摘要:为了响应国家“节能降耗、绿色环保”的号召,近年来,热能动力工程也着力探寻新方法、采用新工艺,不断改善炉内燃烧控制技术,使资源能源得到有效利用,为炉内的充分燃烧创造了必要条件。
关键词:热能动力工程;炉内燃烧;控制技术;运用
热能动力就是将热力能源转换为动能的过程,随着我国智能化、自动化技术水平的逐年提升,热能燃烧控制技术也得长足发展,并逐步拓展了应用领域。当前,面对激烈的市场竞争形势以及资源能源紧缺的局势,热能动力工程企业也不断提升控制技术水平,在给企业带来良好的经济效益与社会效益的同时,也为社会的健康发展提供源源不断的动力支撑。
一、炉内燃烧控制技术原理
锅炉作为热能转化的载体,在实际生产作业中,可以划分为燃煤锅炉、燃油锅炉以及燃气锅炉等类型,而炉膛作为基本控制单元,对确保热能的高效转化以及以生产效率的提升,发挥着至关重要的作用。
对于锅炉设备而言,技术原理就是结合燃料材料与助燃氧气二者的化学反应,产生出满足生产需求的热量。如果处置不当、燃烧不均衡就会对火焰温度造成影响,使工作参数下降。因此,炉内燃烧控制技术在生产作业过程中起到决定性作用。在燃烧过程中,对含氧量进行有效控制能够使火焰温度满足指标要求。但是根据燃料材质选取的不同,过量空气的应用条件也存在一定差异,这也是影响燃烧状态的一项重要指标[1]。
火焰的绝对温度与辐射传热量之间存在正比关系,在燃烧期间,只有火焰温度达到一定条件时才能实现生产效率最大化,基于此,对热量的合理分配显得尤为重要。火焰的温度控制依托于过量空气的增加,采取这种方法才能实现缩减传热率的目的。不过,这种常规的控制方法往往不能改变静热流量的数值,甚至位于远距离的传热率还会随着工作进程而增加相应的数值。面对这种情况,生产作业人员应对过量空气与燃料控制系统进行进一步优化,在确保安全性能稳定的情况下,使生产效率与动力转化效率得到大幅提升。
二、炉内燃烧控制技术应用
(一)流化床燃烧锅炉
锅炉在实际运行时,燃料的充分燃烧产生一定热量,随着炉内温度的升高,锅炉内的水转化为高压水蒸气,热能又相应的转变成控制系统所需的机械动能,而这种动能又相应转化为实际应用的电力能源。经过技术技术人员的不懈努力,炉内燃烧控制技术逐步向自动化控制方向转换,完全取代了人力控制,节省了大量的人力资源,为企业创造了经济价值。
炉内温度控制系统涵盖了燃烧控制器、连接烧嘴、电动蝶阀、比例阀以及PLC温度控制系统,整个系统以数学运算作为基本的计算方式,得出电力能源信号数据,同时将这些数据传输到正在运转的另一个设备当中,提高了转换效率,优化了控制技术。而这种转换技术的转换过程会出现一定偏差,技术人员必须对终端数据进行反复校验和审核,以确认数据的准确性,这一校验过程需要大量的时间,不仅增加了投入成本,同时制约了生产进度。因此,近年来,在动力工程领域普遍采用流化床燃烧技术,这种技术具有很高的清洁度,应用领域一般为常压鼓泡流化床锅炉以及常压循环流化床锅炉,采取这种新型技术减少了燃烧过程中有害物质的产生量,实现了节能环保的目的[2]。
而对于锅炉风机而言,在实际运行时,电流对风机的正常运转造成严重影响,甚至会酿成安全事故,给企业造成巨大的经济损失,面对这一情况,技术人员应不断对风机运转系统进行安全检查与故障隐患的排除,尽量降低风险系数,确保风机始终处于正常的工作状态。
(二)双交叉限幅控制系统
双交叉限幅控制系统除了基本的烧嘴、热电偶、流量计配置,还包括流量阀与流量控制器,通过这些设施对流量参数进行控制。双交叉限幅控制系统在温度传感器的作用下,将温度信息转变为管理数据,通过与事先设计好的调节数值进行比较,实现阀门开放。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这种精细化管理,能够科学合理的控制炉内燃烧比例,减少了炉内资源的消耗与浪费。
回路控制是双交叉限幅系统中的重要控制手段,回路控制采取并联模式,有效解决了传统串联方式的弊端。以往的串联方式,当外界负荷数值增加时,燃料的燃烧状态不断发生改变,这样会直接导致空气流滞后,而引发炉内缺氧,使燃烧进程受阻,热效率明显降低。当外界负荷数值减少时,炉内燃料流量的供给会受到严重影响,导致炉内氧气过量,燃烧不充分就会产生大量的二氧化硫与一氧化碳,不但影响热效率,而且也会也埋下了安全隐患。而并联回路工作状态稳定,在工作过程中把温度回路作为主体,以达到满意的控制效果。
