燃气锅炉燃(rán)烧器利用(yòng)煤(méi)或煤气的燃(rán)烧发热,通(tōng)过(guò)传热对(duì)水进行加热,产生高压蒸汽,推(tuī)动汽(qì)轮机发电(diàn)机旋(xuán)转,从而产生(shēng)强大的电能。下(xià)面燃烧器点火器厂家就主要来给大家介绍有关燃(rán)气锅炉燃烧器控制系统的任(rèn)务和特(tè)点
在(zài)燃气锅炉(lú)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。燃气锅炉生产燃烧(shāo)系统自动控(kòng)制的(de)基本任务是使燃料所产生的热量适(shì)应蒸汽负荷的需要,同(tóng)时还要(yào)保证经济燃烧和燃(rán)气锅炉的安全运(yùn)行。另外,在安全保护系统上(shàng)应该考(kǎo)虑燃烧嘴(zuǐ)背压过高(gāo)时,可能使燃料流速过高而脱(tuō)火;燃(rán)烧嘴背压太低(dī)又可能回火。
1.燃气(qì)锅炉燃烧控制(zhì)系统
燃气锅炉(lú)是石油化工(gōng)、发(fā)电等工业过程中(zhōng)必不可少的(de)重要动力设备,它所(suǒ)产生的(de)高(gāo)压蒸(zhēng)汽既(jì)可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、反(fǎn)应、加(jiā)热等过程(chéng)的热源。由于燃气锅炉设(shè)备所使用的燃料种类、燃烧设(shè)备、炉体形(xíng)式、燃气锅炉功能和运行要(yào)求的不同(tóng),燃气锅炉有各种各样的流程(chéng)。
燃料和热空气按一(yī)定比例(lì)进入燃(rán)烧(shāo)室燃烧(shāo),产生的热(rè)量传给蒸汽(qì)发生系统(tǒng),产生饱(bǎo)和蒸(zhēng)汽。然后(hòu)经过热器(qì),形成一定温度的过(guò)热蒸汽,汇集至蒸汽母管,过热蒸汽经负荷设备(bèi)控制阀供给生产负(fù)荷(hé)设备使(shǐ)用。与此同时,燃烧过程中(zhōng)产生(shēng)的烟(yān)气,将饱(bǎo)和蒸汽变成过热蒸汽后,经省煤器预热(rè)燃气锅炉给水(shuǐ)和(hé)空气预热器预热空气(qì),经引风(fēng)机送往烟(yān)囱排入大气。
燃气(qì)锅(guō)炉(lú)设备的主要任务是根据负荷的需求(qiú),提供一定压力(lì)或温度的蒸汽,同(tóng)时要使燃气锅炉在安(ān)全(quán)、经济(jì)的条件下运(yùn)行,为此生产(chǎn)过程(chéng)的各个(gè)工艺(yì)参数必须严格控制。大型(xíng)燃气(qì)锅(guō)炉是(shì)一个复杂(zá)的被控装(zhuāng)置,它的(de)被控变(biàn)量和操纵(zòng)变量繁多且(qiě)相互关联,属于一个多变量(liàng)耦合(hé)对象(xiàng)。根据其耦合(hé)程度的疏(shū)密(mì)分为几个独立的控制区域,分别采(cǎi)用单变量系(xì)统(变量关联弱)或(huò)多(duō)变量(liàng)耦合(hé)系统控制(变量关联(lián)强)。
燃烧控制系统是燃气锅炉设备(bèi)主要的控制系统(tǒng)之一。燃气锅炉燃烧系统的控制有3个(gè)被控变量:负荷、经(jīng)济燃烧(shāo)指标和炉(lú)膛(táng)负(fù)压。可(kě)选用的操(cāo)纵(zòng)变量也有三个(gè):燃料量(liàng)、送(sòng)风(fēng)量和引风量。组(zǔ)成(chéng)的燃烧系统的控制(zhì)方案要满足(zú)燃(rán)烧所产生(shēng)的(de)热量,适应(yīng)蒸汽负(fù)荷(hé)的需要;使燃料与空气之间保持一定的比值,保证燃(rán)烧的经济性(xìng)和燃气锅(guō)炉(lú)的安全运行(háng);使引(yǐn)风量与送风量相适应(yīng),保持炉膛负压在(zài)一定(dìng)范(fàn)围内。
