用于焚烧炉的自动升温控制方法及设备

权利要求书： 1.一种用于焚烧炉的自动升温控制方法，所述方法包括以下步骤：在开始升温之前，将升温的第一阶段和第二阶段的参数输入到控制器中，控制器通过计算得到随时间变化的温度设定值；

在升温的第一阶段，通过位于焚烧炉的风室附近的第一温度传感器测量风室温度，并比较所述温度设定值与测得的风室温度，其中，当温度设定值与测得的风室温度之差不在预定范围之内时，表示风室温度未处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第一斜率，同时利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃风流量保持预定空燃比，

其中，当温度设定值与测得的风室温度之差在预定范围之内时，表示风室温度达处于平衡状态，升温的第一阶段结束，利用温度保持模块保持所述温度设定值一预定时间，同时利用双交叉限幅控制模块保持天然气阀门和助燃风阀门的开度，以在一预定时间内将风室温度保持在第一预定限值；

在风室温度达到第一预定限值并保持一预定时间之后，开始升温的第二阶段，通过位于焚烧炉的砂床附近的第二温度传感器测量砂床温度，并比较所述温度设定值与测得的砂床温度，

其中，当温度设定值与测得的砂床温度之差不在预定范围之内时，表示砂床温度未处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第二斜率，同时利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃风流量保持预定空燃比，

其中，当温度设定值与测得的砂床温度之差在预定范围之内时，表示砂床温度处于平衡状态，升温结束。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括在升温的第一阶段之前，进行升温的预热阶段，在该预热阶段中，使燃烧器以最小程度燃烧，同时利用双交叉限幅控制模块控制天然气阀门和助燃风阀门的开度，在风室温度达到预热预定限值并保持预定时间之后，开始升温的第一阶段。

3.如权利要求1所述的方法，其中，利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度包括：

接收随时间变化的温度设定值、风室温度或砂床温度、第一斜率或第二斜率，生成天然气流量设定值，进而得到助燃风流量设定值；

通过天然气流量计测量天然气流量，通过助燃风流量计测量助燃风流量；

将天然气流量作为天然气的调节参数输入天然气流量控制块中，同时将助燃风流量除以预定空燃比，并乘以第一增量单元，得到第一比较值，乘以第三增量单元，得到第三比较值，第一比较值和第三比较值与天然气流量控制块相关联，作为天然气的另一调节参数，以此来调节天然气阀门的开度；

将助燃风流量作为助燃风的调节参数输入助燃风流量控制块中，同时将天然气流量乘以预定空燃比，并乘以第二增量单元，得到第二比较值，乘以第四增量单元，得到第四比较值，第二比较值和第四比较值与助燃风流量控制块相关联，作为助燃风的另一调节参数，以此来调节助燃风阀门的开度。

4.如权利要求3所述的方法，其中，利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度还包括：

将第三比较值与天然气流量设定值输入第一高值选择器中，输出第一高值，第一高值为第三比较值与天然气流量设定值中的较大值；

将第一高值与第一比较值输入第一低值选择器中，输出第一低值，该第一低值输入天然气流量控制块中；

将第四比较值与助燃风流量设定值输入第二低值选择器中，输出第二低值，该第二低值为第四比较值与助燃风流量设定值中的较小值；

将第二低值与第二比较值输入第二高值选择器中，输出第二高值，该第二高值输入助燃风流量控制块中。

5.如权利要求4所述的方法，其中，第一增量单元大于第三增量单元且小于第四增量单元，第二增量单元小于第四增量单元且大于第三增量单元。

6.如权利要求5所述的方法，其中，第一增量单元与第三增量单元之差不超过0.2，第二增量单元与第四增量单元之差不超过0.2。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，升温的第一阶段包括多个子第一阶段，两个相邻的子第一阶段之间为一温度保持阶段。

8.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，升温的第二阶段包括多个子第二阶段，两个相邻的子第二阶段之间为一温度保持阶段。

