燃气锅炉燃烧(shāo)器利用煤或煤气的燃烧发热,通过传热对水进行加热,产(chǎn)生(shēng)高压(yā)蒸(zhēng)汽,推动(dòng)汽轮机发电(diàn)机旋转(zhuǎn),从(cóng)而产生强大的电能。下面(miàn)燃烧器点火器厂(chǎng)家就主要(yào)来给大家介绍有关燃(rán)气(qì)锅炉燃烧器控制系统的(de)任务和特点
在燃气(qì)锅炉燃(rán)烧系统(tǒng)中,燃料供给系(xì)统,送(sòng)风系统以(yǐ)及引风系(xì)统是燃烧控制系统的(de)重要环(huán)节。燃(rán)气锅炉生(shēng)产燃(rán)烧(shāo)系统自动控制的基本任务是使(shǐ)燃料(liào)所产生(shēng)的热量适应蒸汽负荷的(de)需要,同时(shí)还要保证经济燃烧和(hé)燃气锅炉的安全运行。另外,在安全保护系(xì)统上应该考虑燃(rán)烧嘴(zuǐ)背压(yā)过高时,可能使燃料流速(sù)过高而(ér)脱火(huǒ);燃(rán)烧嘴背压太(tài)低又可能回火。
1.燃气锅炉(lú)燃烧(shāo)控制系统
燃气锅炉是石(shí)油(yóu)化工、发(fā)电等工业过程中必不可(kě)少(shǎo)的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为(wéi)驱(qū)动透平(píng)的动力源,又(yòu)可作为精馏、反(fǎn)应、加热等过程的热源。由于燃气锅炉设备所使用的燃料种类(lèi)、燃烧设备、炉(lú)体形式(shì)、燃气(qì)锅炉功(gōng)能(néng)和运(yùn)行(háng)要求的不(bú)同,燃气锅炉有各种(zhǒng)各样(yàng)的流程(chéng)。
燃料和热空气(qì)按一定比(bǐ)例进(jìn)入燃烧(shāo)室燃烧,产生的热量传给蒸汽发生系统,产生饱和蒸(zhēng)汽。然后经过热器,形(xíng)成一定温度的过热(rè)蒸汽,汇集至蒸汽母管,过热蒸汽经负荷设备控制阀供给生产负荷设备(bèi)使用。与此同时,燃(rán)烧过程中产生的烟气(qì),将(jiāng)饱(bǎo)和蒸汽变成过热蒸汽(qì)后,经省煤器预热燃气锅(guō)炉给水和空气预热器预热空气(qì),经(jīng)引风机送(sòng)往烟囱排(pái)入(rù)大气。
燃气锅炉设备的主(zhǔ)要任(rèn)务(wù)是根据(jù)负荷(hé)的需求(qiú),提(tí)供一定(dìng)压力或温度的蒸汽,同时要使燃气锅炉在安全、经济的条件下运(yùn)行(háng),为此生产过程的各个工艺参数必须严格控制。大型燃气锅炉是(shì)一个(gè)复杂的被控装置,它的被控变(biàn)量和操(cāo)纵(zòng)变量繁多且相互关联,属于一个多变量耦(ǒu)合对(duì)象。根据其(qí)耦合程度的疏密分(fèn)为几个(gè)独(dú)立的(de)控(kòng)制区(qū)域,分(fèn)别采(cǎi)用单变量系统(tǒng)(变量(liàng)关联弱)或多变量耦合系(xì)统(tǒng)控制(变量(liàng)关联强)。
燃烧控制系(xì)统是(shì)燃气锅(guō)炉设备主(zhǔ)要的控制(zhì)系统之一。燃气锅炉燃(rán)烧系(xì)统的控制有3个被控变量:负荷、经济燃(rán)烧指标和炉膛(táng)负(fù)压。可选用的操纵变(biàn)量(liàng)也有三个(gè):燃料量、送(sòng)风量和(hé)引风量。组成的燃(rán)烧系统的控制方案要满足燃烧所产(chǎn)生的热量,适应蒸汽负荷的需要;使燃料(liào)与空气之间保(bǎo)持一定的比值,保证燃烧的经(jīng)济性和燃气锅炉的安全运行;使(shǐ)引风量与送风量相适(shì)应,保(bǎo)持炉膛负压在一定范围内。
2.燃(rán)烧控制的任务
