然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法

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燃气锅炉烟气中氧气含量标准

燃气锅炉烟气中氧气含量标准

燃气锅炉烟气中氧气含量标准
燃气锅炉是一种常见的供暖设备,它通过燃烧燃气来产生热能,从而加热室内空气。

然而,在燃烧过程中,燃气锅炉会产生大量的烟气,其中含有一定量的氧气。

那么,燃气锅炉烟气中氧气含量的标准是多少呢?
我们需要了解燃气锅炉烟气中氧气含量的意义。

氧气是燃烧的必需品,它与燃料反应产生热能。

在燃气锅炉中,燃气与空气混合后燃烧,产生的烟气中含有一定量的氧气。

如果烟气中氧气含量过高,说明燃烧不完全,会导致能源浪费和环境污染。

如果烟气中氧气含量过低,说明燃烧过程中缺氧,会导致燃烧不充分,产生有害气体。

根据国家标准,燃气锅炉烟气中氧气含量应该在3%~5%之间。

这个范围是经过科学研究和实践验证的,可以保证燃烧的充分和环境的安全。

如果烟气中氧气含量超过5%,说明燃烧不完全,会产生大量的一氧化碳和氮氧化物等有害气体,对环境和人体健康造成危害。

如果烟气中氧气含量低于3%,说明燃烧过程中缺氧,会导致燃烧不充分,产生大量的碳黑和有害气体,同样对环境和人体健康造成危害。

因此,燃气锅炉烟气中氧气含量的标准是非常重要的。

在使用燃气锅炉时,我们应该定期检查烟气中氧气含量,确保其在3%~5%之间。

如果发现烟气中氧气含量超过或低于这个范围,应该及时调整
燃气锅炉的燃烧参数,保证燃烧的充分和环境的安全。

同时,我们也应该注意燃气锅炉的日常维护和清洁,避免燃烧不完全和环境污染的发生。

锅炉运行的性能分析及其烟气含氧量优化探讨

锅炉运行的性能分析及其烟气含氧量优化探讨

锅炉运行的性能分析及其烟气含氧量优化探讨【摘要】节能减耗是目前我国推行可持续发展战略以来的重要决策之一,同时也是电力行业降低投入成本实现利益最大化的必经之路。

加强对锅炉燃烧的调整,可以减少整个机组的成本投入,同时也降低了煤的耗损量,本文将从锅炉运行的性能分析以及烟气含氧量的优化方面进行探讨。

【关键词】锅炉;运行性能;烟气含氧量;优化策略锅炉是火力发电厂运行的重要组成部分,它的运行性能会直接影响到整个电厂的经济效益。

在目前的发电站内,评定锅炉运行性能好坏的重要指标就是锅炉的效率。

1 锅炉运行的现状以及性能分析1.1 我国锅炉燃料的应用现状我国的基本国策是一切的发展都要以及节约资源保护环境为前提,坚决不走先污染后治理的发展老路。

因此,在节约资源的同时,我们也要积极开发新能源,创造使用清洁能源的条件。

锅炉作为一次性能源的最大消耗者之一,他所消耗的能源主要有以下几个特点:第一,一般都是非可再生的一次性能源,比如:煤炭、石油、天然气等等。

第二,它的消耗量非常大,据不完全统计,我国煤炭开采量的80%以上都用在了锅炉等燃烧设备上。

第三,环保性差,对环境的伤害极大,现在锅炉的燃用品仍是以煤炭为主,同时也投入了众多的工业以及生活上的垃圾在锅炉内燃烧,这使得锅炉排出的废气污染性极大。

第四,也是最重要的一点,锅炉燃烧的热效率低,熵值却过大。

这不但造成了燃煤的浪费,同时也使得我国温室效应以及大气污染的环境问题日益加剧。

因此,对锅炉运行性能以及烟气含氧量的优化是我国推动各项事业发展的首要任务。

1.2 锅炉运行的性能分析对锅炉机组的热力系统进行随时的监测分析,进而优化锅炉运行设备中的各项参数是促使锅炉节能减耗最为有效的手段之一。

锅炉的运行过程中会涉及到化学反应、传热传质等,其在运行当中也会对很多的参数造成影响。

比如:煤质参数、运行参数、运行状况等等。

现如今,我国提高锅炉运行经济性的主要方式就是对在线监测得到的数据进行耗差的分析。

然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法

然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法

然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法--北京市左家庄供热厂和方庄供热厂97年煤炉改燃气炉后的试运行情况分析王钢郑斌贺平一、理想燃烧1.天然气的主要成份(1)方庄97年12月15日北京电力科学研究院化验(当时主要是华北油田的气)结果。

