1 燃?xì)忮仩t燃燒過程
機理和能量的轉(zhuǎn)換為了實現(xiàn)燃燒,必須有可燃物質(zhì).有燃燒所需要的足夠數(shù)量的氧氣,工程實際中,氧氣一般來自空氣。有足夠高的溫度。換言之,燃燒的基本條件為:可燃物質(zhì)按一定的比例與氧分子狀態(tài)混合;參與反應(yīng)的分子必須具有一定的能量貯備,即具有一定的溫度,以克服分子間的內(nèi)力,即當(dāng)分子碰撞時能夠破壞起始物質(zhì)的鍵,而后結(jié)合成穩(wěn)定的新鍵,最后導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物的生成;需要有一定的時間,以保證反應(yīng)進行完畢。
從能量守恒角度分析,進入鍋爐系統(tǒng)的燃?xì)忉尫诺目偰芰?/span>q應(yīng)該等于從鍋爐系統(tǒng)流出的總能量,包括爐水吸熱量q1,循壞水吸熱量q2,不完全燃燒損失q3,散熱q4,排煙q5。即q=ql+q2+q3+q4+q5當(dāng)回水溫度或設(shè)定出口溫度設(shè)定值(根據(jù)外界溫度而變化)變化時,循環(huán)水的吸熱量相應(yīng)變化,需要的總熱量值也隨之變化。因此,根據(jù)所需總熱量的變化,適當(dāng)調(diào)整燃?xì)夂涂諝膺M氣量,可以使鍋爐更經(jīng)濟有效地運行。
2 燃?xì)忮仩t的運行控制要點
2.1 控制最優(yōu)過量
空氣系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m3氣體燃料按燃燒反應(yīng)計量方程式完全燃燒所需要的空氣量(指干空氣)稱為氣體燃料的理論空氣量(m3/m3),用v0表示,可以根據(jù)氣體燃料的成分計算出來。實際送入鍋爐的空氣量v(m3/m3,氣體燃料)稱為實際空氣量,用v表示,其值一般大于理論空氣量。比理論空氣量多出的這一部分空氣稱為過量空氣。因而實際空氣量是理論空氣量與過量空氣量之和。實際空氣量與燃?xì)饬康谋戎捣Q為空/燃比,它在數(shù)值上等于實際空氣量。實際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù),用α表示,即α=v/v0。過量空氣系數(shù)α是一個影響鍋爐燃燒工況及運行經(jīng)濟性的非常重要的指標(biāo)。α偏小時,爐內(nèi)不完全燃燒損失便增大;α偏大時,鍋爐的排煙熱損失又增多。因此,控制最優(yōu)過量空氣系數(shù)是非常重要的手段之一。
2.2 鍋爐出水溫度控制
鍋爐燃燒過程中,工況會時時發(fā)生變化,因此根據(jù)所需總熱量的變化,適當(dāng)調(diào)整燃?xì)夂涂諝膺M氣量,可以使鍋爐更經(jīng)濟有效地運行。我公司使用的是帶電子比例調(diào)節(jié)的低氮燃燒器,對于比調(diào)式燃燒器,出水溫度控制是單回路PID控制,根據(jù)出水溫度的設(shè)定值與實際出水溫度檢測值的差值,調(diào)節(jié)燃料閥開度,配風(fēng)由機械連桿自動匹配。為使燃燒效果達(dá)到最佳狀態(tài),可以引入煙氣含氧量作為鼓風(fēng)量的調(diào)節(jié)參數(shù)指標(biāo)。
此外,燃燒控制算法帶有人工指導(dǎo)功能,用戶可以設(shè)定從啟爐點火到滿負(fù)荷的時間。因此,在不同溫度狀態(tài)下,一旦操作人員輸入了啟動-滿負(fù)荷的時間要求,燃燒控制軟件將根據(jù)實際的出水溫度進行負(fù)荷控制,在溫差較大的情況下,采用全開式燃燒;在接近滿負(fù)荷狀態(tài)時,智能化軟件根據(jù)動態(tài)的PID參數(shù)對燃燒風(fēng)門進行調(diào)節(jié),保證滿負(fù)荷狀態(tài)的平穩(wěn)到達(dá),減少超調(diào),以達(dá)到最佳控制效果,完全滿足不同溫度狀態(tài)下從啟動到滿負(fù)荷的運行要求。
2.3 燃?xì)忮仩t
燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)控制燃?xì)忮仩t燃燒控制中加入了煙氣氧含量的一個控制回路。這是一個以煙道中氧含量為控制目標(biāo)的燃燒流量與空氣流量的變比值控制系統(tǒng),也稱煙氣氧含量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)可以保證鍋爐最經(jīng)濟燃燒。在整個生產(chǎn)過程中保證最經(jīng)濟的燃燒,必須使得燃料和空氣流量保證最優(yōu)比值。在保證了燃料和空氣的比值關(guān)系,但并不能保證燃料的完全燃燒控制。因為,其一,在不同的負(fù)荷下,兩流量的最優(yōu)比值不同;其二,燃料的成分(如含水量、甲烷等)有可能會變化;其三,流量測量的不準(zhǔn)確。這些因素都會不同程度地影響到燃料的不完全燃燒或空氣的過量,造成鍋爐的熱效應(yīng)下降,這就是燃燒流量和空氣流量定比值的缺點。為了改善這一情況,最簡單的方法是有一個指標(biāo)來閉環(huán)修整兩流量的比值。目前,最常用的是煙氣中的含氧量。
3 結(jié)束語
燃?xì)忮仩t采用的是清潔的能源,對保護大氣環(huán)境,減少污染物的排放和保護人們的身體健康有著重要的意義。隨著“煤改氣”進程的不斷加快,對燃?xì)忮仩t的需求也將會進入快速增長的階段。燃?xì)忮仩t在節(jié)能運行控制上的不斷創(chuàng)新和進步也將帶動自身的發(fā)展。