燃气锅炉燃烧器利用(yòng)煤或煤(méi)气的燃烧发热,通(tōng)过传热对水进行加热,产生高压蒸汽(qì),推动汽轮机发电机(jī)旋转,从而产生强(qiáng)大的电能。下(xià)面燃烧(shāo)器点火器(qì)厂家(jiā)就主要来给(gěi)大家介绍有关燃气(qì)锅(guō)炉(lú)燃烧器控(kòng)制系统的任(rèn)务(wù)和特点
在燃(rán)气锅(guō)炉燃(rán)烧系统中,燃料供给系统,送风系统(tǒng)以及(jí)引风系统是燃烧控制系统的重要(yào)环节。燃气锅(guō)炉生产燃烧系统自动控制的(de)基(jī)本(běn)任务是使燃料所产(chǎn)生的(de)热量适应(yīng)蒸汽负荷的需(xū)要,同时还要保证经济燃烧(shāo)和燃气锅炉(lú)的(de)安全运行。另外(wài),在安全保(bǎo)护系统上应该考虑燃(rán)烧嘴背压过(guò)高时,可能使燃料流速(sù)过高而脱火;燃烧嘴背压太低又可能(néng)回火。
1.燃气锅炉燃烧(shāo)控制系统
燃气锅炉是石油化工、发电(diàn)等工业过(guò)程中必不可少的重(chóng)要动力设(shè)备,它所产生的高压蒸汽既可作为(wéi)驱动透平的动(dòng)力源,又可作为精馏、反应(yīng)、加热等过程的热源。由于燃气锅炉设备所使用的燃(rán)料(liào)种类、燃烧设备(bèi)、炉体形式、燃气锅炉功能和运行要求的不(bú)同,燃气(qì)锅炉有各种各样的流程。
燃料(liào)和热空气按一定比例进入燃烧室燃烧(shāo),产生(shēng)的热量传给蒸汽发生系统,产(chǎn)生饱和蒸汽。然后经过热器(qì),形(xíng)成一(yī)定温度的(de)过热蒸(zhēng)汽,汇集至蒸(zhēng)汽(qì)母管(guǎn),过热蒸汽(qì)经负荷设(shè)备控(kòng)制阀供给生(shēng)产负荷设备使用。与此同时,燃烧(shāo)过(guò)程中产生的(de)烟(yān)气,将饱和蒸汽变成过热蒸汽后,经省煤器(qì)预热燃气锅炉给水和(hé)空气预热(rè)器预热空气,经引风机送往(wǎng)烟囱排入大(dà)气。
燃(rán)气锅炉设(shè)备的(de)主要任务是根据负荷的需(xū)求,提供一(yī)定压力或温度的(de)蒸汽(qì),同时要(yào)使燃气锅炉在安全、经济的条(tiáo)件下运行,为此(cǐ)生产过程的(de)各个(gè)工艺参数必(bì)须严格控制。大型燃气锅(guō)炉是一个复杂的(de)被(bèi)控装置,它的被控变量和操纵变量(liàng)繁多(duō)且相互关联,属于一个(gè)多变(biàn)量耦合对(duì)象(xiàng)。根据其耦合程度(dù)的(de)疏密分为几个独立(lì)的(de)控制区域,分别采用单变(biàn)量系统(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锅炉(lú)设备主要的控制系统之(zhī)一。燃气锅炉燃烧系(xì)统的控制有3个被控变量:负荷、经济燃烧(shāo)指标和(hé)炉(lú)膛负压。可选用的操纵(zòng)变量也(yě)有(yǒu)三个:燃料量、送风量和(hé)引(yǐn)风量(liàng)。组成的燃烧系统的控(kòng)制方案要满足燃烧所产(chǎn)生的热量,适应(yīng)蒸汽负荷的(de)需(xū)要;使燃料与空气之间保持一定的比值,保证燃烧的经济性和燃气锅炉(lú)的安全运行;使引(yǐn)风量与送风量相适应(yīng),保(bǎo)持炉膛负压在一定范(fàn)围内。
2.燃烧控制的任务
