摘要：锅炉是利用煤或者油等燃料转换成热能，也是可以产生蒸汽的一种热交换设备。主要的作用就是利用热能将水加热，同时释放水蒸气，给人们的日常生活和工业提供能源。热蒸汽可以在很多的环境下得到有效的应用，同时可以满足社会进步的发展需求。其中在自动控制系统实际应用过程中，热蒸汽可以让锅炉内的温度升高，节省劳动力。下面将分析一台75t的发电锅炉。
关键词：燃气锅炉；自动控制系统；应用研究
引言
我国是世界上最大的工业生产国家，对于各种能源的消耗量也是比较大的，在能源的消耗过程中，根据不同的应用场合会具有一定的需求差异。关于燃气锅炉使用已经诞生了较长的时间，能够有效地降低对环境的污染程度，使用一些清洁型能源来提供优质的热能供应。在当前的时代背景下，就必须要能够应用一些先进的自动控制系统，来提高燃气锅炉运转的高效性，大大地降低工作量。本文将着重针对燃气锅炉自动控制系统的实现方式以及运用状况进行分析。
1 关于锅炉自动控制系统的概述
1.1 建设锅炉自动控制系统的优势
如今建设锅炉自动控制系统已经成为了该领域的重要方向，并且在长期技术的不断突破中，形成了系统性的经验。节能减排已经成为了未来社会发展的主流趋势，因此就需要结合锅炉运转的状况来尽量降低能源的消耗，实现和自然界的良好相处。在燃气锅炉运转的过程中，用户的需求量实际上是处于一个动态变化的状态的，那么就很有可能造成供热不足或者是供热超出的情况，这都不利于提高这项工作的效率。在建设了高效的燃气锅炉自动控制系统之后，就能够实现对各种数据信号的精确采集，并且应用一些大数据分析技术能够预判相关的供热需求量，然后控制燃气锅炉运转的功率，整个过程显得越来越便捷化和精确。在锅炉自动控制系统运行的过程中，通过一些高精度的传感器来实现对各种数据信号的精确采集，然后初步对这些数据进行处理，并传输到中央控制系统，由中央控制系统来判断锅炉实际工作的状况。依据用户的需求来优化调节回路，给出一个最佳的惯性时间，最终就能够达到送风调节的作用。不仅降低了资源的使用量，并且能够更好地满足用户的需求。
1.2 锅炉运行的原理
整个燃气锅炉的组成相对来说是比较复杂的，涉及到众多不同的功能区域。燃烧系统应当是整个燃气锅炉系统的重要组成部分，是其核心区域。燃烧系统将能够直接控制燃料的提供量以及燃烧火焰的大小，装设有高精度的调节气阀，这样能够根据实际需求来对燃气供给量进行在线调节。但是由于传统的工作模式中没有做好自动控制系统的建设，关于燃气的供给量实际上都是由相关工作人员的工作经验来进行决定的，存在一定的盲目性。为了能够优化锅炉运行的状况，就必须要深入研究锅炉运行的原理，然后结合一些设计需求来进行重点研究，这样才能够提高锅炉运行的整体效果。其中需要将功能性、安全性、实用性进行综合考量，从整体应用的层面出发，进行逐级优化设计，才能够达到比较优质的结果。
2 锅炉自动控制系统实现与应用
2.1 燃烧控制系统
锅炉自动控制以及调节的作用是让燃烧过程中热量的蒸汽负荷得到保障，同时锅炉也可以正常、安全地运行。不但性价比很高，而且能将风煤的比例做到有效的分配，维护汽包内的蒸汽压力。也确保了在规定的范围内：（1）对于燃料的种类以及在空气中的各种流动进行有效的控制，锅炉得到预热完毕后，需要把燃料注入锅炉中，确保进水管达到水温的调节，同时各项数据也都完全符合规定，才能进入调节器。要利用减法器针对温度差进行测量，同时计算加入管道内部中的水热量。（2）对于燃烧的双交叉控制，目的就是让锅炉内部的燃烧和空气保持在稳定状态，此时燃烧的效率很高，可以减少排烟，构成良好的环境，也可以有效地调节炉内的温度。
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2.2 汽包水位控制
