電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)優(yōu)化

劉大威+賈為群+杜昊軒

摘 要：鍋爐是很多工業(yè)企業(yè)之中都會(huì)保留的一種重要設(shè)備，主要可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的使用需求，鍋爐工人可以將不同類型的能量投入到鍋爐之中，包括電能、化學(xué)能等常見(jiàn)能源，在將其進(jìn)行有效輸出，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟葮O高的水以及具有熱能量的蒸汽，作為工業(yè)企業(yè)使用的重要能量轉(zhuǎn)換的載體，鍋爐工人必須要對(duì)鍋爐進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其是在電廠之中使用的電氣鍋爐，技術(shù)人員需要對(duì)其燃燒控制體系進(jìn)行改進(jìn)，使其具有優(yōu)化度更高的控制系統(tǒng)，對(duì)燃燒情況進(jìn)行控制，本文根據(jù)對(duì)電廠鍋爐的了解，對(duì)優(yōu)化其燃燒系統(tǒng)的方法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；燃燒控制系統(tǒng)；優(yōu)化方法；電能控制

鍋爐設(shè)備可以對(duì)蒸汽以及熱水進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，以達(dá)到提供熱能的目的，還能借助動(dòng)力裝置將原有能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛行C(jī)械能或者電能，主要用于居民的日常生活，一些工業(yè)企業(yè)也需要借助工業(yè)鍋爐來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的目的，電力生產(chǎn)是一種密集型程度比較高的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，鍋爐也是其使用的必要設(shè)備之一，隨著電廠的發(fā)展，電氣鍋爐的內(nèi)部系統(tǒng)也出現(xiàn)了新的變化，鍋爐管理人員逐漸可以借助自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)鍋爐具有的燃燒系統(tǒng)實(shí)施控制，本文根據(jù)對(duì)電廠之中的額鍋爐的使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其優(yōu)化控制燃燒系統(tǒng)的方法進(jìn)行研究。

1 燃燒系統(tǒng)基本情況分析

在對(duì)優(yōu)化電廠使用的專業(yè)鍋爐自身的控制系統(tǒng)的方法進(jìn)行了解之前首先需要對(duì)燃燒系統(tǒng)的基本情況進(jìn)行了解，以便于給燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化工作提供參考依據(jù)。鍋爐爐膛之中的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，技術(shù)人員需要對(duì)爐膛進(jìn)行精準(zhǔn)控制，首先需要對(duì)穩(wěn)燃以及著火條件進(jìn)行優(yōu)化，使燃料可以在鍋爐之中實(shí)現(xiàn)完全燃燒，對(duì)爐膛之中的受熱面進(jìn)行控制，防止受熱面出現(xiàn)結(jié)渣的問(wèn)題，對(duì)受熱面進(jìn)行合理布置，對(duì)惡化的傳熱現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，對(duì)鍋爐產(chǎn)生的污染物進(jìn)行有效控制。

鍋爐的燃燒系統(tǒng)主要由鍋爐的燃燒室（即爐膛）、送風(fēng)裝置，送煤（或油、天然氣）裝置、灰渣排放裝置等組成。主要功能是完成燃料的燃燒過(guò)程，將燃料所含能量以熱能形式釋放出來(lái)，用于加熱鍋爐里的水。主要流程有煙氣流程、通風(fēng)流程、排灰出渣流程等。對(duì)燃燒系統(tǒng)的基本要求是：盡量做到完全燃燒，使鍋爐效率≥90%；排灰符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。燃燒過(guò)程控制的根本任務(wù)是使燃料所提供的熱量適應(yīng)鍋爐蒸汽負(fù)荷的要求，保證鍋爐安全運(yùn)行。

2 優(yōu)化燃燒控制系統(tǒng)的方法

對(duì)于電廠應(yīng)用的鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)的基本情況有所了解之后，就可以對(duì)優(yōu)化鍋爐的方法進(jìn)行了解，優(yōu)化鍋爐內(nèi)部的燃燒系統(tǒng)可以從以下幾個(gè)方面來(lái)開(kāi)展。

2.1 對(duì)控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行明確

技術(shù)人員首先需要對(duì)控制系統(tǒng)之中尚存的會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生影響的問(wèn)題進(jìn)行了解，根據(jù)對(duì)鍋爐的研究可以發(fā)現(xiàn)，影響鍋爐燃燒系統(tǒng)具有的控制效果的問(wèn)題主要有以下幾種：一方面是主觀性的人為影響因素，當(dāng)鍋爐進(jìn)行正常運(yùn)行時(shí)，工人開(kāi)展的引風(fēng)以及送風(fēng)活動(dòng)的次數(shù)比較少，對(duì)機(jī)組進(jìn)行降負(fù)荷以及升負(fù)荷工作時(shí)，對(duì)于送風(fēng)與引風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行的操作也比較簡(jiǎn)單，因此技術(shù)人員會(huì)對(duì)這個(gè)重要系統(tǒng)產(chǎn)生忽視心理，另外一方面的原因主要是由于爐膛的負(fù)壓性能具有的靈敏度極高，對(duì)于送風(fēng)量出現(xiàn)的變化情況極其靈敏，當(dāng)技術(shù)人員對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行投入的時(shí)候，需要對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要的調(diào)節(jié)依據(jù)是爐內(nèi)氧量以及機(jī)組的負(fù)荷數(shù)值，對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行改變的時(shí)候很容易導(dǎo)致?tīng)t膛內(nèi)部的負(fù)壓數(shù)值出現(xiàn)改變，一旦調(diào)節(jié)送風(fēng)系統(tǒng)的工作沒(méi)有按時(shí)開(kāi)展，還會(huì)導(dǎo)致負(fù)壓值不斷增長(zhǎng)，因此技術(shù)人員需要先對(duì)這幾方面的問(wèn)題進(jìn)行了解，根據(jù)這些問(wèn)題來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，盡量避免對(duì)送風(fēng)以及燃燒系統(tǒng)的信號(hào)產(chǎn)生干擾，使信號(hào)出現(xiàn)失去平衡的情況，開(kāi)展引風(fēng)工作時(shí)，需要提升動(dòng)作的速度，保證爐壓在控制范圍之中。

