调节；

步骤二、第一计算模块根据现场燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪实际测量的数值计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值；

步骤三、第二计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值及空气流量测量仪实际测量的空气流量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值；

步骤四、燃料气流量控制器根据所述燃料气流量的测量值和所述燃料气流量的设定值对燃料气流量调节阀进行控制；

步骤五、第三计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值、期望燃烧比例值及第一计算模块计算后得出的燃料气流量的测量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值；

步骤六、空气流量控制器根据空气流量测量仪实际测量出的空气流量测量值和上述步骤五中计算出的空气流量的设定值对空气流量调节阀进行控制；

其中，所述第一计算模块包括有一全过程补偿模块、一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块、一乘法计算块和一常量产生模块，所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪的输出端与全过程补偿模块相连，所述燃料气分子量测量仪及常量产生模块的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块相连，全过程补偿模块及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块的输出端与乘法计算块相连，乘法计算块的输出端引出上述第一计算模块的输出端；

所述第一计算模块通过以下步骤计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值：

1、通过所述全过程补偿模块计算出燃料气流量经过全过程补偿后的值FY：

$\mathrm{FY}=\mathrm{FT}\×\frac{a\×\mathrm{AT}\×(\mathrm{PT}+0.10135)\×b}{\mathrm{TT}+273.16}\×0.001$

其中，FT为燃料气流量测量仪的测量值，AT为燃料气分子量测量仪的测量值，PT为燃料气压力测量仪的测量值，TT为燃料气温度测量仪的测量值，a为常数，取值范围为12.03±2，b也为常数，取值范围为10±2；

2、通过所述单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块计算出燃料气完全燃烧时空气/燃料气的比例值AY：

$\mathrm{AY}=(c+\frac{d}{\mathrm{AT}})\×e$

其中，c为常数，取值范围为14.82±2，d为常数，取值范围为39.06±2，e为常数，取值范围为0～1，AT燃料气分子量测量仪的测量值；

3、通过所述乘法计算块计算经过精度补偿及线性转变成空气的量的单位以后的燃料气流量的测量值PV_燃料气：

PV_燃料气＝FY×AY

所述第二计算模块包括有第一除法计算模块、第二除法计算模块、第一高选控制器和第一低选控制器，所述最小燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第一除法计算模块相连，第一除法计算模块及尾气温度调节模块的输出端与第一低选控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第二除法计算模块相连，所述第一低选控制器及第二除法计算模块的输出端与所述第一高选控制器相连，第一高选控制器的输出端引出上述第二计算模块的输出端；

所述第二计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值：

(1)、所述第一除法计算模块将空气流量测量仪的测量值除以最小燃烧比例输入值得到燃料气流量的最小值；

(2)、第一低选控制器对燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值进行低选操作，选出燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值当中数值小的值并输出；

(3)、第二除法计算模块将空气流量测量仪的测量值除以最大燃烧比例输入值得到燃料气流量的最大值；

(4)、第一高选控制器对步骤(2)中低选操作后的结果和步骤(3)中计算的燃料气流量的最大值进行高选操作，选出燃料气流量的最大值和步骤(2)中低选操作后的结果当中数值大的值并输出，得到在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值；

所述第三计算模块包括有第二高选控制器，第二低选控制器，乘法计算模块，第一调整模块，第二调整模块，所述第一计算模块、最小燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第一调整模块相连，所述尾气温度调节模块及第一调整模块的输出端与第二高选控制器相连，所述第一计算模块、最大燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第二调整模块相连，所述第二高选控制器及第二调整模块的输出端均与第二低选控制器相连，所述期望燃烧比例输入模块及第二低选控制器的输出端均与所述乘法计算模块相连，该乘法计算模块的输出端引出上述第三计算模块的输出端；

所述第三计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值：

①、所述第一调整模块将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最小燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值；

②、所述第二高选控制器对尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果进行高选操作，选出将尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果中数值大的值并输出；

③、所述第二调整模块将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最大燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值；

④、所述第二低选控制器对步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果进行低选操作，选出步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果中数值大的值并输出；

⑤、所述乘法模块将步骤④低选操作后的结果乘期望燃烧比例输入值，就得到在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值。

2.一种在线炉燃料流量控制装置，包括有在线炉空气进料管上设置的空气流量测量仪、空气流量调节阀和用于控制空气流量调节阀的空气流量控制器，在线炉燃料气进料管上设置的燃料气流量测量仪、燃料气流量调节阀和用于控制燃料气流量调节阀的燃料气流量控制器，在线炉尾气出口管上设置的尾气温度测量仪和尾气温度调节模块，及期望燃烧比例输入模块，所述空气流量测量仪的输出端与空气流量控制器相连，所述尾气温度测量仪的输出端与尾气温度调节模块相连，其特征在于：在所述的燃料气进料管上依次安装有燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪，所述在线炉燃料流量控制装置还包括有最大燃烧比例输入模块，最小燃烧比例输入模块，用于计算经过精度补偿以后燃料气流量测量值的第一计算模块，用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量设定值的第二计算模块，和用于计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量设定值的第三计算模块；所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪的输出端均与第一计算模块相连，第一计算模块的输出端与燃料气流量控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、空气流量测量仪均与第二计算模块相连，第二计算模块的输出端也与燃料气流量控制器相连；并且所述最大燃烧比例输入模块、最小燃烧比例输入模块、尾气温度调节模块、期望燃烧比例输入模块及第一计算模块的输出端同时均与第三计算模块相连，第三计算模块的输出端与空气流量控制器相连；

