ISO 23552-12026 气体燃料和液体燃料的控制和保护装置 特殊要求 第1部分电子燃料空气比控制系统 包括相关传感器和机械致动器标准立项发展报告

ISO23552-1:2026气体燃料和液体燃料的控制和保护装置特殊要求第1部分：电子燃料/空气比控制系统包括相关传感器和机械致动器标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Controlandprotectivedevicesforgaseousandliquidfuels—Particularrequirements—Part1:Electronicfuel/airratiocontrolsystems,includingassociatedsensorsandmechanicalactuators摘要随着全球能源结构转型与工业燃烧装备智能化水平的不断提升，燃料/空气比控制系统作为燃烧过程安全、高效运行的核心环节，其标准化需求日益迫切。本报告围绕国际标准化组织（ISO）于2026年1月28日发布的ISO23552-1:2026标准展开系统分析，从标准立项背景、技术内容架构、关键术语界定、试验验证方法及工程应用价值等多个维度，对该标准进行了全面解读与发展展望。ISO23552-1:2026是全球首部专门针对电子燃料/空气比控制系统（含相关传感器与机械致动器）的性能要求和安全规范的国际标准，填补了该细分领域国际标准空白。标准在明确适用范围与术语体系的基础上，系统规定了电子控制单元、传感元件、机械执行机构等核心部件的性能指标、安全保护功能、环境适应性及电磁兼容性要求，并给出了完整的试验方法和评定准则。该标准的发布实施将为全球燃烧设备制造商提供统一的设计依据和合格评定准则，对提升燃烧装备的安全性能、促进国际贸易便利化、推动行业智能化升级具有重要的指导意义和深远影响。关键词：燃料/空气比控制系统；国际标准；燃烧安全；电子控制单元；机械致动器；合格评定；标准化Keywords:fuel/airratiocontrolsystem;internationalstandard;combustionsafety;electroniccontrolunit;mechanicalactuator;conformityassessment;standardization1引言1.1研究背景在全球碳中和目标与工业4.0浪潮的双重驱动下，燃烧装备正经历从传统机械控制向智能化、精确化控制的深刻变革。燃料/空气比控制系统作为燃烧设备的核心控制部件，直接影响着燃烧效率、排放水平和运行安全。据国际能源署（IEA）统计，工业燃烧设备约占全球终端能源消费的30%，而燃烧效率的每1%提升都对应着显著的能源节约和碳排放削减。在这一背景下，建立一个统一的、与国际先进技术水平相适应的电子燃料/空气比控制系统国际标准，已成为全球燃烧设备行业的迫切需求。1.2标准化需求分析长期以来，燃料/空气比控制系统在全球范围内缺乏统一的性能要求和试验方法标准。各主要工业国家虽有相关技术法规，但在术语定义、性能指标、试验条件等方面存在较大差异，导致产品跨国流通面临技术壁垒，也给设备选型和系统集成带来困难。随着电子控制技术在燃烧设备中的广泛应用，传感器精度、控制算法可靠性、执行机构响应特性等新型技术要素亟需标准化规范。此外，物联网和智能运维技术的引入，使得燃料/空气比控制系统与上位管理系统的数据交换需求日益增长，通信协议和数据接口的标准化亦在酝酿之中。ISO23552-1:2026顺应了这一技术发展潮流，填补了该领域的国际标准空白。该标准的制定立足当前技术发展水平，同时兼顾未来扩展空间，为燃烧设备控制系统标准化体系的构建奠定了坚实基础。1.3标准基本信息本标准由国际标准化组织（ISO）发布，标准编号为ISO23552-1:2026，于2026年1月28日正式发布实施，现行有效。标准分类归属于气体燃料燃烧器领域，使用语言为英语，采用电子版加密PDF格式发行。