表(一)(2)左热98年1月12日北京市技术监督局节能监测站化验(陕甘宁气已到京)结果。

表(二)由以上化验的结果可得如下结论:a.天然气的主要成份是烷烃(在方庄化验占了98%多,左热化验占了约94%)。

b.天然气中含量最大的是甲烷(CH4),方庄占85.29%,左热占90%。

c.今后在供天然气正常的情况下,我们主要使用的是“三北”气。

故天然气在燃烧时主要化学反应式是:CH4+2O2=CO2+2H2O2.天然气完全燃烧所需的理论空气量Vo方庄计算为10.7819Nm3/Nm3左热计算为9.21Nm3/Nm3一般可认为,1Nm3的天然气完全燃烧需要的理论空气量约为10Nm3。

二、实际空气量和空气过剩系数在实际燃烧中,由于空气和天然气的混合很难达到理想的程度,因此即使供给理论空气量仍不能使天然气完全燃烧,必须多供给一些空气才能使天然气完全燃烧。

在实际燃烧过程中所供的空气量称为实际空气量,符号Vα。

实际空气量与理论空气量之比称空气过剩系数,符号α=Vα/V。

空气过剩系数α:(可根据烟气成份分析结果来计算)式中:O2、CO和RO2分别是干烟气中氧气、一氧化碳和三原子气体(CO2+SO2)的容积百分比。

21是空气中氧的容积百分数(20.6%≈21%)在燃气炉运行时,只要燃烧不是很坏,CO是微量的,在计算α时可以忽略,视其为零。

上式可简化为:(1)烧煤时,一般烟气的含氧量都在10%左右,故100-(RO2+O2+CO)79O2-0.5CO≈O2(CO一般为零点零几)所以α≈21/(21-O2) (2)在烧天然气时,由于烟气含氧量一般应小于4%,故不宜用此式简算。

必须用α=(100-RO2-O2)/(100-RO2-4.76O2)计算。

锅炉含氧量

锅炉含氧量

锅炉含氧量锅炉含氧量是指锅炉内水中溶解的氧气的含量。

锅炉作为一种常用的热能转换设备,其正常运行需要保持适当的含氧量。

本文将从锅炉含氧量的影响因素、测量方法以及控制措施等方面进行阐述。

锅炉含氧量受多种因素的影响。

首先是锅炉操作过程中的供水。

供水中的溶解氧会随着水温的升高而减少,因此,供水水温的高低会直接影响锅炉内水中的氧气含量。

其次是锅炉的排气系统。

排气系统的设计和运行状态会影响锅炉内的氧气含量。

如果排气系统存在漏气或不畅通等问题,将导致锅炉内氧气含量升高。

此外,锅炉的燃烧状态也会对含氧量产生影响。

燃烧不完全会导致氧气含量升高,而燃烧过程中的过量空气则会使氧气含量降低。

测量锅炉含氧量的常用方法有溶解氧电极法和化学分析法。

溶解氧电极法是通过将溶解氧电极浸入锅炉水中,利用电极表面的膜来测量水中氧气分压,从而计算出含氧量。

这种方法操作简单、实时性好,但对电极的维护要求较高。

化学分析法是通过取样锅炉水,经过一系列的化学处理后,利用化学反应的原理来测定氧气含量。

这种方法准确性较高,但操作相对复杂,需要专业的实验室条件。

为了控制锅炉的含氧量,可以采取一系列的措施。

首先是优化供水系统。

通过合理设计供水系统,保证供水水温和流量的稳定,可以减少氧气的溶解。

其次是加强排气系统的维护和管理。

定期检查排气系统是否存在漏气或堵塞情况,并及时处理,以保证排气畅通。

此外,控制燃烧过程中的过量空气,以减少氧气的进入。

通过调整燃烧设备和燃烧系统的参数,使燃烧过程更加充分,减少燃烧不完全的现象,从而降低氧气含量。

锅炉含氧量是锅炉运行过程中需要关注和控制的重要指标。

合理控制和调节锅炉含氧量,可以提高锅炉的运行效率,延长设备的使用寿命,同时也能减少对环境的污染。

因此,在实际操作中,我们应该根据锅炉的具体情况,采取相应的措施,保持锅炉内的含氧量在正常范围内。

只有这样,才能确保锅炉的正常运行和安全使用。

燃气锅炉烟气含氧量对运行状态的影响规律研究

燃气锅炉烟气含氧量对运行状态的影响规律研究

燃气锅炉烟气含氧量对运行状态的影响规律研究摘要:大气污染、生态环境问题是我国当前急需重点解决的问题之一,冬季雾霾频发的主要原因之一便是来自于工业燃煤锅炉排放的污染物。