燃(rán)气锅炉燃(rán)烧过程实质是将(jiāng)燃料中的化学能转变为蒸汽热能的能量转换过程。燃烧(shāo)过程控制的根本任(rèn)务是使燃(rán)料所提供(gòng)的热量(liàng)适应燃气锅炉蒸(zhēng)汽负荷(hé)的需要,并(bìng)保(bǎo)证燃气锅炉安全经济运行。燃烧过程控制的具体任务(wù)及其(qí)控制策略因燃料种(zhǒng)类、燃烧方式以及机炉运行方式不同而有所(suǒ)区(qū)别。燃烧(shāo)控制(zhì)系统的基本任务可归纳为以(yǐ)下(xià)几个方面:
(1)维持蒸(zhēng)汽出口压力稳定
燃气(qì)锅炉蒸汽出(chū)口(kǒu)压力作为表征(zhēng)燃气锅炉运行状(zhuàng)态的(de)重要参数(shù),不仅直接关系到(dào)燃气(qì)锅炉设备(bèi)的安全运行,而且它是否(fǒu)稳定还(hái)反映了燃(rán)烧过程中(zhōng)的能量供求(qiú)关系。在单元(yuán)机组中(zhōng),燃气锅炉主(zhǔ)汽压控制与汽(qì)轮机负荷控制是(shì)相关联的,燃气锅(guō)炉燃烧控制系统的任务是及时调整燃气(qì)锅炉(lú)燃料量,使燃气锅炉的能量输出与汽轮机为适应对外界负荷(hé)的需求的能量输入相适应(yīng),其标志(zhì)是主汽压的稳定。
(2)保证燃烧过程的经济性
保(bǎo)证燃烧过程(chéng)的经济性是提高(gāo)燃气(qì)锅炉效率的重要方面,一般可通过(guò)维持进入炉膛的燃料量与送风(fēng)量之间的比值来实现,即在有足够风(fēng)量(liàng)使燃料得以充分燃烧的同时,尽可(kě)能减少排烟造成的热损失(shī)。
(3)保证燃气锅炉安全运行
在(zài)安全保护系统上应该考虑燃(rán)烧(shāo)嘴背压过高而脱火(huǒ),不但会污(wū)染环境更严重的是燃(rán)烧室内积存大量(liàng)燃料气与(yǔ)空气的(de)混合物,会(huì)有爆炸危险;燃烧(shāo)嘴(zuǐ)背压过(guò)低又可(kě)能回火,会危及燃料气罐发生燃烧和爆炸。因此,必(bì)须设(shè)法(fǎ)加以防止。
3.燃烧控制的(de)特点
燃(rán)烧过程(chéng)的控制系统有三个被控变量和三(sān)个操纵(zòng)变量。燃气锅炉的运行实(shí)践表明,对燃烧过程的(de)三个被控变量的控制存在着明显的相互影响(xiǎng)。这主要是由于对(duì)象内部存在相互作(zuò)用,即其中每个被控变量都同(tóng)时受到(dào)几个操纵变量的影响,而每(měi)个(gè)操纵变量(liàng)的改变又能同时影响几个被控变量。
燃(rán)烧过(guò)程中,主(zhǔ)汽压是燃气锅炉燃烧产生的(de)发热量与汽轮机需(xū)要(yào)能量是否平衡的(de)标志;烟气含氧量是(shì)燃料量和(hé)送(sòng)风(fēng)量是否保(bǎo)持(chí)适当比例的指标;炉膛压(yā)力是送(sòng)风(fēng)量和引风量是否平衡的指(zhǐ)标。因(yīn)此,虽然对象是几个(gè)操纵变量对几个被控变量都有严重影(yǐng)响,但如果在燃气锅炉运行过程中,严格保持燃料量(liàng)、送风量和引风量这三个操纵变(biàn)量的比例,就能保持(chí)汽压、烟气氧含量和炉膛压力基(jī)本不变。也(yě)就是说,当(dāng)燃(rán)气锅炉的负荷要求变化时,燃烧控制系统(tǒng)应使三(sān)个操(cāo)纵变量(liàng)同(tóng)时按比例地(dì)快速改变,以适(shì)应外界负荷(hé)的需要;当燃气锅炉的(de)负(fù)荷(hé)要求不变时(shí),燃烧过程的控制(zhì)系统应能迅(xùn)速消除各自的内扰,保持各自的操纵变量稳定不变。