楊曉龍

摘 要 我國(guó)燃?xì)庹羝仩t控制系統(tǒng)本身是一個(gè)復(fù)雜且多變的系統(tǒng)，在整個(gè)系統(tǒng)控制管理過(guò)程中往往具有很強(qiáng)的非線性和一種強(qiáng)干擾性，傳統(tǒng)的控制算法難以達(dá)到預(yù)期效果并且燃料的生產(chǎn)使用效率比較低。燃?xì)忮仩t主要是利用熱能直接加熱燃料鍋內(nèi)的大量水分并使之燃燒成為具有一定燃?xì)鈹?shù)量和熱質(zhì)量（包括汽溫、汽壓）的燃?xì)庹羝?，供機(jī)械生產(chǎn)和工業(yè)生活場(chǎng)所使用。鍋爐間的燃燒效率穩(wěn)定性需要保證水、空氣、天然氣能量配比穩(wěn)定，柴油鍋爐燃燒效率以及降低水和天然氣能源消耗的重要影響因素。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)控制;燃?xì)?蒸汽鍋爐

引言

隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)日益增大，環(huán)境污染日益惡化。鍋爐是重要的再生能源的熱轉(zhuǎn)換發(fā)電設(shè)備，由于使用燃煤蒸汽鍋爐對(duì)周圍環(huán)境的能源污染嚴(yán)重，使得高效清潔的無(wú)煤燃油爐和蒸汽鍋爐行業(yè)得到了很大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。自動(dòng)化在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中尤其應(yīng)用及廣泛，過(guò)動(dòng)控制技術(shù)是其中的一個(gè)重要技術(shù)分支。它們針對(duì)產(chǎn)品溫度、流量、壓力等多種參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)控制以便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制整個(gè)生產(chǎn)線的質(zhì)量。在大量的機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中，燃燒是其中必要的關(guān)鍵一環(huán)。無(wú)論燃燒是哪一種氣體燃燒利用形式，對(duì)氣體燃燒的利用控制基本上都可以是直接控制在了燃燒的利用流量、燃燒的利用溫度、燃燒的利用經(jīng)濟(jì)性和合理性、爐腔的正負(fù)壓平衡等幾個(gè)方面。

1燃?xì)忮仩t的燃燒系統(tǒng)

燃?xì)忮仩t的氣體燃燒處理系統(tǒng)主要可以分為兩大類：大氣式鍋爐燃燒處理系統(tǒng)與全自動(dòng)預(yù)混式鍋爐燃燒處理系統(tǒng)，后者主要是應(yīng)用于冷凝式或者燃?xì)獗趻焓降腻仩t。大氣式封閉燃燒控制系統(tǒng)，此種燃燒方式可以使得整個(gè)封閉燃燒系統(tǒng)內(nèi)有較為微弱的負(fù)壓。如鍋爐使用燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)，該鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)氣壓平衡燃?xì)鉄煹缹㈠仩t內(nèi)室外燃燒空氣負(fù)壓吸入，并將其鼓入室內(nèi)燃燒燃?xì)庀到y(tǒng)中，從而形成空氣壓。天然氣預(yù)混式的燃燒方法是利用蒸汽輪機(jī)在鍋爐燃燒前與部分或全部的天然空氣均勻加熱混合后再將氣送入爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，在調(diào)整實(shí)際燃?xì)饬繒r(shí)，燃燒室可同時(shí)調(diào)整燃燒天然氣的實(shí)際工作量和壓力、總風(fēng)量、燃燒器具的配風(fēng)、投運(yùn)空氣燃燒器具的數(shù)量同時(shí)改變?nèi)紵隣t膛甚至火焰爐的中心高度等[1]。

2燃?xì)獍l(fā)電鍋爐自動(dòng)控制

2.1 鍋爐控制回路的功能介紹

鍋爐控制系統(tǒng)，一般有鍋爐蒸汽壓力、汽包進(jìn)氣液位、爐膛進(jìn)氣負(fù)壓、除氧器進(jìn)氣水位、除氧器進(jìn)氣壓力等多種控制傳動(dòng)系統(tǒng)。鍋爐的蒸汽燃燒壓力控制實(shí)質(zhì)上也就是一個(gè)能量平衡控制系統(tǒng)，它以鍋爐蒸汽發(fā)熱壓力變化作為控制能量平衡重要指標(biāo)，不斷根據(jù)用戶蒸汽發(fā)熱量與鍋爐壓力的相互變化量來(lái)調(diào)整鍋爐燃料用熱量與鍋爐送風(fēng)量，同時(shí)又要保證鍋爐燃料的充分燃燒及鍋爐熱量的綜合充分利用。

2.2 通過(guò)鍋爐給水實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

這種自動(dòng)控制的方法基于給水三沖量的調(diào)節(jié)方式上。鍋爐外和鍋筒的自動(dòng)水位系統(tǒng)作為鍋爐給料用水系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要依據(jù)，通過(guò)對(duì)鍋爐蒸汽用水流量及鍋爐給料用水流量相關(guān)信息的自動(dòng)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)給料用水量的自動(dòng)控制。以便于確保整個(gè)鍋爐外和鍋筒內(nèi)的水位系統(tǒng)能長(zhǎng)期處于一個(gè)穩(wěn)定給水狀態(tài)。在主部分給水給氣管道上面設(shè)置了主給水給氣流量溫度計(jì)，而在給水過(guò)熱器集汽箱和進(jìn)出口的兩個(gè)主部分蒸汽給水管道上面則設(shè)置了主蒸汽給水流量溫度計(jì)。

