燃气(qì)锅炉燃烧器利用煤或煤气的燃烧发热,通过传热对水进行(háng)加(jiā)热,产生高压蒸(zhēng)汽,推动汽轮机发电机旋转,从而产生强大的电能。下(xià)面燃烧器点火器厂家就主要来(lái)给大家介(jiè)绍有关燃气(qì)锅炉(lú)燃烧器控(kòng)制系统(tǒng)的(de)任(rèn)务和特点
在燃气锅炉燃烧系统中(zhōng),燃料供给系(xì)统,送风系(xì)统以及引风系统(tǒng)是燃(rán)烧控制系统的重(chóng)要环节(jiē)。燃气锅炉生(shēng)产燃烧系统(tǒng)自动(dòng)控制的基本任务(wù)是使燃料所产生的(de)热量适应蒸汽负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和(hé)燃气锅炉的(de)安全运行。另外,在安(ān)全保(bǎo)护(hù)系统上应该考虑燃烧嘴背压过高时,可(kě)能(néng)使燃料流速过高而脱火;燃烧嘴(zuǐ)背(bèi)压太(tài)低又可能回火。
1.燃气锅炉燃烧(shāo)控制系(xì)统
燃(rán)气(qì)锅炉(lú)是石油化工、发(fā)电等工业(yè)过程中必不可少的(de)重要动力设备(bèi),它所产生的高(gāo)压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又(yòu)可(kě)作为精馏、反应、加(jiā)热等过程的热源(yuán)。由于燃气(qì)锅(guō)炉(lú)设备(bèi)所使(shǐ)用的(de)燃料(liào)种类、燃烧设(shè)备(bèi)、炉体形式、燃气锅炉(lú)功能和运(yùn)行(háng)要求的不同,燃气锅炉有各种各样的流程。
燃料和热空气按一定比例进入燃烧室燃烧,产生(shēng)的热量传给蒸汽发(fā)生系统,产生饱和(hé)蒸汽。然后经过热器,形(xíng)成(chéng)一定温度的过热蒸汽,汇集至(zhì)蒸汽母管,过热(rè)蒸汽(qì)经负(fù)荷设备控制阀供(gòng)给(gěi)生产负荷设备使用。与此同时,燃烧过程中产生的(de)烟气,将饱和蒸汽变成过热蒸(zhēng)汽后,经(jīng)省煤器预热燃气(qì)锅炉给水和空气预热器预(yù)热空气,经引(yǐn)风机送(sòng)往烟(yān)囱排入大气。
燃气锅炉(lú)设备(bèi)的(de)主要任务(wù)是根据负荷的(de)需求,提供一定压力或温度的蒸汽,同时要使燃气锅炉在(zài)安全、经济的条件(jiàn)下运行,为此生产(chǎn)过(guò)程的(de)各个(gè)工艺参数必须严格控制(zhì)。大型燃气锅(guō)炉是一(yī)个(gè)复杂的被控装置,它(tā)的被控变量和操(cāo)纵变量(liàng)繁(fán)多且相互关联,属于一个多变量耦合对象。根据其耦合程度的疏密分为几个独立的控(kòng)制区域,分别采用单变量系(xì)统(变量关联弱)或多变量耦合系统控制(变量关(guān)联强)。
燃烧控制系统是燃气(qì)锅炉设(shè)备主要的(de)控制系(xì)统(tǒng)之(zhī)一。燃气锅炉(lú)燃烧系统(tǒng)的控(kòng)制有3个被控变量:负荷、经济燃烧(shāo)指标和炉膛负压。可选用(yòng)的操纵变量也(yě)有三个:燃(rán)料量、送风量和(hé)引风量(liàng)。组成的燃烧系统的(de)控制方案要(yào)满足(zú)燃烧所产生的热量,适应蒸汽负(fù)荷(hé)的需要;使燃料与空气之间保持一定的(de)比值,保证燃烧的经济性和燃气(qì)锅(guō)炉的安全运行(háng);使引风量(liàng)与送风量相适应,保(bǎo)持炉膛负压在一(yī)定范围内。
2.燃(rán)烧控制的任务