随着国家“西气东输”“海气登陆”等大型天然气项目的推进实施以及国家能源发展计划的提出,天然气作为一种方便、清洁、热效率高的优质能源已被广泛应用,天然气取代煤炭成为主要能源已是必然趋势和发展方向。

随着城市经济的高速发展,城市集中供热覆盖区域快速增大,集中供热面积急剧增加,为缓解当前超负荷供热现状和改善大气环境质量,全面取缔小型分散燃煤锅炉,大力发展城市集中供热,除大型集中供热热源外,增加燃气调峰等清洁能源供热作为补充,实现清洁能源供热全覆盖。

关键词:燃气锅炉;烟气含氧量;运行状态引言天然气作为一种清洁燃料,在工业锅炉领域应用越来越广泛,国家出台一系列政策加大环境保护管控力度,明确提出了关于锅炉大气污染物排放的要求,确保所排放污染物达到相关标准,这是环境保护、推动工业生态化发展的必要手段,能够显著改善我国空气质量。

因此,对燃气锅炉大气污染物达标排放措施进行分析具有重要意义。

1烟气含氧量的测量烟气含氧量是通过氧化锆氧量分析仪对烟道的排烟实时采集分析得到的数据,氧化锆氧量分析仪主要由探头和数据传输二次仪表组成,氧化锆探头与烟道中的高温烟气直接接触,利用氧化锆氧浓差电势来提取数据,再通过仪表将氧化锆探头提取的氧浓差电势转化为标准的电流信号,呈百分比氧含量的线性曲线,从而实现实时监控烟道出口氧含量。

氧化锆氧量分析仪有结构简单、灵敏度高、分辨率高,可以对采取的数据进行系统的预处理,测量范围广等优点,但也存在氧化锆探头价格相对昂贵、寿命短、维护保养费用高等缺点。

由于烟气中含有水蒸气,所以对氧化锆探头应安装在锅炉烟道尾部出口温度较低的位置,并且将探头与烟气流向垂直,探头尾部微微向下,避免探头受高温和积水影响频繁发生故障。

2控制燃气锅炉大气污染物排放措施天然气是目前锅炉燃烧中最常使用的原料,作为一种有效的清洁能源,燃烧之后排放的二氧化硫浓度比较低,也不会产生多余的烟气颗粒物。

烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响

烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响

烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响引言:烟气是锅炉燃烧产生的一种气体,其中含有大量的大气污染物。

烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度有着重要的影响。

本文将从烟气氧含量对氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)、VOC等污染物的排放浓度的影响进行论述,并探讨优化燃烧工艺来减少大气污染物排放。