9.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述预定范围为0至2摄氏度的范围。

10.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一斜率与所述第二斜率相同，均为10℃/h。

11.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一斜率为10℃/h，所述第二斜率为19℃/h。

12.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一预定限值为650℃。

13.一种用于焚烧炉的自动升温控制设备，其中，所述设备包括：控制器，所述控制器接收升温的第一阶段和第二阶段的参数，计算出随时间变化的温度设定值；

第一温度传感器，位于焚烧炉的风室附近，用于在升温的第一阶段期间测量风室温度；

第二温度传感器，位于焚燃炉的砂床附近，用于在升温的第二阶段期间测量砂床温度；

升温斜率限制模块，用于在升温的第一阶段将温度设定值随时间变化的幅度保持为第一斜率，在升温的第二阶段期间将温度设定值随时间变化的幅度保持为第二斜率；

温度保持模块，用于风室温度达到第一预定限值之后在保持所述温度设定值一预定时间；

双交叉限幅控制模块，用于在升温的第一阶段和第二阶段期间调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃风流量保持预定空燃比。

14.如权利要求13所述的设备，其中，所述双交叉限幅控制模块包括：PID控制块，其从控制器接收随时间变化的温度设定值、风室温度或砂床温度、第一斜率或第二斜率，并生成天然气流量设定值，进而得到助燃风流量设定值；

天然气流量计，测量天然气流量；

助燃风流量计，测量助燃风流量；

天然气流量控制块，从天然气流量计接收天然气流量，并与第一比较值和第三比较值相关联，以调节天然气阀门的开度，其中，第一比较值通过助燃风流量除以预定空燃比并乘以第一增量单元而得到，第三比较值通过助燃风流量除以预定空燃比并乘以第三增量单元而得到；

助燃风流量控制块，从助燃风流量计接收助燃风流量，并与第二比较值和第四比较值相关联，以调节助燃风阀门的开度，其中，第二比较值通过天然气流量乘以预定空燃比并乘以第二增量单元而得到，第四比较值通过天然气流量乘以预定空燃比并乘以第四增量单元而得到。

15.如权利要求14所述的设备，其中，所述双交叉限幅控制模块还包括：第一高值选择器，接收第三比较值和天然气流量设定值，并输出第一高值，第一高值为第三比较值与天然气流量设定值中的较大值；

第一低值选择器，接收第一高值和第一比较值，并输出第一低值，该第一低值输入天然气流量控制块中；

第二低值选择器，接收第四比较值和助燃风流量设定值，并输出第二低值，该第二低值为第四比较值与助燃风流量设定值中的较小值；

第二高值选择器，接收第二低值和第二比较值，并输出第二高值，该第二高值输入助燃风流量控制块中。

16.如权利要求15所述的设备，其中，第一增量单元大于第三增量单元，第二增量单元小于第四增量单元。

17.如权利要求16所述的设备，其中，第一增量单元与第三增量单元之差不超过0.2，第二增量单元与第四增量单元之差不超过0.2。

18.如权利要求13至17中任一项所述的设备，其中，升温的第一阶段包括多个子第一阶段，两个相邻的子第一阶段之间为一温度保持阶段。

19.如权利要求13至17中任一项所述的设备，其中，升温的第二阶段包括多个子第二阶段，两个相邻的子第二阶段之间为一温度保持阶段。

说明书： 用于焚烧炉的自动升温控制方法及设备技术领域[0001] 本发明涉及一种用于焚烧炉的自动升温控制方法及设备。背景技术[0002] 流化床焚烧炉中有多处由耐火砖材料构成的内衬，大量采用耐火耐磨捣打料和耐磨浇筑料。这些内衬都存有游离水、结晶水等不同形态的湿份。在受热升温过程中，如果水

分迅速蒸发，产生的气压超过混凝土的承受能力会使炉墙爆裂损坏。甚者可能造成大面积

炉强倒塌。炉墙和内衬中难免有应力集中，如果初始热膨胀不均，也会由于热应力而受到损

坏。内衬材料的新施工或大修后锅炉启动运行前的烘炉质量直接影响耐火耐磨内衬的寿命

和流化床焚烧炉的运行可靠性。

[0003] 现有燃烧器点燃后，手动控制天然气供气调节阀门开度，控制流化床焚烧炉的燃气气量，同时手动调整助燃风调节阀的开度，调整风量。这样，逐渐的对炉子进行升温。