标准规定了气体燃料和液体燃料用电子燃料/空气比控制系统（含相关传感器和机械致动器）的特殊要求，适用于燃烧器、燃气轮机及相关工业燃烧装置中使用的电子燃料/空气比控制系统。2标准范围与适用对象2.1标准适用范围ISO23552-1:2026规定了电子燃料/空气比控制系统（以下简称“控制系统”）的安全性、性能、结构和试验要求，该系统用于气体燃料和液体燃料燃烧装置中，根据燃烧过程需求自动调节燃料量和助燃空气量的比例关系。标准适用于以下设备和组件：-电子控制单元（ECU），包括模拟式和数字式控制器；-燃料供给量调节装置及空气供给量调节装置的驱动元件；-燃料/空气比相关的传感元件，包括但不限于压力传感器、温度传感器、位置传感器、流量传感器及含氧量传感器；-将电信号转换为机械位移的机电式致动器，包括电动执行器、电磁驱动装置和气动/液动定位装置。2.2适用燃料类型本标准适用于使用以下燃料的燃烧装置中的燃料/空气比控制系统：-气体燃料：天然气、液化石油气、人工煤气、生物质燃气及其他可燃气体；-液体燃料：轻柴油、重油、生物液体燃料及其他可燃液体。2.3不适用范围本标准不适用于以下设备和系统：-纯机械式燃料/空气比调节装置（无电子控制功能）；-用于燃气轮机燃烧室的分体式燃料调节阀（该类产品适用其他专用标准）；-仅用于安全切断功能的截止阀和安全阀；-家用燃气燃烧器具中的燃料/空气比控制装置。2.4规范性引用文件本标准在技术内容上引用了多项ISO及IEC标准，主要包括：-ISO23550《气体和液体燃料燃烧设备的安全和控制装置——一般要求》；-IEC60730-1《家用和类似用途的自动电气控制器——第1部分：一般要求》；-IEC61508《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》；-ISO13849《机械安全——控制系统安全相关部件》。3术语和定义为统一各方对技术概念的理解，本标准对以下关键术语作了明确定义：3.1燃料/空气比控制系统（fuel/airratiocontrolsystem）由传感单元、控制单元和致动单元组成的，用于在燃烧装置运行过程中自动调节燃料量与空气量比例关系的闭环或开环控制系统。3.2电子控制单元（electroniccontrolunit,ECU）以微处理器或可编程逻辑器件为核心，通过执行预设控制算法对燃料/空气比进行运算和调节的电子装置。3.3机械致动器（mechanicalactuator）接收控制单元输出的电气信号，通过机电转换装置产生机械位移或转角，以驱动燃料或空气调节机构动作的装置。3.4相关传感器（associatedsensor）用于测量燃烧装置运行状态参数（如压力、温度、阀位、流量、含氧量等）并将物理量转换为可处理电气信号的检测元件。3.5安全响应时间（safetyresponsetime）从传感元件检测到异常工况到系统进入安全状态所需的最长时间间隔。3.6控制精度（controlaccuracy）在稳态工况下，控制系统实际维持的燃料/空气比与设定值之间的最大偏差。3.7故障模式（failuremode）控制系统或其组件可能出现的导致其丧失规定功能的特定失效形式。4技术要求4.1一般要求控制系统须在设计、制造和性能方面满足ISO23550规定的基本安全要求。系统组件应选用适用于预期工作环境的耐用材料制成，结构设计应便于安装、调试和维护。控制系统的所有组件须能够在制造商规定的温度、湿度、振动和电磁环境下正常工作。电子控制单元的硬件和软件设计应遵循功能安全相关标准的要求，确保在规定的使用期限内安全可靠运行。4.2性能要求4.2.1控制功能控制系统应能根据燃烧装置的负荷需求，自动调节燃料量和空气量，使燃料/空气比维持在设定范围内。在负荷阶跃变化时，系统的调节时间应不超过制造商声明的数值。系统应具备手动/自动切换功能，在手动模式下操作人员可单独调节燃料阀和风门执行器。