锅炉汽包水位控制主要分为两种形式，位式调节以及联系调节。位式调节主要是结合汽包水的水位高低进行的控制，主要是适合蒸汽量小于4t/h的燃气锅炉。此次所采用的锅炉使用的是三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统主要由蒸汽装置、测量变送器、给水测量装置以及调节器、执行器构成。其中汽包水信号属于一种主信号，故调节器就会出现变化，给水流量就会发生改变，让水位回到定值；蒸汽流量信号属于一种前馈的信号，目的是避免调节器出现错误的行为，对蒸汽流量进行调节。如果给水流量出现变化，孔板前后的差压下的给水流量也会发生变化，为此，给水流量信号就是一种反馈的信号，此时就能做到消除信号，给水流量就起到了稳定的作用。
2.3 炉膛负压调节与安全监控系统
自动控制系统中调节炉腔负压，要用到引风机，目的是确保压值全部在所规定的范围内，同时需要改变送机的频率，调节送风的压力。锅炉内的炉腔安全监控系统，主要是确保锅炉能够正常、安全地运行，保障燃料得到正常的管理以及燃料的安全。
（1）炉膛吹扫。锅炉在燃烧燃料前，首先要对炉膛内进行吹扫工作。这项操作要确保风量、汽包水位以及系统电源全部都符合相关的规定和要求。自动控制，可以让人员的工作量减少，同时操作更规范化。（2）全炉膛灭火。这项操作是燃气在供应停止5min后进行，才能有很好的效果。（3）燃气的开关控制。在正式点火之前，如果遇到跳闸的情况，就需要将燃气母管的阀门关掉，同时设置的过程要防止影响其他的范围。
2.4 锅炉送风与蒸汽温度自动调节
系统送风的操作主要的作用就是让风量实现自动调节，确保锅炉燃烧的类型是比较经济的。有效地调整输入风量的煤气压力，最终确定锅炉的热效率。另外，烟气含量也就是总风量，要利用送风机进行调节，调整送风的压力。锅炉自动控制系统最大的特点就是能够让蒸汽温度实现自动的调节，确保过热器出口的蒸汽在正常的范围内，同时可以保护过热器，防止管壁的温度出现太高的情况。为此，这个环节就需要采用合理的方法，采用自制冷凝水减温装置，利用减温水调节阀门的温度，才能改变减温器出口蒸汽量，使炉腔内的温度得到有效控制。
2.5 监控功能
锅炉的自动监控系统主要就是监控的功能。在此次研究过程中，对于燃气锅炉的使用利用了DCS控制软件，其中锅炉的生产设备压力、流量、温度、设备的实际情况都可以通过该软件展示出来，调节阀起到了助燃的作用。另外，这些实际操作可以让锅炉的控制实现优化，自动控制系统可以让监控功能得以实现，操作更方便。
2.6 循环水泵及补水泵变频调节
锅炉设备在多台运行过程中，因锅炉的自身存在差异，其中内部的阻力就会存在不同，就会出现水力不平衡等问题，锅炉在温度、循环水温度上就会有很大差异，造成锅炉的效率不高。要想解决水力失衡的问题，就需要在锅炉试运行期间，对每台锅炉的循环水量和入水阀进行调节，让每台锅炉的循环压力保持平衡，防止主循环泵的调节中断，由此才能应对循环水量造成的压力，并且可以达到节省电费的目的。
3 结语
做好燃气锅炉自动控制系统的研究是十分重要的，能够确保该领域的健康发展，为社会各界提供更加优质完善的服务。在此过程中，应当提高控制的精确性，降低这项工作的难度，并确保安全性。要朝着提高燃料利用率、降低资源使用量的目标不断前行，这样才能够降低整体运营的成本，展现出更强的经济效益，满足现代社会节能减排的发展需求，实现可持续发展。
参考文献
[1]徐浩文.基于西门子PCS7燃气锅炉监控系统的设计[D].广州:华南理工大学,2013.
[2]孟国影.燃气热水锅炉控制系统的应用研究[D].天津:天津理工大学,2014.
论文作者:江旭亮,廖庚金
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：锅炉论文; 蒸汽论文; 汽包论文; 自动控制系统论文; 燃气锅炉论文; 水位论文; 温度论文; 《基层建设》2020年第1期论文;