燃煤锅炉自动优化控制系统

X-NENG6000锅炉自动化控制系统

针对不同应用厂家，设备情况各不相同，对于原来没有变频器的我们配套XNENG-1大控制柜，内含变频器，工频变频切换回路；对于原来有变频器的我们配套XNENG-2小配电箱。采用DCS控制的节能柜。

一、浪费在哪里，您知道吗？

节能潜在点：人为因素

随着工业化的发展各企业对司炉工的需求量急增，应急的只经过了短时培训的司炉工纷纷应聘上岗，他们中间不乏有操作水平较高的司炉工，但更多的是操作水平一般，甚至连鼓风配风门都不会使用的炉工，他们可以使锅炉烧起来，也可以满足车间的生产要求，但是不知道如何使锅炉燃烧最好，最终以多用煤多耗电的代价来弥补操作水平不足。锅炉的燃烧在以下情况下有较大的节能空间。

间隙燃烧法：当工艺油温（导热油炉）或蒸汽压力（蒸气锅炉）低于下限设定值时，锅炉燃烧启动，当工艺油温或蒸汽压力高于上限设定值时，锅炉燃烧停止，经常性启停鼓风引风，使燃烧状况不稳定，浪费电浪费煤。因为煤中的固定碳的燃烧与火床温度，炉膛温度有很大的关系，火床和炉膛温度偏低时，燃烧速度会明显减慢，煤中的固定碳燃烧变得越加困难，炉渣含碳量增加，这样就使煤不能完全燃烧，热损失和排烟热损失增大，运行效益下降。不连续的燃烧，当引

风鼓风因超温或超压停下来，火床和炉膛温度会慢慢下降，等引风鼓风再启动时，火床和炉膛温度已相当低，煤的再燃烧有一个过程，只有等火床和炉膛温度升高到一定温度后，锅炉效率才会提高，但此时可能又会出现超温或超压停炉，这种燃烧方法导致炉膛平均温度长期偏低，很难使锅炉运行在最佳工况。

连续燃烧法：一般的调节方法是当负荷变大时，将炉排的速度加快，当负荷变小时，将炉排的速度放慢，这样调节可以使锅炉有一个连续燃烧的工况，但鼓风引风的风量不能跟随炉排的变化而变化，司炉工也不会频繁去调节鼓风和引风的风门，这就会造成当负荷大时炉排速度调快，鼓风量就会偏小，燃烧不完全；当负荷较小时炉排速度调慢，鼓风量就会显得偏大，就会有过剩的空气不参与燃烧而中和炉膛温度后由引风排出，造成能量的浪费。没有实现真正意义上的连续燃烧。

二、针对浪费现象，怎样才能解决？

节能潜在点：锅炉设备本身存在不足

绝大多数工业锅炉制造企业只重视锅炉本体的设计，对燃烧设备并不多加研究，在燃烧设备上存在的缺陷较多：

锅炉运行监测仪表不全

目前在用工业务锅炉配置的运行监测仪表不全，尤其缺少显示锅炉经济运行参数的仪表如炉膛负压，炉膛温度等等，因此，司炉工在调整锅炉运行时，往往由于缺少仪表显示数据，不能对锅炉的运行情况随时做出准确判断并实行相应的运行调整，难以使锅炉处于最佳运行工况。

自动化控制程度低

锅炉出厂的电控配置较低，大都采用简单的工频控制方式，或者变频手动调节方式。这种方式的自动化程度很低，锅炉燃烧状况的好坏完全依赖司炉工的操作水平，不但司炉工的劳动强度大，而且没有实现连续闭环控制，不能根据外界负荷变化来调节锅炉运行状态，无法使锅炉燃烧较快地适应工况的变动和处于连续稳定状态，锅炉的运行效率受到限制。

锅炉辅机配套问题

目前，许多锅炉的鼓引风机配套偏大，风机不能在高效率区域运行，锅炉运行工况变动时，只能靠挡板来调节风门的开度，这样就存在风阻和能量损失问题，由于电机转速是恒定不变的，减少了风门开度增加了风阻，风量虽然降低了，但风压随之增加了，在风门上的压力损耗会造成很大的电能浪费。

采用风煤比燃烧控制曲线特别在负荷经常变化的情况

下会显得更及时更经济更节能

燃烧控制亮点之一

-----风煤比燃烧控制曲线

风煤比控制意义

大家都知道，锅炉的燃烧效率，主要体现在配风和配煤，如果进风量太大，就会有过剩的空气中和炉膛的热量，使炉膛温度降低，煤中的固定碳燃烧不完全，炉渣含碳量增加，锅炉的热效率下降；如果进风量偏小，煤就不能充分燃烧，产生大量的CO，不经燃烧，直接排出，而且煤在炉排烧到尽头还是红煤渣，使煤碳燃烧不完全，造成燃煤的浪费。打个比喻，就像汽车的化油器，混合比太浓或

太淡，都会造成汽车的动力不足和浪费汽油。那么，如何能达到配风合理、燃烧最优，我们公司根据多年的实践经验，建立了一套风煤比燃烧曲线模型，适用于所有的工业燃煤锅炉。使客户的锅炉始终处于最佳燃烧状况，节电节煤。

