有效燃（rán）烧是所（suǒ）有（yǒu）能源用（yòng）户的目（mù）标。燃烧器点火器不仅高效燃烧节省资金，而且还可以防止有害排放的产（chǎn）生，并（bìng）可以减少服（fú）务电（diàn）话（huà），设（shè）备关机和（hé）不（bú）舒服的客户。问题是商业和小型工业用（yòng）户没（méi）有良（liáng）好的燃烧器（qì）控制系统（燃油比控制）。虽（suī）然有氧气修（xiū）整系统，它们（men）昂贵和复杂（zá），并且由于维护成本高而经常关（guān）闭。

燃烧（shāo）控（kòng）制（zhì）系统（tǒng）控（kòng）制燃烧器（qì）的燃料（liào） - 空气比。燃（rán）料空（kōng）气比通常以过量空气（％）或过量（liàng）氧（yǎng）（％）来定义。这（zhè）些术语（yǔ）都（dōu）是（shì）相互关联的，读数可以从（cóng）一（yī）个转换到另一（yī）个。烟气分（fèn）析仪读取％氧气，但这与（yǔ）过量空气不成比例关系，这就是为什么使用这几（jǐ）个（gè）术语。

主（zhǔ）要问题是燃料（liào） - 空气比或（huò）过量（liàng）空气随（suí）着燃烧器的正常运行而改变。这是因为燃烧器燃烧空气风（fēng）扇输送恒（héng）定体积（jī）的空气，但（dàn）随（suí）着空气温度的变化，空气密度也发（fā）生变化，导致空气质量（liàng）流量不同。例如，当空（kōng）气温度为40°F时，如果燃烧器在早上20％的空气中运行，则当空气温度升高至85°F时，过多（duō）的空（kōng）气将在下午降至11％（所有其他因素都相同）。季节性变化会产生更大（dà）的温度波动，并（bìng）且经（jīng）常需要季（jì）节性调整（zhěng），以防止燃（rán）烧器出现其他问题。当温度较高时，可能会发生吸烟和高CO，当温度过低时会发生隆隆和高CO。

为了更（gèng）好地了解空（kōng）气温度在燃烧（shāo）器运行（háng）中的主要作用，请（qǐng）考（kǎo）虑确定燃（rán）烧器多余（yú）空气等（děng）级的过程。燃烧器设置的一步是定（dìng）义操作范（fàn）围。信封是定义燃烧器操作条（tiáo）件的“Box”。盒子的两侧由燃（rán）烧（shāo）器操作（zuò）的（de）小和过量空气（qì）量（或氧气（qì））定义（yì）。通常，较低的过量空气水平（píng）导致吸（xī）烟，高CO和终未燃燃料。在过剩空气（qì）水平下（xià），极限由隆隆，不（bú）稳定和过多（duō）空气（qì）中的高（gāo）CO定（dìng）义（yì）。另外两侧由和燃烧空气温度定义。通（tōng）过这个操作信封（fēng），技（jì）术人员可以确定如何设置（zhì）燃烧器。

图表I显示了（le）典（diǎn）型的操（cāo）作信（xìn）封。燃气燃烧器可以从2.5％O2（12％过量（liàng）空气）至约6％O2（36％过量空气）运（yùn）行。空气温度在50至120°F之间（jiān）。斜线表示％O2如何随温度而（ér）变化。例如（rú），当燃（rán）烧空气（qì）温度为120°F时，如果燃烧器（qì）的O2设置为4.5％，则当燃烧空气温度降至50°F时，O2将为（wéi）约6.5％，这（zhè）在（zài）“盒子“，并且燃烧器可能会由于过高的空气水平（píng）而开始隆隆（lóng）或具（jù）有高（gāo）CO。这由图2中的（de）虚线（xiàn）所示。

正确的调谐在图（tú）2中显示为实线。它（tā）保持在（zài）操作信封内，并且接近具有（yǒu）合理（lǐ）安（ān）全余量的）的多（duō）余（yú）空气。该安全裕度用于覆盖大气压（yā）力，湿度和（hé）滞后的变化。虽然这（zhè）些附加因素中的每一个（gè）都可能影响过量的空气，但（dàn）是它们的（de）冲（chōng）击力通常（cháng）远低（dī）于空气温度。

