工业加热设备中的空燃比控制对于成本效益和安全运行非常重要。如果过剩空气量过多，燃气消耗就会增加，空气不足不仅增加能耗还会威胁安全生产。

　　控制空燃比的方法很多。本文及后续各篇将描述各种系统解决方案。广泛的工业应用可能还需要其他解决方案。一般来说，有必要根据系统和流程考虑每个单独的案例。

　　在工业中，用于加热的燃气燃烧器用于多种工艺，例如用于热加工系统（工业炉、干燥系统、燃烧后装置等）或用于生产工艺蒸汽或热水的锅炉系统。

　　广泛的应用范围因工艺规范和安装而异：

　　•过程温度：从大约100°C至1,300°C以上

　　•燃烧室压力：恒定或波动、正值或负值

　　•燃烧器数量：单燃烧器和多达100多个燃烧器的多燃烧器系统

　　•容量控制类型：调节控制（无限可调的空气和气体流量）或脉冲控制（具有定义的气体和空气流量的分级燃烧器操作）

　　•燃烧气体：成分几乎恒定的公共供气气体或成分变化的工艺气体

　　•氧化剂：冷空气、热空气、氧气和富氧空气。

　　所有工业燃烧系统的共同要求是尽可能实现最高效率和低烟气排放。

　　在规划工业燃烧系统时，空燃比控制是一个关键点。

　　空燃比控制方式主要分为机械和电子两大类。机械式分为纯机械联动和气动二种，电子式分为基于流量检测比例控制和基于阀门特性调节二种方式。

　　本文只讲述纯机械空燃比控制方式。

　　在图1中，温度指示控制器(TIRC)操作连接到空气阀的执行器

　　在机械比例控制系统中，只有两个控制阀（燃气或空气）中的一个配备有执行器。另一个控制阀是同时通过连杆或凸轮盘和相应的机械连接进行调整。机械联动装置操作简单，但需要在启动时进行大量调整才能在整个操作范围内获得正确的燃料/空气比。

　　经验表明，这种调整可能很困难，尤其是当空气和气体的调整装置具有不同的开启特性时。机械比率控制的优点是通过适当尺寸的控制元件可以实现明显大于1:10的控制范围。

　　对于带有空气预热的系统，机械比例控制仅适用于有限制条件的情况，因为燃烧空气温度的每次变化都意味着密度变化，因此空气质量流量也会发生变化，即燃烧器上的空气/燃气比发生变化。

　　同样，燃气或空气压力的变化都会导致空气/燃气比的变化。因此，在使用机械比例控制时应监控供气压力。确定监测范围为每个特定系统单独设置，并应包括气体和空气的MIN和MAX压力开关（图1）。

　　如果燃烧室背压与空气和燃气供应压力相比不可忽略，则压力开关必须监控燃烧室的压差

　　如果与空气阀的机械连接发生故障，则连接到空气阀轴上的弹簧会迫使空气阀处于全开位置。

　　该系统使用故障关闭执行器来确保当信号丢失或执行器电源丢失时燃气阀会自动关闭至小火位置。