2.燃(rán)烧控(kòng)制的任务
燃气(qì)锅(guō)炉燃烧过(guò)程实质是将燃料中的化学(xué)能转变为蒸汽热能的能量转换过(guò)程。燃烧过程控制的根本任务是使燃料所(suǒ)提供的热量适(shì)应燃气锅炉蒸汽负荷的需要,并(bìng)保(bǎo)证燃气锅炉安全经济运行(háng)。燃烧过程控(kòng)制的具体任务及(jí)其控制(zhì)策略(luè)因燃料种类、燃(rán)烧方式以及机炉运行方式不同而有所区别。燃烧控(kòng)制系统的基(jī)本任务可归纳为以下几个(gè)方面:
(1)维(wéi)持蒸汽出口压(yā)力稳定
燃(rán)气锅炉(lú)蒸汽出口压力作为表征燃气锅炉运行状态的重要参数,不仅直接关系到燃气(qì)锅炉设备的安(ān)全运行,而(ér)且它是否稳定还反映了燃(rán)烧(shāo)过程中的(de)能量供(gòng)求关系。在单元机组中(zhōng),燃气锅炉主汽(qì)压(yā)控制与汽轮(lún)机负荷控制是相关联的,燃气锅炉燃烧控(kòng)制系统的任务是及时调整燃气锅炉燃料量,使燃气(qì)锅炉的能量输出与汽轮机为(wéi)适应对外界负荷(hé)的需求的能量输入相适(shì)应,其标志是主汽压的稳定。
(2)保证(zhèng)燃烧过程的经济(jì)性(xìng)
保(bǎo)证(zhèng)燃烧过程的(de)经济性是提高燃气锅炉效(xiào)率(lǜ)的重要方面,一般可(kě)通过维持进入炉膛的燃(rán)料量与送风量之间的比值来实现(xiàn),即(jí)在有足够风量使燃料得以充分燃烧的(de)同时,尽可能减少排烟造成的热损失。
(3)保证燃气(qì)锅炉(lú)安全运行
在安(ān)全保护(hù)系统上应该考虑燃烧嘴背压过高(gāo)而(ér)脱火,不但会污染(rǎn)环境更(gèng)严(yán)重的是燃烧室内积(jī)存大量燃料气与(yǔ)空气的混合物,会有爆炸危险;燃烧(shāo)嘴背压过低又可能回火,会危及燃(rán)料气罐(guàn)发生燃烧和(hé)爆(bào)炸。因此,必须设法(fǎ)加以防止。
3.燃烧控制的特(tè)点
燃烧(shāo)过程的控制(zhì)系统(tǒng)有(yǒu)三个(gè)被控变量和三(sān)个操(cāo)纵变量。燃气锅炉的(de)运(yùn)行实践表明,对(duì)燃烧(shāo)过程的(de)三个被控变量(liàng)的控制存在着明显(xiǎn)的相互影响。这主(zhǔ)要是由于对象内部存(cún)在相互作用,即(jí)其中每个被控(kòng)变量(liàng)都同时(shí)受到几个操纵变(biàn)量的影(yǐng)响,而每个操(cāo)纵变量的改变又能同时影响几个被控(kòng)变量。
燃烧过程中,主汽压是燃气锅炉燃烧产生的发热量与汽轮机需要能量(liàng)是否平(píng)衡的标志;烟气含氧量是燃(rán)料(liào)量和送风量是否保持适当比例(lì)的指标;炉膛压力是(shì)送风量和引风量(liàng)是否平衡的指标。因此,虽然对象是(shì)几个操(cāo)纵变量对几个被控变量都有严(yán)重影响,但如果在燃(rán)气锅炉运行过(guò)程中,严格保持(chí)燃料量、送风量和(hé)引风量这三个(gè)操(cāo)纵(zòng)变量的比例,就能保持(chí)汽压、烟气氧(yǎng)含(hán)量和炉膛压(yā)力基本(běn)不变。也就是说,当燃气(qì)锅炉的负荷要求变化时,燃烧控(kòng)制系统应使三个操(cāo)纵变量同时按比例(lì)地(dì)快速改变,以(yǐ)适应外界(jiè)负荷的需要(yào);当燃(rán)气(qì)锅炉的负荷要求不变(biàn)时,燃烧过程(chéng)的控制系统应能(néng)迅(xùn)速消(xiāo)除各(gè)自的(de)内扰(rǎo),保持各(gè)自(zì)的(de)操纵(zòng)变量稳定不变。