[0004] 针对能源浪费严重的问题，提出降低能耗的措施，优化流化床焚烧炉通过换热系统，利用燃烧废气的高温烟气提高天然气能源利用率的需求。

[0005] 针对不同设备对于升温温度以及保温时间不同要求，在流化床焚烧炉升温过程中通常需要有若干升温和保温阶段，如果采用人工控制不仅不能保证升温的稳定性，而且需

要消耗大量的人力进行监控工作。

发明内容[0006] 本发明提供了一种用于焚烧炉的自动升温控制方法，所述方法包括以下步骤：[0007] 在开始升温之前，将升温的第一阶段和第二阶段的参数输入到控制器中，控制器通过计算得到随时间变化的温度设定值；

[0008] 在升温的第一阶段，通过位于焚烧炉的风室附近的第一温度传感器测量风室温度，并比较所述温度设定值与测得的风室温度，

[0009] 其中，当温度设定值与测得的风室温度之差不在预定范围之内时，表示风室温度还未处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第一

斜率，同时利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量

与助燃风流量保持预定空燃比，

[0010] 其中，当温度设定值与测得的风室温度之差在预定范围之内时，表示风室温度处于平衡状态，升温的第一阶段结束，利用温度保持模块保持所述温度设定值一预定时间，同

时利用双交叉限幅控制模块保持天然气阀门和助燃风阀门的开度，以在一预定时间内将风

室温度保持在第一预定限值；

[0011] 在风室温度达到第一预定限值并保持一预定时间之后，开始升温的第二阶段，通过位于焚烧炉的砂床附近的第二温度传感器测量砂床温度，并比较所述温度设定值与测得

的砂床温度，

[0012] 其中，当温度设定值与测得的砂床温度之差不在预定范围之内时，表示砂床温度还未处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第二

斜率，同时利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量

与助燃风流量保持预定空燃比，

[0013] 其中，当温度设定值与测得的砂床温度之差在预定范围之内时，表示砂床温度处于平衡状态，升温结束。

[0014] 优选地，所述方法还包括在升温的第一阶段之前，进行升温的预热阶段，在该预热阶段中，使燃烧器以最小程度燃烧，同时利用双交叉限幅控制模块控制天然气阀门和助燃

风阀门的开度，在风室温度达到预热预定限值并保持预定时间之后，开始升温的第一阶段。

[0015] 优选地，利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度包括：[0016] 接收随时间变化的温度设定值、风室温度或砂床温度、第一斜率或第二斜率，生成天然气流量设定值，进而得到助燃风流量设定值；

[0017] 通过天然气流量计测量天然气流量，通过助燃风流量计测量助燃风流量；[0018] 将天然气流量作为天然气的调节参数输入天然气流量控制块中，同时将助燃风流量除以预定空燃比，并乘以第一增量单元，得到第一比较值，乘以第三增量单元，得到第三

比较值，第一比较值和第三比较值与天然气流量控制块相关联，作为天然气的另一调节参

数，以此来调节天然气阀门的开度；

[0019] 将助燃风流量作为助燃风的调节参数输入助燃风流量控制块中，同时将天然气流量乘以预定空燃比，并乘以第二增量单元，得到第二比较值，乘以第四增量单元，得到第四

比较值，第二比较值和第四比较值与助燃风流量控制块相关联，作为助燃风的另一调节参

数，以此来调节助燃风阀门的开度。

[0020] 优选地，利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度还包括：[0021] 将第三比较值与天然气流量设定值输入第一高值选择器中，输出第一高值，第一高值为第三比较值与天然气流量设定值中的较大值；

