หลักการและข้อดีของเทคโนโลยีการเผาไหม้แบบพัลส์

ตามชื่อที่แสดง การควบคุมการเผาไหม้แบบพัลส์คือโหมดการเผาไหม้ที่ไม่ต่อเนื่อง เทคโนโลยีการมอดูเลตความกว้างพัลส์ถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมอุณหภูมิของเตาเผาโดยการปรับอัตราส่วนหน้าที่ (อัตราส่วนการเปิด-ปิด) ของเวลาการเผาไหม้ การไหลของเชื้อเพลิงสามารถตั้งค่าล่วงหน้าได้โดยการปรับแรงดัน เมื่อหัวเผาทำงาน หัวเผาจะอยู่ในสถานะโหลดเต็มที่เพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วทางออกของหัวเผาระหว่างการเผาไหม้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อต้องการให้ความร้อน เวลาเผาไหม้ของหัวเผาจะนานขึ้นและเวลาหยุดชะงักจะลดลง เมื่อต้องการระบายความร้อน เวลาเผาไหม้ของหัวเผาจะลดลงและเวลาหยุดชะงักจะนานขึ้น
ข้อได้เปรียบหลักของการควบคุมการเผาไหม้แบบพัลส์คือ:
ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง ลดการใช้พลังงานลงอย่างมาก
มันสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของฟิลด์อุณหภูมิในเตาเผา
สามารถควบคุมบรรยากาศการเผาไหม้ได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องทำการปรับออนไลน์
สามารถปรับปรุงอัตราส่วนการควบคุมโหลดของหัวเผา
ระบบนี้ง่ายและเชื่อถือได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำ ลดการสร้าง NOx
อัตราส่วนการควบคุมของหัวเตาทั่วไปโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1:4 เมื่อหัวเผาทำงานที่โหลดเต็มที่ อัตราการไหลของก๊าซ รูปร่างของเปลวไฟ และประสิทธิภาพเชิงความร้อนจะอยู่ในสถานะที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม เมื่ออัตราการไหลของหัวเผาใกล้เคียงกับอัตราการไหลขั้นต่ำ ภาระความร้อนจะน้อยที่สุด อัตราการไหลของก๊าซจะลดลงอย่างมาก รูปร่างของเปลวไฟไม่เป็นไปตามข้อกำหนด และประสิทธิภาพเชิงความร้อนจะลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อหัวเผาความเร็วสูงทำงานที่น้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลของโหลดทั้งหมด ตัวบ่งชี้ข้างต้นอยู่ไกลจากข้อกำหนดการออกแบบ การเผาไหม้ของพัลส์ไม่ได้เป็นเช่นนั้น ไม่ว่าในกรณีใด หัวเตามีสถานะการทำงานเพียงสองสถานะ สถานะหนึ่งคือการทำงานเต็มกำลัง และอีกสถานะหนึ่งไม่ทำงาน ปรับอุณหภูมิโดยการปรับอัตราส่วนเวลาของทั้งสองสถานะเท่านั้น ดังนั้น การเผาไหม้แบบพัลส์สามารถชดเชยข้อบกพร่องของอัตราส่วนการควบคุมหัวเผาที่ต่ำได้ และยังสามารถรับประกันได้ว่าหัวเผาจะทำงานในสถานะการเผาไหม้ที่ดีที่สุดเมื่อจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิต่ำ เมื่อใช้หัวเตาความเร็วสูง การฉีดแก๊สจะเร็ว ส่งผลให้แรงดันรอบๆ เป็นลบ ก๊าซไอเสียจำนวนมากในเตาเผาถูกดูดเข้าไปในก๊าซหลักและผสมอย่างเต็มที่ ซึ่งช่วยยืดเวลาการหยุดนิ่งของก๊าซไอเสียในเตาเผา และเพิ่มเวลาสัมผัสระหว่างก๊าซไอเสียและผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน นอกจากนี้ ก๊าซหุงต้มและก๊าซในเตาเผาจะผสมกันอย่างเต็มที่ ทำให้อุณหภูมิของก๊าซใกล้เคียงกับอุณหภูมิของก๊าซไอเสียในเตาเผา และปรับปรุงความสม่ำเสมอของฟิลด์อุณหภูมิในเตาเผา ลดผลกระทบทางความร้อนโดยตรงของอุณหภูมิสูง ก๊าซในร่างกายที่ร้อน
การปรับบรรยากาศการเผาไหม้เป็นการเชื่อมโยงที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเตาเผาอุตสาหกรรม ในขณะที่การควบคุมการเผาไหม้แบบต่อเนื่องแบบดั้งเดิมสามารถควบคุมบรรยากาศการเผาไหม้ในเตาได้อย่างแม่นยำโดยการวัดปริมาณออกซิเจนที่เหลืออยู่ของก๊าซไอเสียทางออนไลน์ และป้อนกลับไปยังบรรยากาศการเผาไหม้ ตัวควบคุม จากนั้นทำการปรับและควบคุมเอาต์พุตของแอคชูเอเตอร์การไหลของอากาศเผาไหม้ตามเวลาจริง เนื่องจากความน่าเชื่อถือ อายุการใช้งาน และราคาของเซ็นเซอร์เซอร์โคเนียสำหรับการตรวจจับออกซิเจนตกค้างในก๊าซไอเสีย การใช้งานในไซต์งานอุตสาหกรรมจึงมักไม่เหมาะ ระบบควบคุมอัตโนมัติของเตาเผาบางระบบเพียงแค่ใช้ตัวติดตามตามสัดส่วนเพื่อให้การไหลของอากาศเผาไหม้และเชื้อเพลิงเป็นสัดส่วนคงที่ แต่วิธีนี้จะต้องปล่อยให้มีอากาศเผาไหม้ส่วนเกินจำนวนมาก ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านการอนุรักษ์และควบคุมพลังงานที่เหมาะสมที่สุด ปริมาณออกซิเจนส่วนเกิน (หรือค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกิน) ด้วยโหมดควบคุมการเผาไหม้แบบพัลส์ สามารถปรับแรงดันน้ำมันและแรงดันอากาศให้เป็นค่าที่เหมาะสมได้ในคราวเดียว หลังจากที่ระบบเริ่มทำงานแล้ว จำเป็นต้องรักษาแรงดันทั้งสองนี้ไว้ให้คงที่เท่านั้น การวัดและควบคุมแรงดันทำได้ง่ายกว่าการควบคุมการไหล สามารถควบคุมได้โดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเองตามสถานการณ์จริงของระบบ
เมื่อเทียบกับการควบคุมการเผาไหม้แบบต่อเนื่อง เครื่องมือที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมในระบบควบคุมการเผาไหม้แบบพัลส์จะลดลงอย่างมาก เฉพาะเซ็นเซอร์อุณหภูมิ ตัวควบคุม และแอคทูเอเตอร์ และกลไกการตรวจจับและควบคุมการไหลและความดันที่มีราคาแพงจำนวนมากถูกละเว้น นอกจากนี้ เนื่องจากต้องใช้การควบคุมสวิตช์สองตำแหน่งเท่านั้น แอคชูเอเตอร์จึงเปลี่ยนจากวาล์วนิวแมติก (ไฟฟ้า) ดั้งเดิมเป็นวาล์วแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบและลดการผลิตระบบลงอย่างมาก