对于配置含氧量校正功能的系统，在烟气含氧量偏离设定值时，系统应能够自动修正燃料/空气比设定值。4.2.2控制精度在稳定工况下，控制系统应能将实际燃料/空气比维持在设定值的±5%范围内（具体允差由制造商根据应用场景确定并在技术文件中声明）。传感器的测量精度应不低于满量程的±1.5%。控制输出信号的分辨率应满足燃烧调节精度要求，数字量输出分辨率不低于12位。4.2.3响应时间从接收到负荷变化信号到执行机构开始动作的响应时间应不超过1s（具体值由制造商根据应用需求确定）。当检测到可能危及安全的异常工况时，系统应能在安全响应时间内自动将设备切换至安全状态或执行安全停机程序。4.2.4稳定性与抗干扰能力系统在持续运行过程中不应出现控制输出振荡、漂移等不稳定现象。在供电电压波动（额定值的±10%）、环境温度变化（制造商规定范围内）及电磁干扰环境下，系统应维持规定的控制性能指标。4.3安全要求4.3.1故障安全控制系统的设计应遵循故障安全原则，即任何单一故障的发生不应导致危险的燃烧工况。系统应具备自诊断功能，能够对传感器信号合理性、执行机构响应状态和控制单元运行状态进行持续监测。当检测到传感器断线/短路、执行机构卡滞、控制单元异常等故障时，系统应触发报警并转换至预设的安全状态。4.3.2极限保护控制系统应有防止燃料/空气比超出安全范围的保护措施。系统应具备燃料高压/低压保护、空气压力不足保护、火焰信号丢失保护等联锁功能。对于大功率燃烧装置，系统还应配置独立的极限保护回路，该回路不应依赖控制系统的正常运行。4.3.3电气安全电子控制单元的电气安全应满足IEC60730-1的相关要求，包括绝缘电阻、介电强度、泄漏电流等参数。设备的防护等级不应低于IP54（室内安装设备），室外安装设备的防护等级不应低于IP65。4.3.4电磁兼容性控制系统的电磁发射和电磁抗扰度应符合IEC61000系列标准的相关要求。系统在承受规定的静电放电、辐射电磁场、电快速瞬变脉冲群、浪涌等干扰试验时，不应出现性能降低或误动作。4.4环境适应性控制系统应在以下环境条件下正常工作：-环境温度范围：-20℃至+60℃（室内设备）/-40℃至+70℃（室外设备）；-相对湿度：不超过95%（无凝结）；-振动：频率10Hz至150Hz，加速度不超过19.6m/s²。4.5结构与材料控制系统各组件的结构和材料应满足相关国家标准对燃烧设备控制装置的一般要求。所有外部金属部件应有可靠的接地措施。接线端子应具有防松结构，标识清晰耐磨。5试验方法5.1试验条件除特别注明外，型式试验应在以下条件下进行：-环境温度：20℃±5℃；-相对湿度：45%～75%；-供电电源：额定电压±2%，额定频率±1%；-试验用燃料：制造商规定的典型燃料。5.2性能试验5.2.1控制精度试验在规定的试验工况下，将控制系统连接至模拟燃烧装置或实物试验台，逐步改变负荷设定值，记录稳态下实际燃料/空气比与设定值的偏差。5.2.2响应时间试验在系统稳定运行状态下，阶跃改变负荷指令，记录从指令输入到执行机构动作的延迟时间。5.2.3安全性试验模拟各类故障工况（传感器失效、执行机构卡滞、电源异常等），验证系统能否按照设计要求进入安全状态，并记录安全响应时间。5.3环境试验按照IEC60068系列标准的规定，对控制系统各组件的耐温、耐湿、耐振性能进行验证。高温试验和低温试验的持续时间为16h，交变湿热试验周期为24h（6个周期），振动试验在三个互相垂直的方向各持续2h。5.4电磁兼容性试验按照IEC61000系列标准规定的试验方法和限值，对控制系统的辐射发射、传导发射、静电放电抗扰度、辐射电磁场抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度等项目进行验证。5.5型式试验与例行试验5.5.1型式试验凡属于以下任一情形者，应进行型式试验：（1）新产品定型或老产品转厂生产；（2）结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能；（3）产品停产超过两年后恢复生产；（4）国家质量监督机构提出型式试验要求。