[0022] 将第一高值与第一比较值输入第一低值选择器中，输出第一低值，该第一低值输入天然气流量控制块中；

[0023] 将第四比较值与助燃风流量设定值输入第二低值选择器中，输出第二低值，该第二低值为第四比较值与助燃风流量设定值中的较小值；

[0024] 将第二低值与第二比较值输入第二高值选择器中，输出第二高值，该第二高值输入助燃风流量控制块中。

[0025] 优选地，第一增量单元大于第三增量单元且小于第四增量单元，第二增量单元小于第四增量单元且大于第三增量单元。

[0026] 优选地，第一增量单元与第三增量单元之差不超过0.2，第二增量单元与第四增量单元之差不超过0.2。

[0027] 优选地，升温的第一阶段包括多个子第一阶段，两个相邻的子第一阶段之间为一温度保持阶段。

[0028] 优选地，升温的第二阶段包括多个子第二阶段，两个相邻的子第二阶段之间为一温度保持阶段。

[0029] 优选地，所述预定范围为0至2摄氏度的范围。[0030] 优选地，所述第一斜率与所述第二斜率相同，均为10℃/h。[0031] 优选地，所述第一斜率为10℃/h，所述第二斜率为19℃/h。[0032] 优选地，所述第一预定限值为650℃，所述第二预定限值为850℃。[0033] 本发明还提供了一种用于焚烧炉的自动升温控制设备，其中，所述设备包括：[0034] 控制器，所述控制器接收升温的第一阶段和第二阶段的参数，计算出随时间变化的温度设定值；

[0035] 第一温度传感器，位于焚烧炉的风室附近，用于在升温的第一阶段期间测量风室温度；

[0036] 第二温度传感器，位于焚燃炉的砂床附近，用于在升温的第二阶段期间测量砂床温度；

[0037] 升温斜率限制模块，用于在升温的第一阶段将温度设定值随时间变化的幅度保持为第一斜率，在升温的第二阶段期间将温度设定值随时间变化的幅度保持为第二斜率；

[0038] 温度保持模块，用于风室温度达到第一预定限值之后在保持所述温度设定值一预定时间；

[0039] 双交叉限幅控制模块，用于在升温的第一阶段和第二阶段期间调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃风流量保持预定空燃比。

[0040] 优选地，所述双交叉限幅控制模块包括：[0041] PID控制块，其从控制器接收随时间变化的温度设定值、风室温度或砂床温度、第一斜率或第二斜率，并生成天然气流量设定值，进而得到助燃风流量设定值；

[0042] 天然气流量计，测量天然气流量；[0043] 助燃风流量计，测量助燃风流量；[0044] 天然气流量控制块，从天然气流量计接收天然气流量，并与第一比较值和第三比较值相关联，以调节天然气阀门的开度，其中，第一比较值通过助燃风流量除以预定空燃比

并乘以第一增量单元而得到，第三比较值通过助燃风流量除以预定空燃比并乘以第三增量

单元而得到；

[0045] 助燃风流量控制块，从助燃风流量计接收助燃风流量，并与第二比较值和第四比较值相关联，以调节助燃风阀门的开度，其中，第二比较值通过天然气流量乘以预定空燃比

并乘以第二增量单元而得到，第四比较值通过天然气流量乘以预定空燃比并乘以第四增量

单元而得到。

[0046] 优选地，所述双交叉限幅控制模块还包括：[0047] 第一高值选择器，接收第三比较值和天然气流量设定值，并输出第一高值，第一高值为第三比较值与天然气流量设定值中的较大值；

[0048] 第一低值选择器，接收第一高值和第一比较值，并输出第一低值，该第一低值输入天然气流量控制块中；

[0049] 第二低值选择器，接收第四比较值和助燃风流量设定值，并输出第二低值，该第二低值为第四比较值与助燃风流量设定值中的较小值；

[0050] 第二高值选择器，接收第二低值和第二比较值，并输出第二高值，该第二高值输入助燃风流量控制块中。

[0051] 优选地，第一增量单元大于第三增量单元，第二增量单元小于第四增量单元。[0052] 优选地，第一增量单元与第三增量单元之差不超过0.2，第二增量单元与第四增量单元之差不超过0.2。