空气密度的变化（huà）导致典（diǎn）型的锅炉燃烧（shāo）器系统（tǒng）的燃（rán）油（yóu）比（bǐ）具有波（bō）动的燃油比。燃（rán）烧空气风扇是恒（héng）定体积的装置，并且将始终为燃（rán）烧器提供恒定（dìng）体积的空气。随着空气温度（dù）的变化，空气密度发生（shēng）变（biàn）化（huà），并且会改变实际的空气磅数或提供给燃烧器的（de）质量流（liú）量。这是（shì）一个众所（suǒ）周知的（de）问题，服务（wù）技术人（rén）员通（tōng）过（guò）简单地增加多余的空气（qì）来补（bǔ）偿这些变化，以（yǐ）确保有（yǒu）足够的空气来始终燃烧燃料（liào）。如果没有足够的空气进行完全燃烧，则会有高水平的（de）CO，烟雾和/或未燃（rán）烧的（de）燃料。

过度空气的这种正常变化使得难以保（bǎo）持效率（lǜ）。如（rú）果多余的空气（qì）高于所需的空气，则由于（yú）多余的空（kōng）气被加热到堆温度而（ér）且能量（liàng）损失到环境中，所以热量就会消失（shī）。空气温（wēn）度（dù）是影响燃烧器多余（yú）空气变化的因素。在典型的锅炉（lú）房（fáng）中，正常的季节变化约（yuē）为60至80°F，但是在管道空气或外（wài）部（bù）设施中（zhōng）可能要大得（dé）多（duō）。燃烧空气（qì）温度从120°F到40°F的变化将导致（zhì）大约16％的过量空（kōng）气变化。大气压力从30“改为29”，空气过多只有3.4％的变（biàn）化。影响密度的其他变化，如湿度，影响较小。燃油特性由压力调节器控制，对HHV的限制，并在（zài）地（dì）下（xià）运（yùn）行煤气管线（xiàn）保持恒温（wēn）。这使得燃烧空气温度的变化是燃烧器（qì）过量空（kōng）气水平变化中的变量。

上述（shù）定义的问题不是一个新的问题，许多人已经（jīng）努力（lì）寻找解决（jué）方案，以（yǐ）恢复失效，并防止与高低（dī）空气（qì）运行有（yǒu）关的（de）问题。常见的解决方案是（shì）氧气（qì）修整系统，已（yǐ）经存在了（le）几十年。这种产品从（cóng）1970年代的石油禁运（yùn）中获（huò）得普及，但由于成本和维护成本高而失去了信誉（yù）。它们与并行（háng）定位控制相（xiàng）结合，因为它（tā）们可以（yǐ）集成到（dào）并行定位（wèi）控制系（xì）统中，从（cóng）而（ér）消除了（le）麻烦的执行器组件。了（le）解新技术如何根（gēn）据（jù）空气密度的变（biàn）化来（lái）控制多（duō）余的空气。

氧（yǎng）气修整系统使用（yòng）传感器来测量（liàng）烟气中的过量氧气，并且将改变燃（rán）料或空气流量以校（xiào）正（zhèng）该水平（píng）以匹（pǐ）配（pèi）预设水平。设置（zhì）通常包括设定（dìng）点（用于不同的（de）燃烧速率（lǜ）和（hé）燃料）和提供（gòng）已知量的校（xiào）正的致动器值的组合。如前所述，氧（yǎng）气修剪系（xì）统（tǒng）做得很好，但是（shì）有限制：

这些系统相对昂贵，特别是当包括并行定位系统的成本和需要额外的启（qǐ）动时间时。

这些（xiē）系统必须是现场安装（zhuāng）的，这使得启（qǐ）动（dòng）成本更（gèng）高，更复杂。

由于允（yǔn）许烟气通过锅炉，传感器和（hé）致（zhì）动器系统所需的时（shí）间，系（xì）统的（de）响应（yīng）延迟。在较低的燃烧速率下，这可能非常长（zhǎng），并且通过调节锅炉，在燃烧速率变化之前，该装置（zhì）可能没有时间（jiān）来校正多余的空气。

维护（hù）成本很高，部（bù）分原因（yīn）是（shì）氧气池寿命（mìng）短（duǎn）（处于（yú）肮脏的（de）环境中（zhōng）），需要进（jìn）行复杂的重新调（diào）试。

