燃气锅炉燃烧器利(lì)用煤或煤气的燃烧发热,通过传热(rè)对水进行加热,产生高压蒸汽,推动汽轮机发电机(jī)旋(xuán)转,从而产生强大的电能(néng)。下面(miàn)燃烧器点(diǎn)火器厂家(jiā)就(jiù)主要(yào)来给大(dà)家介(jiè)绍有关燃(rán)气锅(guō)炉燃烧器控制系统(tǒng)的任(rèn)务和特点
在燃气锅炉(lú)燃烧系(xì)统中,燃料(liào)供给系统,送风系统(tǒng)以及引风系统是燃烧控制(zhì)系统的重要环节。燃(rán)气锅炉(lú)生产燃烧系统(tǒng)自动控制的基(jī)本任务是使燃料(liào)所产生的热量适应蒸汽(qì)负荷的(de)需要,同时还要保(bǎo)证经济燃烧和燃气锅炉的(de)安全运行。另外,在安全保护系(xì)统(tǒng)上应该考(kǎo)虑燃烧嘴背压过(guò)高(gāo)时,可(kě)能(néng)使燃料流速过高而脱火;燃烧嘴背压太(tài)低又可(kě)能回火。
1.燃气锅炉(lú)燃烧控(kòng)制(zhì)系统
燃气锅炉是(shì)石油化工、发电等工业(yè)过(guò)程中必(bì)不可少的重要动(dòng)力设备,它(tā)所产生的高压蒸(zhēng)汽既(jì)可作为(wéi)驱动(dòng)透平的动力源,又(yòu)可作(zuò)为精(jīng)馏、反应、加热等过程的热源。由于燃气锅炉(lú)设备所使用(yòng)的燃料种类、燃(rán)烧设备、炉体形式、燃气锅炉功能和(hé)运行要求的(de)不同,燃气锅炉有各种(zhǒng)各样的流程。
燃料和热空气(qì)按(àn)一(yī)定(dìng)比例进入(rù)燃烧室燃烧,产生的热量(liàng)传给(gěi)蒸汽发生系统,产生饱和蒸(zhēng)汽。然后经(jīng)过(guò)热器,形成一定温度的过(guò)热(rè)蒸汽,汇集至蒸汽(qì)母管,过热蒸(zhēng)汽经负荷设备控(kòng)制阀供给生产负荷设备使用(yòng)。与此同时,燃烧过程中产生的烟气,将饱和蒸汽变成过(guò)热蒸汽后,经省煤器预热燃气锅炉给水和空气预(yù)热器预(yù)热空气,经引风机送往烟(yān)囱排入大(dà)气(qì)。
燃气锅炉设备(bèi)的主要任务是根据负(fù)荷(hé)的需求,提供一定压力或温度的(de)蒸汽(qì),同时(shí)要使燃气锅炉在安全、经济的条件下运行,为此生产(chǎn)过程的(de)各个工艺(yì)参(cān)数必须严(yán)格控制。大型燃气(qì)锅炉是一个复(fù)杂的(de)被(bèi)控装置,它的(de)被控变量和操纵变量(liàng)繁多且相(xiàng)互关联,属于(yú)一个多变量耦合对象。根据其耦(ǒu)合程度的疏(shū)密分(fèn)为几个独立的控制区(qū)域,分别采用(yòng)单变量系统(变量(liàng)关联弱)或多变量(liàng)耦合系统控(kòng)制(变量(liàng)关联(lián)强)。
燃烧(shāo)控(kòng)制系统是(shì)燃(rán)气锅炉设(shè)备主要的(de)控制系统之一。燃气锅(guō)炉燃烧系统(tǒng)的(de)控制有(yǒu)3个(gè)被控变量:负荷、经济(jì)燃烧指标和炉膛负压。可(kě)选用的操(cāo)纵(zòng)变量(liàng)也有三个:燃料量、送风(fēng)量和引风量。组成(chéng)的燃(rán)烧系统的控制方案要满足燃烧所(suǒ)产生的热量,适应蒸汽负荷的需要(yào);使燃料与空气之(zhī)间保持一定的比值,保证燃烧(shāo)的经济(jì)性和燃气锅炉的安全运行;使引(yǐn)风量与送(sòng)风量相适应,保持(chí)炉膛负压在一定范(fàn)围内。
2.燃烧(shāo)控制的任务