[0053] 优选地，升温的第一阶段包括多个子第一阶段，两个相邻的子第一阶段之间为一温度保持阶段。

[0054] 优选地，升温的第二阶段包括多个子第二阶段，两个相邻的子第二阶段之间为一温度保持阶段。

附图说明[0055] 下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式中，本发明的优点和目的可以得到更好地理解。为了在附图中更好地显示各部件的关系，附图并非按比例绘制。附图中:

[0056] 图1示出根据本发明的自动升温控制设备的示意图。[0057] 图2示出根据本发明的自动升温控制方法的升温曲线示意图。[0058] 图3示出根据本发明的双交叉限幅控制的流程图。具体实施方式[0059] 将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它

们的重复描述。术语“依次包括A、B、C等”仅指示所包括的部件A、B、C等的排列顺序，并不排

除在A和B之间和/或B和C之间包括其它部件的可能性。

[0060] 本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

[0061] 下面，参照图1?3，详细描述根据本发明的优选实施方式。[0062] 图1示出本发明的自动升温控制设备的示意图。该自动升温控制设备包括连接到空气源的风机1，在风机1和空气源之间设置有第一调节阀门2，以调节进风量。空气流量计

12设置在风机1的下游，以测量总的空气流量。自动升温控制设备还包括连接到天然气源的

天然气阀门5，用于调节天然气量。在天然气阀门5和天然气源之间设置有天然气流量计14，

以测量天然气流量。在空气流量计12的下游，一部分空气作为助燃风通入焚烧炉的风室中，

助燃风通过助燃风流量计13和助燃风阀门6通入风室。助燃风流量计13用于测量助燃风流

量，助燃风阀门用于调节助燃风的流量。另一部分空气通过第二调节阀门3通入换热器中，

在换热器中，从焚烧炉排出的烟气的热量转移到这部分空气中，然后，这部分空气作为预热

空气通入风室中，从而减少天然气的用量。

[0063] 在焚烧炉的风室附近设置有第一温度传感器7，用于测量风室温度，在砂床附近设置有多个第二温度传感器8、9、10和11，用于温度砂床温度，以取平均值作为砂床温度。能够

想到的，第一温度传感器7也可以为多个。在升温的第一阶段，监测风室温度作为焚烧炉的

温度，在升温的第二阶段，监测砂床温度作为焚烧炉的温度。

[0064] 有利地，在升温的第一阶段之前，还包括升温的预热阶段，在该预热阶段，使燃烧器以最小程度燃烧，当由第一温度传感器测量的风室温度达到预热预定限值并保持预定时

间之后，开始升温的第一阶段。

[0065] 图2示出自动升温的曲线图。该曲线图通过以下方式得到：将升温的第一阶段和第二阶段的参数输出一控制器中，控制器通过计算得到随时间变化的温度设定值。这些参数

例如包括：升温各个阶段的下限值和上限值、升温保持时间、升温各个阶段的斜率等。如图2

所示，在升温的预热阶段，当风室温度达到150℃并保持预定时间之后，开始升温的第一阶

段。此时，升温的第一阶段的下限值为150℃。在升温的第一阶段，利用升温斜率限制模块保

持温度设定值随时间变化的幅度为第一斜率(例如为10℃/h)，同时利用双交叉限幅控制模

块调节天然气阀门5和助燃风阀门6的开度，使助燃风流量与天然气流量保持预定空燃比

(例如为10：1)。当风室温度升高到第一预定限值(例如650℃)之后，利用温度保持模块保持

所述温度设定值一预定时间，同时利用双交叉限幅控制模块保持天然气阀门和助燃风阀门

的开度，以在一预定时间内将风室温度保持在第一预定限值。然后，开始升温的第二阶段，

此时，升温的第二阶段的下限值为650℃。在升温的第二阶段，同样地，利用升温斜率限制模

块保持温度设定值随时间变化的幅度为第二斜率(例如为19℃/h)，同时利用双交叉限幅控

制模块调节天然气阀门5和助燃风阀门6的开度，使助燃风流量与天然气流量保持预定空燃

比(例如为10：1)。

[0066] 从图2中可以看到，在升温的第一阶段中，还包括多个子阶段，在相邻的两个子阶段之间，存在着保持阶段。能够明白的是，在升温的各个子阶段中，升温斜率限制模块同样