迟滞，特别（bié）是（shì）迟滞（zhì）变化，可能导致单位过冲，导致结果比没（méi）有控制，特别是在（zài）较低的速率（lǜ）下（xià）。由于这个原（yuán）因和系统（tǒng）响应缓慢（烟气通过锅炉的时（shí）间），许多系统（tǒng）根本就不试图以（yǐ）低速（sù）率进行控制（zhì）。

成本和复杂性限（xiàn）制了（le）可（kě）以使用氧气修剪系统的应用，但它确实提供了一（yī）种校正多（duō）余（yú）空气的替（tì）代方法（fǎ）。在（zài）积极的一面，氧气修整系统将（jiāng）校（xiào）正可能影响多余空气水平的所有条件（jiàn），包（bāo）括（kuò）燃（rán）料性（xìng）质和燃料供应的变化。在大型基础（chǔ）锅（guō）炉（lú）中，氧气修（xiū）整系统将提（tí）供非常好的控制和燃料节省。新（xīn）的控制解（jiě）决方（fāng）案

有一个新的控制系统使用不（bú）同的（de）方法来（lái）解决这个问题（tí），并且专门（mén）设计成非（fēi）常（cháng）简单的应（yīng）用，同（tóng）时消除了复杂的（de）设置和维护（hù）问题。它与烟气不接触，这些烟（yān）气是（shì）热的，脏的和湿的（de）。它使权衡不（bú）能以更低（dī）的成本和简单（dān）性（xìng）对所有变（biàn）量进行更（gèng）正。

这种新的控制（zhì）系统是空（kōng）气密（mì）度调节（jiē）系统。它考虑（lǜ）到燃烧空气温度的（de）变化（huà），并且响（xiǎng）应于该温度变化来控制过量的空气。这个概念是为了大大简化控制系统，降低成本。客（kè）户可以通过少量成本（běn）获（huò）得大部分节省（shěng）成本（běn），并且不（bú）会（huì）出现氧气修整系统的维护和设置问题。空气密度调节（jiē）系统使用变频（pín）驱动（VFD）来改变风扇（shàn）速度以校正空气流量并保持（chí）恒定的过量空气（qì）速（sù）率。因为这（zhè）个（gè）系统（tǒng）没有特定的站点设置，所（suǒ）以控制和VFD可以在工厂进行编程和设置。控制利用已知（zhī）的关（guān）系以非常简单（dān）的方式进行这种校正。已知（zhī）的关系是：

空气密度将根据“理想气（qì）体法”定义的空气温度直（zhí）接相关（guān）。换句话说，如果（guǒ）空气温度从60°F升高到100°F，则空气密度将从（cóng）0.0765lb / cf降至0.071lb / cf，这（zhè）是（shì）密度（dù）降（jiàng）低7.2％。

风扇是一个恒定的音量设备（Fan Laws）。在上述示（shì）例中，如果初始风扇体（tǐ）积（jī）为100CFM，则在100°F时的（de）流量也将为100CFM。然而，质量（liàng）传递将从7.65磅变为7.1磅（páng），质量流量减少7.2％。

风扇产生的音量与风（fēng）扇的速（sù）度（dù）直接相（xiàng）关（Fan Laws）。如果风扇在50°F下以3000 RPM运行，然后将速度（dù）提高到3216 RPM（增（zēng）加7.2％），空（kōng）气体积将（jiāng）增加（jiā）到107.2 CFM，新的（de）质（zhì）量流量将为7.65 lb。与原始操作相（xiàng）同的质量流量，我们可以看到，这已（yǐ）经对空气温（wēn）度的变化进行了的（de）校正（zhèng）。

这些关系（xì）以（yǐ）提供（gòng）空气（qì）温度（dù）和风扇速度之间的“固（gù）定”关（guān）系的（de）方式内置在空气密（mì）度调节（jiē）系统中，使得始终提（tí）供恒定的质量（liàng）流。来自空气密度调节系统（tǒng）的（de）燃（rán）料（liào）节省（shěng）将类似于氧气修剪（jiǎn）系统。燃（rán）料节约来自减少（shǎo）过量空气，额外的空气会增（zēng）加干燥气（qì）体和水分的损失。过量空（kōng）气（qì）中的水分也有一些能量（liàng）损失，但这通常（cháng）是非常少量的。