(三)空燃比例连续控制
空燃比例连续控制系统利用热电偶的系统监测功能,对所得数据信息传输到PLC终端控制器,系统对运行参数予以整合、分析,最终实现系统的参数控制。应用于比例法的电子信号传输回路,能够对炉内的燃烧比例进行有效调节,进而得到精确的炉内温度值。目前,由于我国的智能化、自动化技术水平起步较晚,在实际应用中,还不能完全依赖于智能化系统,因此,技术人员必须承担少量的管理操控工作,对最终的数据信息以及运行参数进行人为调节,使调节结果满足生产运行需要[3]。
比如在直流锅炉与复合循环锅炉的实际运行过程中,这种空燃比例连续控制系统的优势就发挥的淋漓尽致。在直流锅炉中,水泵的压头首先完成给水管理,锅炉内的热能使水转变成水蒸气,实现动能的有效转化。在复合循环锅炉中,水循环泵压头是蒸发受热面的重要内容,通过这种工艺可能够对锅炉内的循环方式进行优化,结合直流运行条件,保障锅炉在低负荷状态下完成整个工作流程,为广大生产企业提供了基本的动力能源支持。
三、热能动力工程的未来发展趋势
传统的炉内燃料填充方式往往借助于人力,在作业过程中,不仅增加了人工成本,而且生产效率极低,随着工业自动化进程的加快,目前,在热能动力工程领域,自动化填充燃料的方式被广泛应用,而且填充技术与炉内温度调节控制技术也日益成熟,在新技术、新方法、新工艺的应用条件下,使热能动力系统功能得到进一步优化,功能日渐强大,温度控制效果也得到业内人士的认同。面对这一利好趋势,在未来的发展进程中,这种新型的炉内燃烧控制技术也将继续发挥自身优势,统领热能动力工程向着高效、节能的方向发展。
为此,广大现场操控人员与技术人员应不断提升专业技术水平,在新时代、新形势下,以新型技术作为切入点,结合生产实际,全面深入对控制技术进行剖析,借鉴国外的先进技术与先进的管理经验,对技术升级与改良为着眼点,使炉内燃烧控制技术再跃上一个新台阶。通过采用新型技术,不但可以降低燃烧材料的消耗,实现了节材降耗的目标,同时在能源清洁方面也作出了积极贡献。燃烧控制技术未来的发展趋势将朝着清洁环保、绿色生态的方向发展,并逐步构建一个健康、和谐的热能动力工程体系,使其为我国经济的发展助添一份力量[4]。
结束语:
热能动力工程企业属于能源型企业,在现代化工业生产当中占据着重要位置,而随着社会的不断进步和发展,不仅对生产质量、效率、安全提出了更高的要求,而且还要兼顾正向的社会价值与生态环境保护,因此,热能动力工程企业应抿弃传统的思想观念,与时代的进步与发展相同步,不断升级和改善控制技术系统,应用集约化与适用型的生产技术,构建高效运营、管理卓越、技术优良的炉内燃烧控制体系,借助于双交叉限幅系统与空燃比例连续控制系统的优势,实现能源供给企业的可持续发展,为我国的能源产业进一步优化升级提供先进的技术支持。
参考文献:
[1]王金炜.热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用[J].区域治理,2018(44):160.
[2]丁红伟.热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用[J].中国化工贸易,2018,10(20):121.
[3]王圣康.热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用[J].设备管理与维修,2018(8):173-175.
[4]高鹏.热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用[J].数字化用户,2018,24(26):57.
论文作者:王猛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/4
标签:热能论文; 技术论文; 锅炉论文; 动力工程论文; 控制系统论文; 温度论文; 能源论文; 《电力设备》2019年第2期论文;