燃气锅炉(lú)燃烧过(guò)程实质是(shì)将燃料(liào)中的化学能转变为蒸(zhēng)汽热能的(de)能量转换(huàn)过程。燃烧(shāo)过程(chéng)控制的根本任务是使燃料所提供的热量适应燃气锅炉蒸汽负荷(hé)的需要(yào),并保证燃(rán)气(qì)锅炉安(ān)全经济运行。燃烧过程(chéng)控制的(de)具体任务(wù)及其控制策略因燃料(liào)种(zhǒng)类、燃烧(shāo)方式(shì)以(yǐ)及机炉运(yùn)行方式不(bú)同而有(yǒu)所(suǒ)区别。燃烧控制系统的基(jī)本(běn)任务可归(guī)纳为以下几个方面:
(1)维持蒸(zhēng)汽出口压力稳定
燃气锅炉蒸汽出口压(yā)力作为表征燃气锅炉运行状态的(de)重要参数(shù),不(bú)仅直接关系(xì)到燃气锅炉设备的安全运行(háng),而且它是否(fǒu)稳定还反映了燃烧过程(chéng)中的能量供求(qiú)关系。在单元(yuán)机组中,燃气锅炉主汽(qì)压控制(zhì)与汽(qì)轮机负(fù)荷控制是相关联的,燃气(qì)锅炉燃(rán)烧控制系(xì)统的任(rèn)务是及时调(diào)整(zhěng)燃气锅炉(lú)燃(rán)料(liào)量,使燃(rán)气锅(guō)炉的能(néng)量输出与汽轮机为适应对外界负荷的需求(qiú)的能(néng)量输入(rù)相适应,其标志是(shì)主(zhǔ)汽压的稳定。
(2)保证燃烧过程的经济性
保证燃烧过程(chéng)的经济性(xìng)是提高(gāo)燃气锅炉(lú)效率的重要方(fāng)面,一般可通过维持(chí)进入炉(lú)膛的燃料量(liàng)与(yǔ)送风(fēng)量之间(jiān)的比值来(lái)实现,即在有足够风量使燃(rán)料得(dé)以充分燃烧的同时,尽可能减少排烟造成(chéng)的热损失。
(3)保证燃气锅炉安全运(yùn)行
在安全保护系统上应该考虑燃(rán)烧嘴背压过高(gāo)而脱火,不但会污染环境更严重(chóng)的是燃烧室(shì)内积存大量燃料气(qì)与空气的混(hún)合(hé)物(wù),会有爆炸危险;燃烧嘴背压(yā)过低又可能回火(huǒ),会危及燃料气罐发生燃烧和爆炸。因此,必须(xū)设法加以防止。
3.燃烧控制的特点
燃烧过程的控制系(xì)统有三(sān)个被控变(biàn)量和三个操纵变量。燃气锅炉的运行实(shí)践表明,对燃烧过程的三个(gè)被(bèi)控变量的控制存在着明显的相互(hù)影响。这(zhè)主要是(shì)由于对(duì)象内部存在(zài)相(xiàng)互作用,即其中(zhōng)每个被控变量都同(tóng)时(shí)受到几个操纵变量的影响,而每个(gè)操纵变量的(de)改变(biàn)又能同时(shí)影响几(jǐ)个被控变量。
燃烧过程中,主(zhǔ)汽压是(shì)燃气锅炉(lú)燃烧产生的发热量与(yǔ)汽轮机需要能(néng)量是(shì)否平衡(héng)的标志(zhì);烟气含氧量是燃料量和送(sòng)风(fēng)量(liàng)是否保持适当比例的指标;炉膛压力是送风量(liàng)和引风量是否平(píng)衡(héng)的指(zhǐ)标(biāo)。因此,虽然(rán)对象是几个操纵变量对几个被控变量都有严重影响,但如果在(zài)燃气锅炉运行(háng)过程中,严(yán)格保持(chí)燃料量、送风量和引(yǐn)风(fēng)量这三个操纵变量的比例,就能保持汽压、烟气(qì)氧含量和炉膛(táng)压力基本不变。也(yě)就是(shì)说,当(dāng)燃气锅炉的负荷要求变化时,燃烧(shāo)控制系统应使三个(gè)操纵变量(liàng)同(tóng)时按(àn)比例地快速改变(biàn),以适应(yīng)外(wài)界(jiè)负荷的(de)需要;当(dāng)燃气锅炉的负荷(hé)要求不变时,燃烧过程的控制系(xì)统应能迅速消除各自的内扰,保持各自的操纵变量稳定(dìng)不变。