过量空气也（yě）会影响（xiǎng）锅炉的堆（duī）温度，其中过量空气越高，堆温度越高。主要原因是更高（gāo）的（de）过量空气水（shuǐ）平降低了火焰（yàn）温度，从而（ér）减少了炉中（zhōng）的（de）热传递并增加了堆温度。虽然（rán）一些热损失从对（duì）流通（tōng）道（dào）中的较高质（zhì）量流（liú）量中恢（huī）复，但总体上传热损失（shī）。过剩空气和堆垛温度之（zhī）间没（méi）有确切的关系（xì），但是具有相对较大量的传热表（biǎo）面的单元（燃烧器锅炉通常具有每平方米HP 5平方呎）将具有小的（de）变化，而其它的堆积温度变化较（jiào）大（dà）。改善过剩空（kōng）气水平将具有更低的堆（duī）叠温度的附加效率增益。

图4显示（shì）了使（shǐ）用空气（qì）密度（dù）调节（jiē）系统的估计节省（shěng）燃料。在正（zhèng）常（cháng）燃烧空气温度为120°F时，具有（yǒu）或不（bú）具（jù）有空气密度调（diào）节系统的单（dān）元（yuán）之间没有差异。燃（rán）烧式风扇将以全RPM运行，以（yǐ）提供足够的（de）空气来支持（chí）燃烧。随（suí）着空气温（wēn）度（dù）下降，空气密度调节系统（tǒng）将减慢风（fēng）扇的速度，以（yǐ）保持恒定的（de）过量空气（qì），随着（zhe）温度（dù）的（de）持续下降（jiàng），可以（yǐ）节省更多的空间。温度变（biàn）化越大，节约量就越（yuè）大。堆温（wēn）度是燃料节约的另一个变量（liàng），其中堆温度越高，节约越多。

此外，VFD将提供电力节省（shěng），这对于（yú）这种类（lèi）型的控制有充分的记录。图5显（xiǎn）示了与正常单位（wèi）相（xiàng）比如何节省电力的一个实（shí）例。再次，在编（biān）程的高温下，风扇（shàn）将处于速度（dù），在具（jù）有或不具（jù）有空（kōng）气密（mì）度调节（jiē）系统的单元之间将没有差异。随着空气温度下降，空气密（mì）度调（diào）节系（xì）统将（jiāng）降低风扇转速，从而（ér）减少电气使用。在正常的（de）燃烧（shāo）器中，随着空气（qì）温（wēn）度的下降，电气（qì）使用将（jiāng）增加（jiā），因为较高的空气（qì）密度需要更（gèng）多的电（diàn）动机HP。风（fēng）扇速度的小幅度降（jiàng）低将（jiāng）导致（zhì）大量的（de）电力节省，因为使用的能量是以风扇转（zhuǎn）速（sù）为第三功率。

空气密度调节系（xì）统还提供了一些其他优点。通（tōng）过使用VFD提供（gòng）的（de）软启动允许（xǔ）电机在几秒（miǎo）钟内升高到全速，大大降低启动时的（de）浪涌电流（liú）。软（ruǎn）启动减少了电机的积聚，可以减少客（kè）户的需求，并增（zēng）加电机（jī）的（de）使用寿（shòu）命。电机运行速度较慢也可降低燃烧器的噪音水（shuǐ）平（píng）。大部分燃烧器（qì）的噪音（yīn），就像电能一样来自风扇（shàn）。以较慢的速度操作风扇降低了噪音水平。结（jié）论（lùn）

空气密度（dù）修（xiū）补提供与氧气修剪系（xì）统（tǒng）相似的燃（rán）料节省成（chéng）本，同（tóng）时消除复杂的设置和维护（hù）问题。空气密（mì）度调节系（xì）统调节燃（rán）烧器风（fēng）扇速度，以允（yǔn）许由于改变燃烧空气温（wēn）度而改变空气密度。通过（guò）不断监测燃烧空气温度（dù）并相（xiàng）应调（diào）节风（fēng）扇速度，空气密度调（diào）节系统可（kě）节省燃料，节省（shěng）电力（lì），提（tí）高锅炉效（xiào）率。