電廠鍋爐燃燒控制系統優化

劉大威+賈為群+杜昊軒

摘 要：鍋爐是很多工業企業之中都會保留的一種重要設備，主要可以實現能量轉換的使用需求，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、化學能等常見能源，在將其進行有效輸出，使其轉變為溫度極高的水以及具有熱能量的蒸汽，作為工業企業使用的重要能量轉換的載體，鍋爐工人必須要對鍋爐進行嚴格控制，尤其是在電廠之中使用的電氣鍋爐，技術人員需要對其燃燒控制體系進行改進，使其具有優化度更高的控制系統，對燃燒情況進行控制，本文根據對電廠鍋爐的了解，對優化其燃燒系統的方法進行研究。

關鍵詞：電廠鍋爐；燃燒控制系統；優化方法；電能控制

鍋爐設備可以對蒸汽以及熱水進行直接轉換，以達到提供熱能的目的，還能借助動力裝置將原有能量轉變為有效機械能或者電能，主要用于居民的日常生活，一些工業企業也需要借助工業鍋爐來實現工業生產的目的，電力生產是一種密集型程度比較高的工業生產活動，鍋爐也是其使用的必要設備之一，隨著電廠的發展，電氣鍋爐的內部系統也出現了新的變化，鍋爐管理人員逐漸可以借助自動化控制技術對鍋爐具有的燃燒系統實施控制，本文根據對電廠之中的額鍋爐的使用經驗，對其優化控制燃燒系統的方法進行研究。

1 燃燒系統基本情況分析

在對優化電廠使用的專業鍋爐自身的控制系統的方法進行了解之前首先需要對燃燒系統的基本情況進行了解，以便于給燃燒系統的優化工作提供參考依據。鍋爐爐膛之中的燃燒系統進行運轉時，技術人員需要對爐膛進行精準控制，首先需要對穩燃以及著火條件進行優化，使燃料可以在鍋爐之中實現完全燃燒，對爐膛之中的受熱面進行控制，防止受熱面出現結渣的問題，對受熱面進行合理布置，對惡化的傳熱現象進行預防，對鍋爐產生的污染物進行有效控制。

鍋爐的燃燒系統主要由鍋爐的燃燒室（即爐膛）、送風裝置，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程，將燃料所含能量以熱能形式釋放出來，用于加熱鍋爐里的水。主要流程有煙氣流程、通風流程、排灰出渣流程等。對燃燒系統的基本要求是：盡量做到完全燃燒，使鍋爐效率≥90%；排灰符合標準規定。燃燒過程控制的根本任務是使燃料所提供的熱量適應鍋爐蒸汽負荷的要求，保證鍋爐安全運行。

2 優化燃燒控制系統的方法

對于電廠應用的鍋爐的燃燒控制系統的基本情況有所了解之后，就可以對優化鍋爐的方法進行了解，優化鍋爐內部的燃燒系統可以從以下幾個方面來開展。

2.1 對控制系統中存在的問題進行明確

技術人員首先需要對控制系統之中尚存的會對控制效果產生影響的問題進行了解，根據對鍋爐的研究可以發現，影響鍋爐燃燒系統具有的控制效果的問題主要有以下幾種：一方面是主觀性的人為影響因素，當鍋爐進行正常運行時，工人開展的引風以及送風活動的次數比較少，對機組進行降負荷以及升負荷工作時，對于送風與引風系統進行的操作也比較簡單，因此技術人員會對這個重要系統產生忽視心理，另外一方面的原因主要是由于爐膛的負壓性能具有的靈敏度極高，對于送風量出現的變化情況極其靈敏，當技術人員對送風系統進行投入的時候，需要對風量進行調節，主要的調節依據是爐內氧量以及機組的負荷數值，對送風量進行改變的時候很容易導致爐膛內部的負壓數值出現改變，一旦調節送風系統的工作沒有按時開展，還會導致負壓值不斷增長，因此技術人員需要先對這幾方面的問題進行了解，根據這些問題來對控制系統進行針對性優化，盡量避免對送風以及燃燒系統的信號產生干擾，使信號出現失去平衡的情況，開展引風工作時，需要提升動作的速度，保證爐壓在控制范圍之中。

2.2 雙交叉限幅燃燒自動控制系統

雙交叉限幅燃燒自動控制系統。雙交叉燃燒控制是以維持合適的空氣、燃燒比值為手段，達到燃燒時始終維持低過剩空氣系數，從而保證了較高的燃燒效率，同時減少了排煙對環境的污染。雙交叉燃燒控制實際上是以爐壓調節為主回路，以燃燒流量和空氣流量調節并列為副回路的串級調節系統，加上高、低信號選擇器、高低信號限制器組成的帶有邏輯功能的比值調節系統。它的主要作用是當爐子負荷變化，以維持爐壓在給定值上，而且使燃燒工況始終處于低過剩空氣系數的經濟合理狀況。由空氣流量測量值F負偏值確定燃料流量的下限值；由空氣流量測量值和正偏置確定燃料流量的上限值；由燃料流量的測量值和正偏值確定了空氣流量（折合到燃料流量當量）的上限值。由燃料流量的測量值和負偏值確定了空氣流量（折合到燃料流量當量）的下限值。

2.3 其他優化方法

維持蒸汽壓力穩定：鍋爐蒸汽壓力作為表征鍋爐運行狀態的重要參數，不僅關系到鍋爐設備的安全運行，而且其是否穩定反映了燃燒過程中能量供求關系。

保證燃燒過程的經濟性：保證燃燒過程的經濟性是提高鍋爐效率的重要方面，它是通過維持進入爐膛的燃料量與送風量的最佳比值來實現，即在有足夠的風量使燃料得以充分燃燒的同時，其標志是蒸汽壓力的穩定。

維持爐膛壓力穩定：鍋爐爐膛負壓是否穩定反映了燃燒過程中爐膛的風量與流出爐膛的煙氣量之間的工質平衡關系。若送風量大于引風量，爐膛負壓升高，太高的壓力會造成爐膛向外噴火；反之，送風量小于引風量，爐膛壓力下降，過低的壓力會造成漏風而使爐膛溫度降低，影響爐內燃燒工況，經濟性下降。所以說，爐膛負壓是否在允許范圍內變化，關系得到爐膛的安全經濟運行。

鍋爐燃燒過程的上述三項控制任務是不可分開的，它的三個被控參數蒸汽壓力，過剩蒸汽系數或最佳含氧量，爐膛壓力與三個調節量燃料量、送風量、引風量間存在著關聯。因此燃燒控制系統內各子系統應協調運作，共同完成其控制任務。

結束語

本文首先對電廠使用的鍋爐具有的主要特點及其燃燒控制系統的基本情況進行了分析，又根據對于鍋爐的使用經驗，對能夠對燃燒控制系統起到優化效果的方法進行了闡述，借助汽壓控制系統可以幫助鍋爐工人實現優化鍋爐使用的目的，在應用這種先進度比較高的控制系統實現控制目的時，技術人員需要避免出現對系統的片面理解，對送風系統進行控制的時候，需要對不恰當的變負荷震蕩問題進行避免，提升引風控制系統的靈敏度，對于燃燒系統的改進性研究還需要持續下去，以保證電廠可以將鍋爐這種常規設備進行有效應用。

參考文獻

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