保持温度设定值随时间变化的幅度为第一斜率，在保持阶段，利用温度保持模块保持温度

设定值一预定时间。同样地，在升温的第二阶段，也可以包括多个子阶段，在相邻的两个子

阶段之间，存在着保持阶段，关于这些子阶段可参见前面对升温的第一阶段的描述，在此不

再赘述。

[0067] 在升温阶段中发挥作用的双交叉限幅控制模块包括PID控制块，其从控制器接收随时间变化的温度设定值、风室温度或砂床温度、第一斜率或第二斜率，并生成天然气流量

设定值，进而得到助燃风流量设定值，其中，助燃风流量设定值等于天然气流量设定值乘以

空燃比。天然气流量控制块用于调节天然气流量，助燃风流量控制块用于调节助燃风。天然

气流量控制块和助燃风流量控制块的操作方式在下面将详细描述。

[0068] 下面描述自动升温控制方法，该方法主要包括以下步骤：[0069] a.在开始升温之前，将升温的第一阶段和第二阶段的参数输入到控制器中，控制器通过计算得到随时间变化的温度设定值。

[0070] b.在升温的第一阶段，通过位于焚烧炉的风室附近的第一温度传感器测量风室温度，并比较所述温度设定值与测得的风室温度。

[0071] 当温度设定值与测得的风室温度之差不在预定范围之内时，表示风室温度处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第一斜率，同时

利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃风流

量保持预定空燃比，直到温度设定值与测得的风室温度之差在预定范围之内为止，此时，表

示风室温度处于平衡状态，升温的第一阶段结束，利用温度保持模块保持所述温度设定值

一预定时间，同时利用双交叉限幅控制模块保持天然气阀门和助燃风阀门的开度，以在一

预定时间内将风室温度保持在第一预定限值。

[0072] c.在风室温度达到第一预定限值并保持一预定时间之后，开始升温的第二阶段，通过位于焚烧炉的砂床附近的第二温度传感器测量砂床温度，并比较所述温度设定值与测

得的砂床温度。

[0073] 当温度设定值与测得的砂床温度之差不在预定范围之内时，表示砂床温度还未处于平衡状态，利用升温斜率限制模块保持所述温度设定值随时间变化的幅度为第二斜率，

同时利用双交叉限幅控制模块调节天然气阀门和助燃风阀门的开度，使天然气流量与助燃

风流量保持预定空燃比，直到温度设定值与测得的砂床温度之差在预定范围之内为止，此

时表示砂床温度处于平衡状态，升温结束。

[0074] 有利地，在升温的第一阶段之前，进行升温的预热阶段，在该预热阶段中，使燃烧器以最小程度燃烧，同时利用双交叉限幅控制模块控制天然气阀门和助燃风阀门的开度，

在风室温度达到预热预定限值并保持预定时间之后，开始升温的第一阶段。

[0075] 参见图3，示出双交叉限幅控制的流程图。双交叉限幅控制模块的PID控制块从控制器接收随时间变化的温度设定值，同时从第一温度传感器接收风室温度或者从第二温度

传感器接收砂床温度以及升温的第一阶段的第一斜率或升温的第二阶段的第二斜率，生成

天然气流量设定值A，进而得到助燃风流量设定值Ax，x为空燃比。

[0076] 天然气流量计14测量的天然气流量FF一方面直接经由燃气流量控制进入比例积分控制器，作为天然气流量的调节参数，另一方面通过乘以空燃比x然后分别乘以第二增量

单元K2和第四增量单元K4分别得到第二比较值D和第四比较值E，然后，第二比较值输入到

第二低值选择器MIN，第四比较值E输入到第二高值选择器MAX中。接着，助燃风流量设定值

Ax输入到第二低值选择器MIN中与D进行比较，两者中的较小值再输入到第二高值选择MAX

中与E进行比较，两者中的较大值经由空气流量控制进入比例积分控制器中，作为助燃风流

量的调节参数。

[0077] 类似地，助燃风流量计13测量的助燃风流量FA一方面直接经由空气流量控制进入比例积分控制器中，作为助燃风流量的调节参数，另一方面通过除以空燃比x然后分别乘以