风煤比曲线生成

根据不同的锅炉，在现场调试时，正常负荷和较小负荷时鼓风和炉排的频率输入计算机，计算机会根据系统内的风煤比模型自动生成对应该锅炉的风煤比曲线，在锅炉的实际运行中，鼓风会根据风煤比曲线自动跟随给煤量的变化而变化。锅炉负荷变大时，炉排的速度自动加快，计算机会自动依据风煤比曲线计算出鼓风频率，从而自动调大鼓风的风量；当负荷变小时，炉排的速度自动放慢，计算机会自动根据风煤比曲线计算出鼓风频率，从而自动调小鼓风的风量；这样就不会出现鼓风量时而偏大、时而偏小的现象。使锅炉始终处于最佳的燃烧工况。采用恒负压控制方式后风机的转速比以前变慢了炉膛温度比

以前变高了用电量比以前明显减少了

燃烧控制亮点之二

-----炉膛恒负压燃烧方式

炉膛负压控制意义

炉膛负压在锅炉燃烧控制中是一个很重要的参数，负压控制的好坏直接影响到锅炉的热效率，主要体现在：

□引风负压过大，会加大排烟速度，炽热的烟气与导热油管（水冷壁管）热交换时间偏短，同时锅炉后部出渣处和炉墙的漏风量加大，空气过剩系数上升导致炉膛温度降低；

□引风负压过大，会把炉膛的温度后移，使热量移向烟道，使排烟温度升高，使炉膛热量的利用率降低；

□引风负压过大，会造成引风出力过剩，而这过剩的出力需要增大电动机输出功率来弥补，浪费的将是大量的电能；

□引风量过小，会造成炉膛负压过小，甚至正压燃烧，这样容易烧坏炉门、炉墙，造成停炉停产。

恒负压控制原理

恒负压控制方式是采用传感器，实时检测炉膛内的实际负压，并转变成电信号送入计算机，当鼓风因外界负荷变化时，传感器将检测出炉膛负压的变化，计算机根据实际负压测量值与设定负压值相比较，输出一控制信号给引风变频器，调节引风机的转速使负压回复到设定值，从而始终保持炉膛负压恒定。连续燃烧控制模式使炽热的烟气与热媒体的热交换时间相对变长，排烟温度降低，热利用率变高，使燃烧更稳定，控制更平稳。

燃烧控制亮点之三

———连续燃烧控制模式

锅炉厂配套的控制柜一般是接触器控制的工频工作方式，燃烧时引风、鼓风都处于最快速度，烟道内烟气流速很快，炽热的烟气与锅炉导热油管（水冷管）的热交换时间相对就短，排烟温度相对偏高，热利用率较低。而且每次停炉后，炉膛温度和煤层温度下降很快，当锅炉再运行时，由于鼓风的进入和再燃烧有一个过程，炉膛温度会持续下降，需要较长时间才能把炉膛温度升上去，同时锅炉的频繁起停影响了电机的使用寿命，增加了启动能量损耗。

针对这种弊病，我们采用了先进的变频技术，微电脑计算机技术，按照锅炉的负荷需要自动调节炉排速度，同时根据风煤比曲线来控制鼓风引风的转速，使锅炉的燃烧力度根据负荷的变化而变化，使煤炭燃烧时间变长，烧尽烧透，同时由于引风鼓风速度变慢，烟道内烟气流速变慢，炽热的烟气与导热油管的热交换时间相对变长，排烟温度相对偏低，热利用率变高。

附：频率与功率、节电率一览表

信能公司通过多年的经验积累，不断完善，产品经历了几次升级，才有了现在的完善的控制系统，你选择了我们就等于请了一个锅炉燃烧专家，帮您省钱。

燃烧控制亮点四

我公司是专业从事锅炉节能改造的厂家，不但从节能上考虑锅炉运行的经济性，同时从控制上考虑锅炉运行的安全性、可靠性（工频-变频），控制品质的稳定性。

安全性

我公司设计控制柜的宗旨是安全第一，节能为主，除了原锅炉控制柜上应有的安全联锁保护功能都全部具有之外，又增添了一些新的保护功能。

导热油炉：循环泵运行连锁功能；低液位保护功能；低压差保护功能；超温保护功能；这些保护功能是原控制柜上应有的功能，我们都有，同时还从安全的角度增加了温度检测断线保护；温度异常保护等功能。

蒸汽锅炉：极低水位停炉功能；超压停炉功能，同时还增加了水泵异常保护功能。

控制品质稳定性

为了满足车间工艺生产要求，在锅炉负荷突然变化时应快速反应到燃烧控制上，增大或减少锅炉的燃烧力度，减少工艺油温或蒸气压力的波动，我们在软件设计中增加了很多自动调整锅炉燃烧力度的功能如超温自动调整功能，温差速度补偿功能，极低温度补尝功能，定时清灰功能等，这些功能的设置将使你的锅炉运行更平稳。