文档介绍:燃气锅炉燃烧控制系统
李凯凯
(山东建筑大学 热能工程学院 山东省 济南市250101 )
摘要:此次论文主要目的是以标准燃烧器为基本设备,结合汽包压力控制、炉膛压力控制的特点和需要,设计燃气锅炉 燃烧控制系统。主要方法是通过锅炉情况介绍、燃烧器类型选择、燃烧与汽压控制设计、节炉膛压力控制设计、仪表装 置选型等步骤,逐一计算所需数据并选择设备类型,然后根据所得参数查阅有关资料按标准设计符合设备的控制系统。 由最终设计结果可知此方法可行。
关键词:燃气锅炉、燃气控制、汽包压力、炉膛压力
0引言
近几年来,我国城市燃气结构有了很大变化,尤其是西气东输工程的加速实施,以及不断签署的燃
气协议,为长期受限制的燃气锅炉的应用推广创造了条件。 一方面,燃气锅炉的燃料价格相对较高, 因
此应尽量提高燃料的利用效率; 另一方面,气体燃料易燃易爆,燃气锅炉的危险性大,控制系统的生产
保证和安全保障要求严格。国外燃气锅炉的研究历史较长, 燃气燃烧控制技术比较成熟,但是燃气锅炉
的燃烧控制,多为单回路常规控制, 远不能适应我国各地区及各部门条件多变的需要。 为了提高燃气锅
炉的热效率和安全生产水平,有必要对燃所锅炉的燃烧控制技术进行研究。
1锅炉情况
本次论文采用一台卧式三回程火管式燃气蒸汽锅炉,使用天然气为燃料,额定蒸发量 2T/h,额定
,额定蒸汽温度194C ;额定耗气量160Nn3/h,排烟温度230 C,热效率90%
结构组成:具体结构由主要部件和辅助设备组成。主要部件有炉膛、省煤器、锅筒、水冷壁、燃烧 设备、空气预热器、炉墙构架组成;辅助设备主要有引风设备、除尘设备、燃料供应设备、除尘除渣设 备、送风设备、自动控制设备组成。
系统组成:燃气锅炉主要是由燃烧器和控制器两个大的部分组成, 其中燃烧器又能分为五个小的系
统,分别为送风系统,点火系统,监测系统,燃料系统和电控系统。
燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料在炉内燃烧放出来的热量加热锅内的水, 并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。 水在锅筒中不断被炉里气体燃料燃烧释放出来的能量加热, 温度升
高并产生带压蒸汽,由于水的沸点随压力的升高而升高, 锅是密封的,水蒸气在里面的膨胀受到限制而
产生压力形成热动力作为一种能源广泛使用。
燃气蒸汽锅炉的工作原理见下图。
图1燃气蒸汽锅炉的工作原理
2燃烧器选型
燃烧器是一种将燃料和空气,按所要求的浓度、速度、湍流度和混合方式送入炉膛,并使燃料能在 炉膛内稳定着火与燃烧的热能装置。燃料以燃油和燃气为主。一般应用在中小型燃油或燃气锅炉上。
结构组成:一般由燃烧器外壳、程序控制器、风机、伺服电机、燃气蝶阀、燃烧头、电离电极或紫 外线电眼、稳焰盘、燃气阀门组(其中包括球阀、膨胀节、过滤器、调压阀、电磁阀、点火电磁阀等) 组成。
系统组成:送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。
1热效率高:能适应压力波动,自行调节一次配风 (即燃气压力大,吸入一次风多;燃气压力小,
吸入一次风少),燃烧充分,热效率高。
2安全性高:该燃烧器配备小火。锅炉启动时,先点小火,当小火正常稳定燃烧时,自控系统才打开 主燃气阀门,燃料才能进入锅炉正常燃烧,不会产生爆燃现象。
3燃料适应性强:该种燃烧器只需更换少量部件就能适用于天然气、 液化石油气、煤气、液化石油混
合气以及其它类燃气。
当可燃气体(城市煤气、天然气、液化石油气)由微电脑控制系统按程序控制进入燃烧器的燃烧头 内,由一次风与可燃气体混合,点火燃烧,二次风助燃,实现充分燃烧。燃烧状况由火焰自动跟踪系统 检测控制燃烧,当燃烧出现故障(燃烧室缺氧、可燃气体欠压、可燃烧气体断流、气量不足等),控制 系统发出指令,供气系统的电磁阀迅速关闭,切断气电源,燃烧器自动吹扫后停机,指示故障。
燃气燃烧器的运行方式有单段火、两段火和两段渐进式 /比例调节式。
根据已知锅炉条件求得以下各项
水蒸气额定流量为:
qm」qv = 2000 =13910kg / h
锅炉产生的水蒸气产生的热量为:
Q =cqm. :t = 13910 (230 -194) = / h
锅炉所需的总热量为:
Q总二 Q/ = /( 3600) =
燃烧器所需的功率为:
P =Q总/ = ‘ =
综上计算所选的燃烧器的型号为: W