燃气锅炉燃烧过程实(shí)质是将燃料中的(de)化学(xué)能转变为蒸汽热能的能量转换过程(chéng)。燃(rán)烧过程控制的(de)根本任(rèn)务是使燃料所(suǒ)提(tí)供的热量适应(yīng)燃气锅炉蒸汽负荷的需要,并保证燃气锅炉安全经济运行(háng)。燃烧过程(chéng)控制(zhì)的具体任务及其控制策略因燃料种类、燃烧方式以及机炉运行方式不同而有所区(qū)别。燃烧控制系(xì)统的基(jī)本任务可归纳为以下几个方面:
(1)维(wéi)持蒸汽出口(kǒu)压力稳定
燃气锅(guō)炉蒸汽出口压力作(zuò)为表(biǎo)征燃气锅炉运行状态的重要参数,不(bú)仅直接关系到燃气(qì)锅炉设备的安(ān)全运行,而且它是否稳定还反映了燃(rán)烧(shāo)过程中的能(néng)量供(gòng)求关系。在单元机组中,燃(rán)气锅炉主(zhǔ)汽压控(kòng)制与汽(qì)轮机负荷控制是相关(guān)联的,燃气锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整燃气锅炉燃料量,使燃气锅炉的(de)能量输出与汽轮机(jī)为适应对外(wài)界负荷的需(xū)求的能量输(shū)入相适应,其标(biāo)志(zhì)是主汽压的稳定。
(2)保证燃(rán)烧过程的经济性
保(bǎo)证燃烧(shāo)过程的经(jīng)济性是(shì)提高燃气(qì)锅炉效率的重要方面,一般(bān)可通过维(wéi)持(chí)进入炉膛的燃料量与送风(fēng)量之间的比值来实现,即在有足(zú)够风量使燃料得(dé)以充分燃烧的同时,尽(jìn)可能减少排烟造成的热损(sǔn)失。
(3)保证燃气锅炉安全运行
在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背(bèi)压过(guò)高而脱(tuō)火,不(bú)但会(huì)污染环境更严重的是燃烧室内积存大量燃料(liào)气与空(kōng)气的混(hún)合物,会有爆炸危险;燃烧嘴背压过低又可能回火,会危及燃料气罐(guàn)发(fā)生燃烧和爆(bào)炸。因(yīn)此,必须设法加以(yǐ)防止。
3.燃烧控制(zhì)的特(tè)点
燃(rán)烧(shāo)过程的控制(zhì)系(xì)统有(yǒu)三个被控变量(liàng)和三个操纵(zòng)变量。燃气(qì)锅炉的运行实(shí)践表明,对燃烧(shāo)过程的三个被控变量的控制(zhì)存在(zài)着(zhe)明(míng)显(xiǎn)的(de)相互影响。这(zhè)主要是由(yóu)于对象内部存(cún)在(zài)相互作用,即(jí)其中每(měi)个被控变量都(dōu)同时受到几个操纵变量的影响(xiǎng),而每个操纵变量的(de)改变又(yòu)能(néng)同时影(yǐng)响(xiǎng)几个被控变量。
燃烧过程中,主(zhǔ)汽压是燃气(qì)锅炉燃烧产生(shēng)的(de)发热量与汽(qì)轮机(jī)需要能量是否平衡的标志;烟气(qì)含氧(yǎng)量是燃料量(liàng)和送风量是否保持适(shì)当比例的指标;炉膛压(yā)力是送(sòng)风量(liàng)和引风量(liàng)是否平(píng)衡的指(zhǐ)标(biāo)。因此,虽然对象是(shì)几个操(cāo)纵变量对(duì)几个被控变量都有严重影响,但如果在(zài)燃(rán)气锅炉运行过程中,严格保(bǎo)持燃料量、送风量和(hé)引(yǐn)风量这三个操纵变(biàn)量的(de)比(bǐ)例,就能保持汽压、烟气(qì)氧含量和炉(lú)膛压(yā)力基本(běn)不变(biàn)。也就是(shì)说,当燃气(qì)锅炉(lú)的负荷要(yào)求变化(huà)时(shí),燃(rán)烧(shāo)控制系统应使三个操纵变量同(tóng)时按比例地快速改变,以适应外界负荷的需要;当(dāng)燃气(qì)锅炉的负荷要求不变时,燃(rán)烧过程(chéng)的控制(zhì)系统应能迅速(sù)消除各自的内扰,保持各自的操纵变(biàn)量稳定(dìng)不变。