主体:1.烟气氧含量对氮氧化物(NOx)排放浓度的影响:氮氧化物是一类严重的大气污染物,对人体健康和环境造成较大的危害。

烟气中的氮氧化物主要由燃料中的氮气和空气中的氧气在高温条件下发生反应生成。

烟气氧含量的增加会加快反应速率,进而增加氮氧化物的生成速率和排放浓度。

因此,烟气氧含量的升高会导致氮氧化物排放量的增加。

2.烟气氧含量对二氧化硫(SO2)排放浓度的影响:二氧化硫是燃煤锅炉燃烧产生的主要大气污染物之一、烟气中的二氧化硫是由燃料中的硫化物在燃烧过程中释放出来的。

烟气氧含量的升高会加速燃料中硫化物的燃烧,导致二氧化硫的排放浓度增加。

因此,烟气氧含量对二氧化硫的排放有着直接的影响。

3.烟气氧含量对颗粒物(PM)排放浓度的影响:颗粒物是燃煤锅炉燃烧产生的重要大气污染物之一、烟气中的颗粒物主要来自燃烧产物和燃烧过程中的悬浮物质。

烟气氧含量的升高会增加燃料燃烧的完全程度,减少燃烧产物中的颗粒物含量,但同时会促使燃烧过程中的悬浮物质燃烧更充分,形成更多的颗粒物。

因此,烟气氧含量的变化对颗粒物的排放浓度有较为复杂的影响。

4.烟气氧含量对VOC排放浓度的影响:挥发性有机物(VOC)是燃烧过程中产生的另一类重要大气污染物,对大气臭氧生成和人体健康有着不可忽视的影响。

烟气氧含量的增加会加快燃料中的有机物燃烧速度,导致VOC的生成和排放增加。

因此,烟气氧含量的升高会导致VOC排放浓度的增加。

结论:为了减少大气污染物的排放浓度,我们可以通过优化锅炉的燃烧工艺来减少烟气氧含量和大气污染物的排放。

例如,采用燃烧控制技术,控制燃烧过程中的氧气供给,使烟气中的氧含量保持在适宜的范围内,以降低氮氧化物和二氧化硫的排放浓度。

如何通过运行调整和技改措施提高锅炉热效率降低热损失

如何通过运行调整和技改措施提高锅炉热效率降低热损失

如何通过运行调整和技改措施提高锅炉热效率降低热损失摘要:在当前煤炭价格居高不小,供热成本增加,煤炭消耗是公司最大的生产成本,按照业财一体化要求,如何提高锅炉热效率,因此,采用合适的料压、氧量、炉膛差压、优化煤粒粒径级配等措施,是运行调整的核心,同时结合锅炉技术改造,通过综合措施深度提高锅炉热效率,降低锅炉热损失。

在提高锅炉燃烧效率的同时也降低了风机电耗,循环流化床锅炉炉内燃烧这一个非常复杂的过程,科学调控非常关键,既能提高运行水平,又保证循环流化床锅炉的安全、稳定、经济运行。

关键词:运行调整;技改措施;锅炉热效率;热损失引言锅炉是热电厂设备的重要枢纽和核心,煤炭消耗是公司最大物资生产成本,占公司生产物资成本的80%以上,如何保证燃煤快速完全燃烧并最大限度保证受热面吸收烟气热量是提高锅炉热效率的最重要环节。

1.相关概述1.1简单介绍:热电厂主要工艺流程我们易通热电公司主要以煤为燃料(煤/水煤浆/天然气),燃料在锅炉燃烧,将化学处理的炉水加热到一定温度和压力合格的蒸汽。

蒸汽进入汽轮机做功拖动发电机组,最终输出电能,并外供蒸汽。

锅炉产生的烟气由受热面充分换热后,经脱硝→除尘→脱硫→湿式电除尘(超洁净标准,50/35/5mg/Nm³)国家超洁净标准后→烟囱排入大气。

也就是燃料在厂内实现化学能→→热能→→电能转换。

热水锅炉直接加热炉水并输送热量。

锅炉就是实现将燃料的化学能转换为热能的设备。

1.2热电厂设备基本分类(1)对于热电厂来说三大设备锅炉、汽机、发电机。

(2)对于锅炉设备又主要包括汽水系统(汽包、水冷壁、省煤器、过热器等)、燃烧系统(风、烟煤、灰等),锅炉是特种设备,司炉要持证上岗(跟司机一样);(3)锅炉主要安全附件:压力表、水位计、安全阀。

1.3锅炉是公司其他相关专业设备的重要枢纽和核心锅炉运行是否稳定直接连带其他专业,其他专业设备也直接影响到锅炉,牵一发动全身,有人说热电厂抓住了锅炉就抓住了电厂设备管理核心点。

影响锅炉氧量的因素及控制氧量的措施

影响锅炉氧量的因素及控制氧量的措施

影响锅炉氧量的因素及控制氧量的措施氧量是指用于指导锅炉运行控制的烟气中氧的容积含量百分比,一般指省煤器(一级过一段)入口的烟气含氧量。

在其他条件不变的情况下,如果空气供应不足,氧量表读数小,燃烧不完全,造成不完全燃烧热损失;如果空气供应过多,氧量表读数大,排烟量增大,增加了排烟热损失,同时增大了送、引风机耗电量。