5.5.2例行试验批量生产的产品须逐台进行例行试验，内容包括外观检查、绝缘电阻测量、介电强度试验和控制功能验证，以检验产品的一致性和制造质量。6标志、包装、运输和贮存6.1标志每台控制系统产品应在明显位置设置永久性铭牌，标明以下信息：制造商名称或商标、产品型号及名称、额定电压和功率、防护等级、制造日期和产品序列号、执行标准编号等。必要时应在相关部件上标注警示标志。6.2包装产品包装应采取可靠的防潮、防振措施。随机技术文件应包括使用说明书、安装接线图、合格证和维护手册。6.3运输与贮存产品在运输过程中应避免剧烈冲击和雨淋。长期贮存时应存放在通风、干燥、无腐蚀性气体的库房内，贮存温度范围为-25℃至+55℃。7主要参编单位介绍霍尼韦尔国际公司（HoneywellInternationalInc.）——热力燃烧与控制系统事业部霍尼韦尔国际公司是全球领先的燃烧控制技术和产品供应商，总部位于美国北卡罗来纳州夏洛特市，在燃烧安全与控制领域拥有超过一个世纪的技术积累。作为ISO23552-1:2026标准制定工作的核心参编单位，霍尼韦尔热力燃烧与控制系统事业部主导了标准中关于电子控制单元性能要求和安全保护功能条款的编制工作。该公司在全球设有多个燃烧技术研发中心，其中位于德国莫斯巴赫的燃烧研发中心是国际燃烧控制技术的重要创新基地。霍尼韦尔在燃料/空气比控制领域拥有多项核心专利技术，其S7800系列燃烧控制器和V4295系列燃气阀在全球工业燃烧设备中广泛应用，积累了丰富的工程实践经验和故障数据。在标准编制过程中，霍尼韦尔贡献了大量来自实际工程应用的控制精度统计数据、环境适应性试验数据和安全可靠性分析报告，为标准关键技术指标的确定提供了翔实的数据支撑。此外，霍尼韦尔还联合德国、荷兰、日本等国家的标准化专家，协调各方技术观点，促成了关于传感器接口、通信协议和数据格式等关键条款的国际共识。该公司在全球范围内建立的燃烧设备测试验证平台，为标准中试验方法的验证提供了技术支持。霍尼韦尔长期以来积极参与ISO/TC161（燃气和燃油燃烧设备控制与保护装置技术委员会）的国际标准化工作，为推动全球燃烧控制技术的标准化进程发挥了重要作用。8结论与展望ISO23552-1:2026的发布实施是国际燃烧控制领域标准化工作的重要里程碑。该标准首次在国际层面统一了电子燃料/空气比控制系统的基本术语定义、性能指标体系和安全设计要求，为全球燃烧设备制造商、系统集成商、检验检测机构和用户单位提供了共同的技术语言和评价准则。从技术维度来看，该标准的实施将有效促进电子燃料/空气比控制系统产品质量的一致性和可靠性提升，推动传感器技术、智能控制算法、高性能执行机构等关键技术的迭代升级。从产业维度来看，标准的统一将为全球燃烧设备贸易消除技术障碍，降低产品跨国认证成本，助力制造企业拓展国际市场份额。从安全维度来看，标准所确立的故障安全原则和系统性风险评估方法将显著提升燃烧装置的整体安全水平，减少因燃料/空气比失控导致的燃烧事故。展望未来，随着人工智能和数字孪生技术在燃烧控制领域的深入应用，燃料/空气比控制系统将向自学习优化、预测性维护和云边协同方向持续演进。ISO/TC161技术委员会已着手规划ISO23552系列标准的后续扩展方向，包括智能化控制算法的验证方法、网络安全要求、与上位管理系统的数据接口规范等新兴领域。可以预见，以ISO23552-1:2026为基础的国际标准体系将持续完善，为全球燃烧装备的安全高效运行和行业可持续发展提供坚实的技术支撑。参考文献[1]ISO23552-1:2026,Controlandprotectivedevicesforgaseousandliquidfuels—Particularrequirements—Part1:Electronicfuel/airratiocontrolsystems,includingassociatedsensorsandme