燃气锅炉燃烧过程实质(zhì)是将燃料中的化学(xué)能转变(biàn)为蒸汽热能的能(néng)量转换过程。燃烧(shāo)过程控(kòng)制的根本(běn)任务是使燃料所(suǒ)提供的热量适应燃气锅(guō)炉蒸(zhēng)汽负荷的(de)需(xū)要,并保证燃气(qì)锅(guō)炉安全经(jīng)济运行。燃烧过程控制的具体任务及其控制(zhì)策略因燃料种类、燃烧(shāo)方式以及机炉运行方式(shì)不(bú)同而(ér)有所区别。燃烧控(kòng)制系统的基本任务可归纳为(wéi)以下(xià)几(jǐ)个方面:
(1)维(wéi)持蒸汽(qì)出(chū)口压力(lì)稳定
燃气锅(guō)炉蒸汽(qì)出(chū)口压力作(zuò)为表征燃气锅炉运行(háng)状态的重要参数,不仅直接(jiē)关系(xì)到燃气锅炉(lú)设备的安全运(yùn)行,而且它是否(fǒu)稳(wěn)定还反映了燃烧过程中的能(néng)量供求(qiú)关系。在单元机组中,燃(rán)气锅(guō)炉主汽压控制与汽(qì)轮机负荷控制是(shì)相关联的(de),燃(rán)气锅炉燃烧控(kòng)制系(xì)统的任(rèn)务是及(jí)时调整燃(rán)气锅炉燃料量,使(shǐ)燃气锅炉的(de)能量输出与汽轮(lún)机为适应对外界负荷的需(xū)求的能量输入相(xiàng)适应,其标志是主汽压的稳定。
(2)保证燃(rán)烧过(guò)程(chéng)的经济性
保证燃烧过程的经济性是提高燃气锅(guō)炉效(xiào)率的重要方(fāng)面,一般可通过维持进入炉(lú)膛的燃料量与送风量之间(jiān)的(de)比(bǐ)值来实(shí)现,即(jí)在有(yǒu)足够风量使燃料得以充(chōng)分燃(rán)烧的同时(shí),尽可能减少(shǎo)排烟(yān)造成的热损失(shī)。
(3)保(bǎo)证燃气锅(guō)炉安全运行
在安全保护系统上(shàng)应该考虑燃烧嘴(zuǐ)背压(yā)过高而脱火,不但会(huì)污染环境更严重的是燃(rán)烧(shāo)室内积存大量燃料气与空(kōng)气(qì)的混(hún)合物,会有爆炸危(wēi)险;燃烧嘴背压过低又可能(néng)回火,会危及燃料气罐(guàn)发生燃烧和爆炸。因此,必须设法加以防止。
3.燃烧控(kòng)制的特点
燃烧过(guò)程的控制系(xì)统有三个被控变量和(hé)三个操纵变量(liàng)。燃气锅炉的(de)运行实践表明(míng),对燃烧过程的(de)三个被控变量的(de)控制存在着明显的相互影响。这(zhè)主要是由于对(duì)象内部存(cún)在相互作用,即其中每个被控变量都(dōu)同(tóng)时受到几个操纵变(biàn)量(liàng)的影响(xiǎng),而每个操纵变量的改变又能(néng)同时影响几个被控变(biàn)量。
燃烧过程中,主汽压是(shì)燃气锅炉燃(rán)烧(shāo)产生的发热量(liàng)与汽轮机需(xū)要(yào)能量是否(fǒu)平衡的(de)标志;烟气含氧(yǎng)量是燃料量和送风量(liàng)是(shì)否保持适当比(bǐ)例的(de)指标;炉膛压(yā)力(lì)是(shì)送风量和(hé)引风量是(shì)否平衡的指标。因此,虽然对象是几个操纵变量对几(jǐ)个(gè)被控(kòng)变量都(dōu)有(yǒu)严(yán)重影响(xiǎng),但如(rú)果在燃气锅炉运行(háng)过(guò)程中,严格保持(chí)燃料量、送风量和引(yǐn)风量这(zhè)三个操(cāo)纵变量的比例,就能保持汽(qì)压、烟气(qì)氧含量和炉膛压力基本不变。也就是说,当燃气锅炉的负荷要求变(biàn)化时,燃烧控制系统应使三个操(cāo)纵变量同时按比例地快速(sù)改变(biàn),以适应外界负(fù)荷的需要;当燃气锅(guō)炉的(de)负荷要求不变时,燃烧过(guò)程的控制(zhì)系统(tǒng)应能迅(xùn)速消除各自的内扰,保持(chí)各自的操纵变量稳定不(bú)变。