1 影响氧量的因素锅炉氧量大小与锅炉负荷、燃料性质、配风工况等因素有关。

1.1 负荷率。

锅炉负荷越高,所需氧量值越小,一般在低负荷时需要提高氧量,保证良好的燃烧工况。

1。

2 燃料质量.在燃料质量较差时,如水分或灰分较大时,燃料着火和燃尽困难,要适当增加氧量,可保证燃烧稳定和提高燃烧效率.1。

3 锅炉本体和给料系统漏风。

由于锅炉在负压下工作,外界冷空气很容易通过人孔、检查孔、水冷套等处漏入,造成氧量增大,使排烟损失和引风机电耗增加,降低了锅炉运行经济性。

1.4 送风量。

送风量太大会使氧量增加、引风机电耗增大。

1。

5 防止或减轻受热面结焦。

提高氧量能改变炉内还原性气氛,防止或减轻受热面结焦。

2 控制氧量的措施2.1 通过锅炉燃烧调整试验,确定最佳的锅炉氧量和一、二次风量配比,使锅炉不完全燃烧热损失与排烟热损失之和最小。

2.2 总结运行经验,结合开展锅炉燃烧调整试验和热力性能试验,确定不同条件下锅炉最佳氧量,制定出在不同机组负荷和燃料种类时的锅炉氧量控制曲线。

2.3 减少锅炉本体和给料系统的漏风,巡检时加强对捞渣机水位、各人孔、检查孔和水冷套等漏风的巡检,发现有漏风的部位应及时联系检修封堵.在给料系统设备调整时,给料机缓冲料箱要维持一定料位,要确保水冷套形成料塞,防止漏风。

2。

4 定期校验氧量计.。

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--北京市左家庄供热厂和方庄供热厂97年煤炉改燃气炉后的试运行情况分析王钢郑斌贺平一、理想燃烧1.天然气的主要成份(1)方庄97年12月15日北京电力科学研究院化验(当时主要是华北油田的气)结果。

表(一)(2)左热98年1月12日北京市技术监督局节能监测站化验(陕甘宁气已到京)结果。

表(二)由以上化验的结果可得如下结论:a.天然气的主要成份是烷烃(在方庄化验占了98%多,左热化验占了约94%)。

b.天然气中含量最大的是甲烷(CH4),方庄占%,左热占90%。

c.今后在供天然气正常的情况下,我们主要使用的是“三北”气。

故天然气在燃烧时主要化学反应式是:CH4+2O2=CO2+2H2O2.天然气完全燃烧所需的理论空气量Vo方庄计算为Nm3左热计算为Nm3一般可认为,1Nm3的天然气完全燃烧需要的理论空气量约为10Nm3。

二、实际空气量和空气过剩系数在实际燃烧中,由于空气和天然气的混合很难达到理想的程度,因此即使供给理论空气量仍不能使天然气完全燃烧,必须多供给一些空气才能使天然气完全燃烧。

在实际燃烧过程中所供的空气量称为实际空气量,符号Vα。

实际空气量与理论空气量之比称空气过剩系数,符号α=Vα/V。

空气过剩系数α:(可根据烟气成份分析结果来计算)式中:O2、CO和RO2分别是干烟气中氧气、一氧化碳和三原子气体(CO2+SO2)的容积百分比。

21是空气中氧的容积百分数%≈21%)在燃气炉运行时,只要燃烧不是很坏,CO是微量的,在计算α时可以忽略,视其为零。

上式可简化为:(1)烧煤时,一般烟气的含氧量都在10%左右,故100-(RO2+O2+CO)79O2-≈O2(CO一般为零点零几)所以α≈21/(21-O2) (2)在烧天然气时,由于烟气含氧量一般应小于4%,故不宜用此式简算。

必须用α=(100-RO2-O2)/(100-RO2-计算。

2.左热和方庄去年热平衡测试的实例:烟气测试数据见表三、表四。

表三方庄用(2)计算α数值(%)表四左热RO2O2COα用(2)计算αη3.烧天然气锅炉时α值的经验简算式:从方庄和左热三次热平衡测试的烟气分析中用式(3)算出的数与用式(1)算出的数基本相等,可精确到。

三、锅炉的热平衡分析(燃气锅炉)1.正平衡公式:式中: G——锅炉循环水量(kg/h)ics——锅炉出水焓(kcal/h)ijs——锅炉进水焓(kcal/h)B——燃料耗量(Nm3/h)Ogdw——气体燃料干燥基低位发热值(kcal/Nm3)在左热和方热两厂锅炉的DCS系统中,G、ics、ijs、B已有瞬时值输入,只要把测定的Qgdw输入,就可以随时显示锅炉的效率。

