浅谈热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

浅谈热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

发表时间：2019-01-14T15:33:06.360Z 来源：《防护工程》2018年第30期作者：刘冬

[导读] 热能动力工程中，炉内燃烧控制技术是关键应用点，需在保证能源资源充分利用的方法下

刘冬

大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂河北张家口 075000

摘要：热能动力工程中，炉内燃烧控制技术是关键应用点，需在保证能源资源充分利用的方法下，最大程度优化燃烧条件，使技术内容成为维持能源生产效率的基础。由此，本文以热能动力工程炉的燃烧控制技术为基础，对热能与热能转化的技术原理与应用内容进行分析，并在时代发展眼光的引导下，论述热能动力工程在锅炉技术中的发展走向。

关键词：热能动力；工程锅炉；燃烧控制

引言：热能动力工程内容，在实际生产生活中发挥着至关重要的作用，尤其在机械工程学与动力工程学的引导下，使设备中的热能燃烧控制，向着机械化与自动化的方向不断前进，为社会提供稳定的热能资源。能源紧缺条件与市场竞争环境的影响下，要求企业必须在生产控制中，发挥技术优势，实现产能升级的同时，逐渐完成集约化发展转型。

一、热能动力工程炉的燃烧控制

锅炉是转化热能的工具，在生产中根据材料的不同分为燃油锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉等多种类型。在现代化的生产中通过对能量的控制，实现自身的功能价值。在进行加热的过程中，炉膛是保证燃烧与热能传送的基本控制单位，有炉墙、炉床、炉拱等部分组成。而为保证生产连续性，现代生产技术还为其添加了包括信息系统、感应装置等智能化的控制系统，提升其使用价值与控制效率。

（一）技术原理

工业生产中锅炉设备，在技术原理上主要通过助燃氧气与特定燃料材料的反应而产生热量。在过量或是不适量条件下，都会对火焰的温度产生影响，并致使其参数下降。因此，必须在火焰温度调整的问题上进行有效的控制，并在保证出口蒸汽压力与流量恒定条件的基础上，通过控制燃烧产物含氧量的方法完成技术处理[1]。实际生产中，根据燃料能源材质的不同，其过量空气的应用条件也存在差别，并在燃烧状态上表现出明显的差异化特征。

以辐射传热量与火焰绝对温度的正比例关系为基础，在锅炉燃烧过程中，效率最大数值是在火焰温度达到最高条件下产生的。因此，必须在热量分配合理性上进行控制，通过过量空气的增加，控制火焰温度，达到缩减传热率的效果。但是，此种控制方法下由于系统中的静热流量未发生变化，因此，在距离喷燃设备较远的位置，传热率还会相应的增加。

将生产安全作为第一要素，必须对燃料与空气的控制系统进行优化。通过降低空气在燃料炉中的聚集度缩减爆炸可能发生的概率。所以，必须在燃料总量上进行控制，将其流量条件维持在空气流量条件的数值以下，并对两者加设燃烧率调节控制器，实现限幅操作。（二）技术方法

1.空燃比例连续控制

空燃比例连续控制系统中，通过烧嘴、电动蝶阀、燃烧控制器、气体分析装置、流量控制计等设备设施，完成主体功能的构建。在生产中，通过热电偶的系统监测功能，将实时监测到的数据信息，通过网络系统传输到PLC终端服务器，然后在整体运行参数比对分析的基础上，完成参数控制功能。以比例法为基础的电子信号传输回路，保证整体控制系统中的开发化水平，实现对锅炉系统中空气与燃料比例的调节，将热动力系统中的锅炉温度进行精确化的控制[2]。现阶段下，仍不能将此项参数控制内容全权交由智能化控制系统自动负责，必须在技术人员的管理中，发挥经验优势，对运行参数与执行数据作出实时的调整。

例如，在电厂的生产过程中，直流锅炉与复合循环锅炉都是常见的设备条件，在应用内容上，有着很强的适应性与价值功能。在进行管理的过程中，必须针对各种锅炉的应用条件进行分析，从而达到优化使用条件的效果。首先，在直流锅炉中，通过水泵的压头完成给水管理，并在锅炉各个受热面产生蒸汽的的条件下，完成动能的转化。在这用技术内容的锅炉，可很好的适应高压与临界锅炉的使用条件，从而达到应用的目的。其次，在复合循环锅炉中，将水循环泵压头作为蒸发受热面的关键内容，通过对部分或是全部工艺内容的调整，将锅炉中的循环方式进行优化，通过直流运行条件，完成低负荷状态下的生产，从而满足生产适应性条件。

2.双交叉限幅系统

在电厂的锅炉应用与管理工作中，必须重视新方法与技术内容的开发，通过双交叉限幅系统与空气比例连续控制系统相似，不仅具有基础的烧嘴、热电偶、流量计等设备，还在系统中加入了流量控制器与流量阀的设施，以此实现对流量参数的控制。在温度传感器的功能作用下，可以将温度信息号信息转化为管理数据，通过与系统设定调节值的比对，完成阀门开放程度的管理，并在实际生产参数的引导下，实现锅炉温度的精细化管理内容。由此，不仅控制了燃烧比例，也在一定程度上，缩减了热能动力工程中的资源的消耗水平。

另外，在进行双交叉限幅系统的构建中，需对内部的回路进行控制，通过并联副回路的应用，减少传统串联回路中控制不合理的问题[3]。传统的串联系统中，当负荷条件不断增加，或是燃料的流量产生动态变化，会在生产中出现空气流滞后的问题，进一步引发锅炉的缺氧燃烧，明显的降低热效率水平；反之，当负荷条件减少时，会制约燃料流量的供应，并产生过氧燃烧中，产生大量的一氧化碳与二氧化硫，也会缩减燃烧的热效率水平。由此，采用并联副回路的系统，可以在稳定状态下，对串联系统进行补充，将温度回路作为主体，把燃烧流量与空气流量的回路系统作为辅助的并联副回路，达到控制的效果。同时，在冬天系统中，并联副回路下的系统可以很好的维持空燃比参数，增加交叉限幅条件，达到优化系统的效果。

二、锅炉热能动力工程发展方向

热能动力工程中，自动式的燃料填充方式已经得到全普及，在技术条件日趋成熟，温度控制逐渐稳定的条件下，完成了系统的全面升级。在一定的历史时期内，热动动力工程仍然会留存较大的应用优势。所以，针对热能动力工程的锅炉内燃烧控制技术，势必会在技术升级与市场发展的催动作用下，不断提高自身的适用性价值，并在节省能源、提高转化率等内容中，不断进行自我完善。

现阶段的技术发展条件下，必须将生产中的实际问题作为基础，在进行全面分析的同时，从制约性条件的优化作为头等大事，并在技