燃气锅炉燃烧控制优化.docx

燃气锅炉燃烧控制优化工程已经采用了燃气锅炉作为其加热设备。但由于各种原因，燃气锅炉爆炸事故频频发生，它不仅在经济方面造成重大损失，而且严重使人们生命都受到威胁和伤害。一、燃气锅炉的经济性及其优越性（一）燃气锅炉的经济性分析燃气锅炉由于内部结构和性质的不同，因此在价格上要比燃煤锅炉高很多。随着燃气锅炉的逐渐普及应用，很多厂家都着手将原来的燃煤锅炉改造成燃气锅炉。但是，在进行改造之前要对改造的可能性和经济性进行分析，估计出改造成本，以此来确定是否值得改造。在进行分析评估时，首先要对燃煤锅炉的寿命进行分析计算，进而对其热效率进行测评分析，最终计算出改造之后能够产生的效益。第二，要对改造之后的锅炉使用寿命，改造成本、维护成本、折旧费用等进行综合分析，判断是购买新燃气锅炉的成本高还是将燃煤锅炉进行改造使用的成本高。如果是购买新的燃气锅炉的成本高于将原先的燃煤锅炉进行改造的成本，并且改造之后的燃气锅炉的热效率能够达到国家相关标准，才能对燃煤锅炉进行改造。（二）燃气锅炉的优越性分析相比于燃煤锅炉，燃气锅炉具有明显的优越性，主要体现在以下三个方面。1、燃烧时释放的污染产物少，具有较好的环保性能。燃气锅炉使用的燃料为天然气，天然气是一种洁净的能源，成分单纯，氟和硫等杂质污染物的含量远远少于煤炭中的含量。天然气充分燃烧后的主要产物为水和二氧化碳，由于杂质含量较少，因此燃烧时产生的二氧化硫和烟尘等对空气造成污染的气体和物质较少。除此之外，燃气锅炉和燃煤锅炉相比辐射能力更強，因此燃气锅炉具有更好的热效率。2、热效高，节省了燃烧费用。燃气锅炉所燃烧的燃料为气态气体天然气，并且较高的辐射能力使燃气锅炉具有较高的热效应。和普通的燃煤锅炉相比，燃气锅炉的炉膛体积更小一些。这是因为优化燃气锅炉的对流束管，使得炉膛的重量减小，尺寸减少、容积减小，在设备建造时投资的也少。从燃烧的燃料发生费用来看，燃煤锅炉燃烧煤炭，煤炭成块状的固体，其运输、搬运、储存都需要一定的条件和成本，无形中增加了物流和存储费用;而燃气锅炉燃烧天然气，在完成前期设备投资建设后，燃气锅炉系统很少会产生额外的费用，大大提高了燃料使用的方便程度。3、耗费燃料少，燃烧时减轻了对燃烧设备的腐蚀。煤炭在燃烧过程中，需要慢慢的释放热量，因此，在锅炉达到一定温度时需要一定的时间，并耗费一定的燃料。由于天然气具有快速释放大量热量的性质，可以快速使锅炉达到一定的温度，缩短预热时间，因此燃气锅炉系统启动较快，预热所消耗的燃料较少。另外，和传统的燃煤锅炉相比，燃气锅炉的系统更加简单，在工作过程中耗费的电量较少。使用天然气作为燃料可以通过调节天然气的用量来实现炉膛内的温度的快速调整，提高了燃气锅炉的自动化调控能力，减少了对设备的损耗和燃料的浪费。天然气是一种洁净能源，在炉膛中燃烧时，燃烧产生的废渣、腐蚀性气体较少，长期使用时减轻了对锅炉内部构造的腐蚀和破坏，延长了锅炉设备的使用寿命;同时产生的废渣少，对零部件的污染小，不需要经常更换维护零部件，节省了零部件的维护保养时间和费用。二、锅炉燃烧系统的自动控制燃气锅炉燃烧控制系统优化的设计方案是：在控制系统允许的条件，减少耦合变量，简化锅炉燃烧系统复杂程度。把锅炉主蒸汽压力、炉膛烟气含氧量、炉膛压力作为被控变量，同时选择取燃料量、引风量和送风量作为控制变量。把燃气锅炉燃烧控制系统分为三个相互关联的控制系统：送风量控制子系统、引风量控制子系统和燃料量控制子系统。（一）燃料量控制系统燃料量控制系统的主要根据蒸汽负荷变化适应汽轮机的输出结果或者由操作人员更改燃料命令来控制燃料量，获得稳定的蒸汽压力。锅炉主蒸汽压力是锅炉正常运行的重要指标。在一般情况下，锅炉与汽轮机之间紧密相连，锅炉汽包过热器出口蒸汽压力与汽轮机机组的运行状况密切相关，所以锅炉主蒸汽压变化与汽轮机的蒸汽负荷变化是相互关联的，在汽轮机调节把锅炉负荷作为重要依据的协同控制方式下，燃料控制子系统的任务是依据燃料量的变化，及时调整煤气增压机的出口压力，为锅炉提供合适的燃料量B，以满足汽轮机的正常运行。（二）送风量控制子系统送风量控制子系统的目的是保证锅炉的送风量和燃料量一致性，增加锅炉的热效率，维持机组的稳定性。送风机的送风量是调节动叶来实现的，总的风量要求从汽轮机控制部分送来的燃烧率需求依据送风量/燃料量比例关系制定，因为当燃料量产生变化时，送风量也随之变化波动，因为炉膛含氧量的测量通常情况会有滞后性，所以一般均采取串级调节系统。送风量调节器和调风门组成快速反应控制，其中氧量调节器是校正作用，可以让炉膛含氧量长时间处于给定值上，同时保证合理的空燃比，如图1所示，图1还加有燃料量B的前馈信号，为的是增加控制系统的动态性能。（三）引风量控制子系统通过调节引风量控制系统可以保证炉膛负压控制在设定值上下小幅波动，一旦炉膛负压很小，