2.反平衡公式:η=100-q2-q3-q4-q5-q6 %式中: q2——排烟热损失q3——气体不完全燃烧热损失q4——固体不完全燃烧热损失q5——散热热损失q6——排渣热损失3.方庄、左热燃气锅炉反平衡测试结果及烟气含氧量:通过方热和左热的三次反平衡测试分析,我们可以看出,只要燃气炉是在正常运行,q4和q6为零,而q3如果当参与燃烧的空气量是充分的,也就是说O2值增大时,q2也在增大,因此随时值足够大,也可视其为零。

但也应看出当O2保持燃气炉的O2值适当是保证燃气炉效率的关键所在。

4.积碳问题通过97年三台改造的燃气炉运行实践,我们发现当O2值过小时也就是在燃气炉缺氧燃烧时,碳氢化合物在高温下会产生裂解,生成氢气和碳黑,从而造成炉内管壁,特别是尾部受热面产生积碳。

约在98年1月20日左右,室外气温明显升高,此时排烟温度也开始明显升高(两厂均如此)。

在2月24日这天,方庄的1#炉炉内烟气含氧量显示~、排烟温度210℃,2#炉氧量显示~、排烟温度184℃。

当事后不久分别停炉对两台炉受热面检查时,发现在炉膛内上部的受热面特别是尾部省煤器处产生积碳,而1#炉比2#炉积碳严重。

与此同时,左热厂也发生了此类的情况。

由于受热面积碳造成热传导差,从而使排烟温度升高,锅炉的燃烧效率降低。

根据经验,排烟温度每升高10~25℃锅炉效率就会相应下降约1%。

同时由于缺氧燃烧使气体不完全燃烧热损失q3也会增大,同样使锅炉效率下降。

表五5.空气过量系数(α)、锅炉效率(η)以及排烟热损失(q2)、气体不完全燃烧热损失(q3)的关系图(α、η、q2、q3的关系图)说明:(1)此曲线图中η、q2、q3是定性趋势分析得出的关系。

(2)α及O2与η、q2、q3对应的点是根据97年3台改造的燃气炉运行和热平衡测试结果定量趋势分析得出的关系。

(3)燃气炉正常运行时应保持α=~(O2=~3)(4)此曲线只针对左热和方热改造的燃气炉;双榆树的锅炉也必定遵守此曲线关系,但α值及O2值肯定会比此曲线的值要小,估计α值在~之间,O2值在~之间。

通过以上分析,可以得出结论:a.燃气炉在运行时要保证锅炉的效率在90%左右就必须保证空气过剩系数在~之间,即保证含氧量是在2%~3%之间。

b.α值的计算应该用简算公式(3),可精确到。

c.特别要注意无论何时都要保证含氧量在2%以上,即α值在以上,以确保燃气炉燃烧时不会产生积碳。

四、左热、方热燃气炉运行时烟气含氧量的控制方式和调整方法1.燃气炉的氧量控制方式左热、方热燃气炉并不是标准的燃气炉,即不是标准设计配套的燃气炉,燃烧器和控制系统,是由DHL—2500—16/150热水炉在设计容量不变的前提下,只是去掉炉排后改造的;仅引进了德国扎克的SGZ—150燃烧器和控制柜(有3台97年引进了芬兰奥林的GT—25)。

在控制方式上与国外配套引进的燃气炉控制系统本质区别就是烟气含氧量没有参与燃烧自动控制,只是作为一个非常重要的、可以控制的参数显示。

与含氧量有关的控制回路实际有三个,如图:a.燃烧自动控制;b.送风压力自动控制;c.炉膛压力(微负压)自动控制。

(1)燃烧自动控制。

如上图所示,该系统全是国外引进的设备,由带风门的燃烧器,混合调节器,天然气稳压、安全调节阀组,执行器(伺服电机)以及带有程序控制器的控制柜组成。

只是把锅炉出水温度T作为该控制回路的主控参数输入了程控器PLC,属单冲量调节。

控制思路:出水温度ΔT↑→PLC与温度给定值比较并经PID运算↓→执行器→燃气流量调节阀↓→同时混合调节器按合理的风、气比调节燃烧器风门↓→出水温度ΔT↓。

从而保证在天然气与空气合理配比燃烧下,即烟气含氧量始终控制在2~3%,而保证出水温度始终稳定在给定值。

(2)送风压力自动控制。

如上图所示,该系统是由送风压力变送器、送风机风门、执行器和DCS系统组成(国产)只把送风压力作为主控参数,属单冲量调节。

控制思路:送风压力ΔP↑→在DCS系统内与送风压力给定值比较后经PID 运算,经信号转换放大成标准信号(4—20mA)→执行器↓→送风机风门↓→送风压力ΔP↓。

从而保证送风压力始终稳定在给定值。

(3)炉膛压力自动控制。

如上图所示,该系统是由引风压力变送器、引风机风门、执行器和国产的DCS系统组成,只是把炉膛压力作为主控参数,而把稳定输出的送风压力作为前馈参数,属带有送风压力作为前馈的单冲量调节。

