燃(rán)气锅炉燃烧器利用煤(méi)或煤气的燃烧(shāo)发热,通过传热对水进行加热,产生高压(yā)蒸汽,推动汽轮(lún)机发电机(jī)旋转,从而产生(shēng)强大的(de)电能。下面燃烧器点火器厂家(jiā)就主要来给大(dà)家介绍有关燃气锅炉燃烧器控制(zhì)系统的任务和特(tè)点
在燃气锅(guō)炉燃烧系统中,燃料供给系统,送风系统以及引风系统是燃烧控制系统的重要环节。燃(rán)气锅炉生产燃烧(shāo)系统自动控(kòng)制的基本任务(wù)是(shì)使燃料所(suǒ)产生的热量适应蒸汽负荷(hé)的需(xū)要(yào),同时还要保证经济燃烧和燃气(qì)锅(guō)炉的(de)安全运行。另外,在安全保护系统上应该考虑燃烧(shāo)嘴(zuǐ)背压过高时,可能使燃料流速过高(gāo)而(ér)脱火;燃烧嘴背压太低又可能回火。
1.燃气(qì)锅炉燃烧控(kòng)制系统
燃气锅炉(lú)是石油化(huà)工(gōng)、发电(diàn)等工业过程中必不(bú)可少的(de)重(chóng)要动(dòng)力设备,它(tā)所(suǒ)产生的(de)高压蒸汽既(jì)可(kě)作为驱(qū)动透(tòu)平的动力源,又可作为精馏、反应、加(jiā)热(rè)等过(guò)程(chéng)的热源。由于燃气锅炉设备所(suǒ)使用的燃料种类、燃烧设(shè)备、炉体形(xíng)式、燃气锅炉功能和运行(háng)要求的不(bú)同,燃气(qì)锅炉有各(gè)种各样的流程。
燃料和热空气(qì)按一定比例进入(rù)燃(rán)烧(shāo)室燃烧(shāo),产生的(de)热量传给蒸汽发(fā)生(shēng)系统,产生饱和蒸(zhēng)汽。然后经(jīng)过(guò)热器,形(xíng)成一(yī)定温(wēn)度的过热蒸(zhēng)汽,汇集至蒸(zhēng)汽母管,过热蒸汽经负荷设备控制阀供给生产负荷设备使用。与此同时,燃烧过程中产生(shēng)的烟气,将饱(bǎo)和(hé)蒸汽变成过热(rè)蒸汽后(hòu),经(jīng)省煤器(qì)预热燃(rán)气锅炉(lú)给水和空(kōng)气(qì)预热器预热空气,经引风机(jī)送往烟囱(cōng)排入(rù)大气(qì)。
燃气锅(guō)炉设备的主要任务是(shì)根据负荷的需求,提(tí)供一定压力或温度的蒸汽,同时要使燃气锅炉在安全、经济的条件(jiàn)下运(yùn)行,为此生产过(guò)程的各个工艺(yì)参数必须严格控制。大型燃气锅炉是一个复杂的被控装置,它(tā)的被(bèi)控变量和(hé)操纵(zòng)变量繁多且相互关联,属于一个(gè)多变量耦合对象(xiàng)。根据(jù)其(qí)耦合程度(dù)的疏密分为几个独立的控(kòng)制区域,分别采用单变量系统(tǒng)(变(biàn)量关(guān)联(lián)弱)或多变量耦(ǒu)合系统控(kòng)制(变量(liàng)关联强)。
燃(rán)烧控制系统(tǒng)是(shì)燃气锅炉(lú)设备(bèi)主要(yào)的控制系统之一。燃气锅炉燃烧(shāo)系统的(de)控制有3个被控(kòng)变量:负荷、经(jīng)济燃烧指标和(hé)炉膛负压。可选用的(de)操纵变量也有(yǒu)三个:燃料量、送风量和引风量。组成的燃烧系统(tǒng)的控制(zhì)方案(àn)要满足燃(rán)烧所产生(shēng)的热量,适应蒸汽负荷(hé)的需(xū)要;使燃(rán)料与空(kōng)气之间保持一定的比值,保证燃烧的(de)经济性和燃气(qì)锅炉的(de)安(ān)全(quán)运行(háng);使引风量与送风量相(xiàng)适应,保(bǎo)持炉(lú)膛负压(yā)在一定范围内。
2.燃烧控制的任务