所述的在线炉燃料流量控制装置通过以下步骤对在线炉燃料流量进行控制：

步骤一、在期望燃烧比例输入模块中输入期望燃烧比例值，在最大燃烧比例输入模块中输入最大燃烧比例值，在最小燃烧比例输入模块中输入最小燃烧比例值，在尾气温度调节模块中对期望尾气温度值进行调节；

步骤二、第一计算模块根据现场燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、燃料气分子量测量仪实际测量的数值计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值；

步骤三、第二计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值及空气流量测量仪实际测量的空气流量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值；

步骤四、燃料气流量控制器根据所述燃料气流量的测量值和所述燃料气流量的设定值对燃料气流量调节阀进行控制；

步骤五、第三计算模块根据输入的最大燃烧比例值、最小燃烧比例值、期望尾气温度值、期望燃烧比例值及第一计算模块计算后得出的燃料气流量的测量值计算出在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值；

步骤六、空气流量控制器根据空气流量测量仪实际测量出的空气流量测量值和上述步骤(5)中计算出的空气流量的设定值对空气流量调节阀进行控制；

其中，所述第一计算模块包括有一全过程补偿模块、一单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块、一乘法计算块、一常量产生模块、一选择模块和燃料气分子量输入模块，所述燃料气分子量测量仪及燃料气分子量输入模块输出端均与所述的选择模块相连，所述燃料气流量测量仪、燃料气温度测量仪、燃料气压力测量仪、选择模块的输出端均与全过程补偿模块相连，所述选择模块及常量产生模块的输出端均与单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块相连，全过程补偿模块及单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块的输出端与乘法计算块相连，乘法计算块的输出端引出上述第一计算模块的输出端；

所述第一计算模块通过以下步骤计算出经过精度补偿以后的燃料气流量的测量值：

1、通过所述全过程补偿模块计算出燃料气流量经过全过程补偿后的值FY：

$\mathrm{FY}=\mathrm{FT}\×\frac{a\×\mathrm{AT}\×(\mathrm{PT}+0.10135)\×b}{\mathrm{TT}+273.16}\×0.001$

其中，FT为燃料气流量测量仪的测量值，AT为所述选择模块选择后的分子量测量仪的测量值，PT为燃料气压力测量仪的测量值，TT为燃料气温度测量仪的测量值，a为常数，取值范围为12.03±2，b也为常数，取值范围为10±2；

2、通过所述单位燃料气完全燃烧所需空气的量计算模块计算出燃料气完全燃烧时空气/燃料气的比例值AY：

$\mathrm{AY}=(c+\frac{d}{\mathrm{AT}})\×e$

其中，c为常数，取值范围为14.82±2，d为常数，取值范围为39.06±2，e为常数，取值范围为0～1，AT燃料气分子量测量仪的测量值；

3、通过所述乘法计算块计算经过精度补偿及线性转变成空气的量的单位以后的燃料气流量的测量值PV_燃料气：

PV_燃料气＝FY×AY

所述第二计算模块包括有第一除法计算模块、第二除法计算模块、第一高选控制器和第一低选控制器，所述最小燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第一除法计算模块相连，第一除法计算模块及尾气温度调节模块的输出端与第一低选控制器相连，所述最大燃烧比例输入模块及空气流量测量仪的输出端与第二除法计算模块相连，所述第一低选控制器及第二除法计算模块的输出端与所述第一高选控制器相连，第一高选控制器的输出端引出上述第二计算模块的输出端；

所述第二计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值：

(1)、所述第一除法计算模块将空气流量测量仪的测量值除以最小燃烧比例输入值得到燃料气流量的最小值；

(2)、第一低选控制器对燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值进行低选操作，选出燃料气流量的最小值和尾气温度调节模块输出的温度值当中数值小的值并输出；

(3)、第二除法计算模块将空气流量测量仪的测量值除以最大燃烧比例输入值得到燃料气流量的最大值；

(4)、第一高选控制器对步骤(2)中低选操作后的结果和步骤(3)中计算的燃料气流量的最大值进行高选操作，选出燃料气流量的最大值和步骤(2)中低选操作后的结果当中数值大的值并输出，得到在线炉现场实时理想燃烧效果时燃料气流量的设定值；

所述第三计算模块包括有第二高选控制器，第二低选控制器，乘法计算模块，第一调整模块，第二调整模块，所述第一计算模块、最小燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第一调整模块相连，所述尾气温度调节模块及第一调整模块的输出端与第二高选控制器相连，所述第一计算模块、最大燃烧比例输入模块及期望燃烧比例输入模块的输出端均与第二调整模块相连，所述第二高选控制器及第二调整模块的输出端均与第二低选控制器相连，所述期望燃烧比例输入模块及第二低选控制器的输出端均与所述乘法计算模块相连，该乘法计算模块的输出端引出上述第三计算模块的输出端；

所述第三计算模块通过以下步骤计算在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值：

①、所述第一调整模块将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最小燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值；

②、所述第二高选控制器对尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果进行高选操作，选出将尾气温度调节模块输出的温度值和上述步骤①中计算的结果中数值大的值并输出；

③、所述第二调整模块将第一计算模块计算后的燃料气流量的测量值乘最大燃烧比例输入值后除以期望燃烧比例输入值；

④、所述第二低选控制器对步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果进行低选操作，选出步骤②中高选操作后的结果和步骤③中计算的结果中数值大的值并输出；

⑤、所述乘法模块将步骤④低选操作后的结果乘期望燃烧比例输入值，就得到在线炉现场实时理想燃烧效果时空气流量的设定值。

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