控制思路:炉膛压力ΔP(4—20mA)↑→在DCS系统内与炉膛压力给定值比较后经PID运算,经信号转换放大成标准信号(4—20mA)→执行器↓→引风机风门↓→炉膛压力ΔP↓。

从而保证炉膛压力始终稳定在给定值。

(精确) 在送风压力自动控制系统需重新设定送风压力给定值时:如送风压力ΔP↑(导致负压变小)→在DCS系统内进行前馈运算(比例运算),与经PID运算后的炉膛压力ΔP比较,经转换放大→执行器↑→引风机风门(等至负压增大)↑→炉膛压力ΔP变化不大(粗调)。

以上三种控制回路在燃气炉正常运行时均属给定值恒值调节。

2.烟气含氧量的调整左热、方热的燃气炉由于改造配套时间限制,资金困难等原因,在燃烧控制上并不是很完善的,最起码烟气含氧量就没有介入燃烧自动控制。

另外送风温度补偿也没有,因此在锅炉投入运行时,烟气含氧量的调整实际是指两项调整内容:a.新燃烧器投入运行时含氧量的调整。

b.锅炉在运行过程中含氧量的调整。

(1)新燃烧透运时含氧量的调整。

进口燃烧器对送风压力有着严格的要求,燃烧器入口风压必须限定在某一固定的数值(如不小于25mbar的某一数值),并配合燃烧器入口天然气压力也限定在某一固定压力(如不大于300mbar的某一数值)的前提下,按外商所要求的调试程度对燃烧器从1/10负荷到满负荷燃烧过程中的若干点(10个),分别通过反复调整混合调节器,用烟气分析仪测出烟气中最合理的氧量、一氧化碳、二氧化碳,从而实现燃烧器不在同负荷时,烟气中空气过剩系数都适量的最佳燃烧(具体调试步骤不详述)。

因此燃烧器初步调试前,首先应把送风自动和炉膛压力自动两系统正常投入运行。

这一调整过程一旦完成,在以后的运行过程中就不需再行调整,但在天然气的成份有了较大的变化时或燃烧器大修,送、引风机更新后,仍需按此程序调整。

(2)锅炉在运行过程中含氧量的调整。

在三个自动控制回路都正常投入的情况下,在整个供暖季中,烟气含氧量仍会发生变化,偏离规定值范围。

如果不及时调整送、引风就会造成缺氧或过氧燃烧,从而造成受热面积碳,排烟热损失q2明显增加等,使锅炉效率明显降低。

造成含氧量变化的主要原因有两个:一个是室外温度的变化大而使送风温度变化大,在送风压力不变的情况下,由于空气密度发生了较大的变化而使送入炉膛的实际空气量,即氧气量发生了较大变化。

燃烧时反映最及时的烟气含氧量发生了较大变化(大于或小于2~3%),如左热、方热98年2月燃气炉造成积碳就是这一原因。

另一个是天然气成份变化较大,低位发热量变化较大,对空气量提出了新的要求时,也会反映在烟气含氧的变化上,但主要是第一个原因。

在氧量变化不大,如略大于3%或略小于2%时,只要微微修改一下炉膛负压自控的给定值,改变一下炉膛负压就可以使烟气含氧量给定值,再修正一下炉膛压力自控的给定值即可。

但在调整炉膛压力自控的给定值时必须注意!当炉膛压力向负增大时,虽然含氧量会提高,但排烟温度也会相应增大,应以排烟温度不超过180℃为准,否则就必须同时调整送风和炉膛压力自控的给定值。

在运行时对烟气含氧量的调整必须引起所有生产管理人员和司炉的充分重视,特别是值长、班长决不可掉以轻心,而尤其是对缺氧燃烧,即含氧量小于2%时,更要警惕,否则一旦锅炉受热面造成积碳是十分不易清除的。

作者单位:王钢郑斌贺平(哈尔滨建筑大学)。

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