2.2 雙交叉限幅燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)

雙交叉限幅燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)。雙交叉燃燒控制是以維持合適的空氣、燃燒比值為手段，達(dá)到燃燒時(shí)始終維持低過(guò)?？諝庀禂?shù)，從而保證了較高的燃燒效率，同時(shí)減少了排煙對(duì)環(huán)境的污染。雙交叉燃燒控制實(shí)際上是以爐壓調(diào)節(jié)為主回路，以燃燒流量和空氣流量調(diào)節(jié)并列為副回路的串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，加上高、低信號(hào)選擇器、高低信號(hào)限制器組成的帶有邏輯功能的比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它的主要作用是當(dāng)爐子負(fù)荷變化，以維持爐壓在給定值上，而且使燃燒工況始終處于低過(guò)剩空氣系數(shù)的經(jīng)濟(jì)合理狀況。由空氣流量測(cè)量值F負(fù)偏值確定燃料流量的下限值；由空氣流量測(cè)量值和正偏置確定燃料流量的上限值；由燃料流量的測(cè)量值和正偏值確定了空氣流量（折合到燃料流量當(dāng)量）的上限值。由燃料流量的測(cè)量值和負(fù)偏值確定了空氣流量（折合到燃料流量當(dāng)量）的下限值。

2.3 其他優(yōu)化方法

維持蒸汽壓力穩(wěn)定：鍋爐蒸汽壓力作為表征鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)，不僅關(guān)系到鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行，而且其是否穩(wěn)定反映了燃燒過(guò)程中能量供求關(guān)系。

保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性：保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性是提高鍋爐效率的重要方面，它是通過(guò)維持進(jìn)入爐膛的燃料量與送風(fēng)量的最佳比值來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在有足夠的風(fēng)量使燃料得以充分燃燒的同時(shí)，其標(biāo)志是蒸汽壓力的穩(wěn)定。

維持爐膛壓力穩(wěn)定：鍋爐爐膛負(fù)壓是否穩(wěn)定反映了燃燒過(guò)程中爐膛的風(fēng)量與流出爐膛的煙氣量之間的工質(zhì)平衡關(guān)系。若送風(fēng)量大于引風(fēng)量，爐膛負(fù)壓升高，太高的壓力會(huì)造成爐膛向外噴火；反之，送風(fēng)量小于引風(fēng)量，爐膛壓力下降，過(guò)低的壓力會(huì)造成漏風(fēng)而使?fàn)t膛溫度降低，影響爐內(nèi)燃燒工況，經(jīng)濟(jì)性下降。所以說(shuō)，爐膛負(fù)壓是否在允許范圍內(nèi)變化，關(guān)系得到爐膛的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

鍋爐燃燒過(guò)程的上述三項(xiàng)控制任務(wù)是不可分開(kāi)的，它的三個(gè)被控參數(shù)蒸汽壓力，過(guò)剩蒸汽系數(shù)或最佳含氧量，爐膛壓力與三個(gè)調(diào)節(jié)量燃料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量間存在著關(guān)聯(lián)。因此燃燒控制系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)應(yīng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，共同完成其控制任務(wù)。

結(jié)束語(yǔ)

本文首先對(duì)電廠使用的鍋爐具有的主要特點(diǎn)及其燃燒控制系統(tǒng)的基本情況進(jìn)行了分析，又根據(jù)對(duì)于鍋爐的使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)能夠?qū)θ紵刂葡到y(tǒng)起到優(yōu)化效果的方法進(jìn)行了闡述，借助汽壓控制系統(tǒng)可以幫助鍋爐工人實(shí)現(xiàn)優(yōu)化鍋爐使用的目的，在應(yīng)用這種先進(jìn)度比較高的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制目的時(shí)，技術(shù)人員需要避免出現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的片面理解，對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候，需要對(duì)不恰當(dāng)?shù)淖冐?fù)荷震蕩問(wèn)題進(jìn)行避免，提升引風(fēng)控制系統(tǒng)的靈敏度，對(duì)于燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)性研究還需要持續(xù)下去，以保證電廠可以將鍋爐這種常規(guī)設(shè)備進(jìn)行有效應(yīng)用。

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