燃气锅炉燃(rán)烧过程实质是将燃料中的化学能转(zhuǎn)变为蒸汽热能的(de)能量(liàng)转换过(guò)程(chéng)。燃烧过程控制的根本任务是(shì)使燃料所(suǒ)提供的热量(liàng)适应燃气锅(guō)炉蒸汽负荷的需(xū)要,并保证燃气(qì)锅炉安全经(jīng)济(jì)运行。燃烧过程控制(zhì)的具体任务及(jí)其控制策略因燃料(liào)种类、燃烧(shāo)方式以及机炉运行(háng)方式(shì)不同(tóng)而有所区别。燃烧控(kòng)制系统的基本任务可归纳为以下(xià)几个方面(miàn):
(1)维持蒸汽出口压力稳定
燃气锅(guō)炉蒸汽出口(kǒu)压(yā)力作为表征燃气锅炉(lú)运行状(zhuàng)态的(de)重(chóng)要参数,不仅直(zhí)接关系到燃气锅炉设备的安全运行,而且它(tā)是否(fǒu)稳定还反映了(le)燃(rán)烧过程中的能量供(gòng)求关系(xì)。在单元机(jī)组中(zhōng),燃气锅炉(lú)主汽压控制与汽轮机负荷控制是相关联的(de),燃气锅炉(lú)燃烧控制(zhì)系统的(de)任(rèn)务是及时调整燃(rán)气锅炉(lú)燃料量,使燃气锅炉的能(néng)量输出与汽(qì)轮机为(wéi)适应对外界负荷的需求的能(néng)量输入(rù)相适应,其标志是主汽压的稳定(dìng)。
(2)保证(zhèng)燃烧过(guò)程的经济性
保证燃烧过程的(de)经济(jì)性是提高燃气锅炉(lú)效率的(de)重(chóng)要(yào)方面,一般可(kě)通过(guò)维持进入炉膛的燃料量与送风量之间(jiān)的比值来实现,即在有(yǒu)足够(gòu)风量使燃(rán)料得以充分燃烧的同时(shí),尽可能(néng)减(jiǎn)少排烟造成(chéng)的热损失(shī)。
(3)保证燃气锅(guō)炉安全(quán)运行(háng)
在安全保护(hù)系统上应该考虑燃烧(shāo)嘴背压(yā)过(guò)高而脱(tuō)火,不但会(huì)污染环境更严重(chóng)的是燃烧(shāo)室内积存大量燃(rán)料气(qì)与空气(qì)的(de)混(hún)合物,会(huì)有爆炸(zhà)危险;燃烧嘴背压过低又可能回火,会危及燃(rán)料气(qì)罐发生燃(rán)烧和爆炸。因此,必须设法加以防止。
3.燃烧控制的特点
燃烧过程的控(kòng)制系统(tǒng)有三个被控变量和三个操纵变量。燃气锅炉的运行实践表明,对燃烧过程的三个被控变量(liàng)的控制存在着明(míng)显的相互影(yǐng)响(xiǎng)。这主(zhǔ)要是由于对象内(nèi)部(bù)存(cún)在相互作用,即其中每(měi)个(gè)被控变量都同时受到(dào)几个操纵变(biàn)量的影响,而每个操纵(zòng)变量(liàng)的改变(biàn)又能同(tóng)时影响几个(gè)被控变量。
燃(rán)烧过程中(zhōng),主汽压(yā)是燃气(qì)锅炉燃烧产生(shēng)的发热量与汽轮机需要能量是否平衡的标志;烟气含氧量是燃料(liào)量和送风量是否保(bǎo)持适当比(bǐ)例(lì)的指标;炉膛压力是送风量和引风量是否平衡的指标。因此,虽然对(duì)象是几个操纵变量对几个被控变量都有(yǒu)严重(chóng)影响,但(dàn)如果在燃气锅炉运行过程中,严格保持燃料量、送风量和引风量这三个(gè)操纵变量的比例,就能保持汽压(yā)、烟气氧(yǎng)含量和炉膛压(yā)力基(jī)本不变。也就是说,当(dāng)燃气锅炉的负荷要求变化(huà)时,燃烧控制(zhì)系统(tǒng)应使三个(gè)操纵变量同时(shí)按比例地快(kuài)速改变(biàn),以适应(yīng)外界负荷的需要;当燃气锅炉的(de)负荷要求不变时(shí),燃烧过程的控(kòng)制系统应能迅速(sù)消(xiāo)除各自的内扰(rǎo),保持各(gè)自的操(cāo)纵变量稳定(dìng)不(bú)变。