第一增量单元K1和第三增量单元K3得到第一比较值C和第三比较值B，然后，第一比较值输

入第一低值选择器MIN，第三比较值输入到第一高值选择器MAX中。接着，天然气流量设定值

A输入到第一高值选择器MAX中与B进行比较，两者中的较大值再输入到第一低值选择器MIN

中与C进行比较，两者中的较小值经由燃气流量控制进入比例积分控制器中，作为天然气流

量的调节参数。

[0078] 应注意，第一增量单元大于第三增量单元，两者之差不超过0.2。第二增量单元小于第四增量单元，两者之差不超过0.2。例如，第一增量单元为1.04，第三增量单元为0.94，

第二增量单元为0.96，第四增量单元为1.07。一般而言，第一增量单元、第二增量单元、第三

增量单元和第四增量单元可以根据经验来确定，然后在运行过程中进行修正，最终得以确

定。优选地，第一增量单元小于第四增量单元，如此可以保证升温时空气先行，在增加天然

气时可以多增加些空气量，防止因为燃料过剩而冒黑烟；第二增量单元大于第三增量单元，

如此可以保证降温时天然气先行，在减少天然气时可以多减些天然气量，使天然气的变化

速度始终不超过空气。

[0079] 下面以升温、降温和温度稳定三种状态为例描述双交叉限幅控制。[0080] 在焚烧炉的温度稳定的状态下，即温度设定值与温度测量值之差处于预定范围内时。双交叉限幅控制模块的PID控制块输出的天然气流量设定值A为恒定值，天然气阀门和

助燃风阀门的开度保持不变，天然气流量FF和助燃风流量FA也保持恒定。

[0081] 在升温阶段，即温度设定值与温度测量值之差不在预定范围内时，且温度设定值大于温度测量值时，

[0082] 天然气回路控制：[0083] B＝(FA/α)*K3；K3＝0.94[0084] C＝(FA/α)*K1；K1＝1.04[0085] 在第一高值选择器中，由于A>B，高值选择器输出为A；[0086] 在第一低值选择器中，由于A>C，低值选择器输出为C；[0087] 空气回路控制：[0088] D＝(FF*α)*K4；K4＝1.07[0089] E＝(FF*α)*K2；K2＝0.96[0090] 在第二低值选择器中，由于A*α>D，低值选择器输出为D；[0091] 在第二高值选择器中，由于D>E，高值选择器输出为D；[0092] 由此，在升温阶段，天然气和助燃风分别取上限值C和D。随着温度的升高，天然气流量设定值值逐渐变小；当温度设定值与温度测量值之差处于预定范围内时，进入平衡状

态。

[0093] 在降温阶段，即温度设定值与温度测量值之差不在预定范围内时，且温度设定值小于温度测量值时，

[0094] 天然气回路控制：[0095] B＝(FA/α)*K3；K3＝0.94[0096] C＝(FA/α)*K1；K1＝1.04[0097] 在第一高值选择器中，由于A[0098] 在第一低值选择器中，由于B[0099] 空气回路控制：[0100] D＝(FF*α)*K4；K4＝1.07[0101] E＝(FF*α)*K2；K2＝0.96[0102] 在第二低值选择器中，由于A*α[0103] 在第二高值选择器中，由于A*α[0104] 由此，在降温时，天然气和助燃风分别取下限值B和E。随着温度的降低，A值逐渐变小，当温度设定值与温度测量值之差处于预定范围内时，进入平衡状态。

[0105] 以上描述了本发明的自动升温控制设备和方法，通过本发明的方案，能够针对不同设备对于升温温度以及保温时间的不同要求，在流化床焚烧炉升温过程中的自动地控制

升温和保温阶段，不需要大量的人力进行监控工作，节省成本的同时减少人员的介入，防止

由于误操作而引发可能的设备和人员风险。

[0106] 上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

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