由于給予供水能力調(diào)節(jié)作用對(duì)象沒有自身的平衡給水能力，又常常存在給水滯后。因此在一般鍋爐液位控制回路系統(tǒng)中打包機(jī)的液位控制回路一般采用閉環(huán)三段式?jīng)_量自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。

給新的鍋爐汽包補(bǔ)水必須給它提供更高的鍋爐壓力，給水系統(tǒng)壓力管理回路的控制作用主要是為了提高鍋爐水壓，使鍋爐水流量能夠正常地地注入鍋爐汽包。但在排水蒸氣給排流量未完全達(dá)到一定滿負(fù)荷時(shí)，對(duì)蒸汽給排排水流量的控制要求也不高。在老式的恒壓鍋爐供水系統(tǒng)中一般都是采用恒壓給水泵一直以恒壓工頻泵的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，用到的回流降壓閥用來(lái)降低鍋爐水壓可以防止鍋爐爆管，現(xiàn)在一般都是采用通過(guò)恒壓變頻器控制恒壓恒流供水的控制方式用來(lái)控制鍋爐水壓。

為了能夠保證除氧器口內(nèi)部有一個(gè)足夠的進(jìn)氣蒸汽來(lái)使壓力大并用于將鍋爐軟化水除濾出氧，這樣就是一個(gè)單閉環(huán)控制供水回路，輸入端的參數(shù)控制是根據(jù)除氧器口的壓力控制輸出端的參數(shù)，而它控制的是除氧器口的進(jìn)氣蒸汽閥。除氧器內(nèi)部水位計(jì)的控制主要目的是為了能夠保證整個(gè)除氧器內(nèi)部有一個(gè)足夠的除氧水位計(jì)提供給除氧鍋爐，這樣就是一個(gè)單閉環(huán)控制進(jìn)水回路及其輸入控制參數(shù)，是用于除氧器內(nèi)部水位計(jì)的輸出控制參數(shù)及其控制也是除氧器內(nèi)的進(jìn)水閥。

2.3 鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

通過(guò)控制鍋爐高溫過(guò)熱時(shí)的蒸汽出口溫度系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)水溫自動(dòng)控制這種自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度系統(tǒng)主要是在采用自制冷凝式熱水噴水器和減溫控制裝置的水來(lái)源下進(jìn)行的，有關(guān)集成減溫器和集成蒸汽箱，這二者的蒸汽出口溫和蒸汽進(jìn)水溫度可以通過(guò)減熱器溫水溫度調(diào)節(jié)控制閥進(jìn)行開度的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，這也就是對(duì)于鍋爐高溫過(guò)熱時(shí)的蒸汽出口溫度可以進(jìn)行自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了能確保集成蒸汽箱的整體蒸汽熱水溫度能夠長(zhǎng)期維持在正常溫度范圍之內(nèi)，要對(duì)臨時(shí)減少的溫水量及時(shí)進(jìn)行溫度控制。此外，在本溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，流量溫度計(jì)通常需要設(shè)置在裝有減壓高溫水泵的管道上;本調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)主調(diào)溫度變量設(shè)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)的空氣過(guò)熱量和蒸汽管的溫度變化來(lái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量操作的，而溫度副調(diào)節(jié)器變量控制是根據(jù)系統(tǒng)的不斷減少升溫水量和流量溫度來(lái)進(jìn)行，這樣就可以形成了一個(gè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)串聯(lián)多級(jí)的溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng);同時(shí)若集汽箱中的出口內(nèi)部存在水量溫度不斷持續(xù)升高的出口過(guò)熱溫水蒸氣，則在集汽溫自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中就會(huì)把不斷減溫后的水量溫度進(jìn)行自動(dòng)升溫增加，并且把不斷減少的溫水流量自動(dòng)進(jìn)行升溫關(guān)閉，這樣對(duì)于集汽箱中的出口過(guò)熱蒸汽箱溫度持續(xù)處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)就起到了很好的安全保障。

3結(jié)束語(yǔ)

由于工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的熱運(yùn)動(dòng)慣性大，負(fù)荷溫度變化劇烈，操作管理人員只憑硬件參數(shù)不能控制工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行，隨意性很大，難以有效保證工業(yè)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的最佳工作狀態(tài)，但燃?xì)庹羝仩t自動(dòng)控制管理系統(tǒng)成功后，鍋爐的供熱效率得到提高，大大地減少人工手動(dòng)控制方法鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程所造成的巨大能源消耗，人力和物力都得到了充分利用，鍋爐運(yùn)行時(shí)的安全可靠性得以提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫博.燃?xì)獍l(fā)電鍋爐和汽輪機(jī)的自動(dòng)控制[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2013， 20（7）：148.