燃气锅炉燃烧系统稳定性的优化

发表时间:2021/3/4   来源:《建筑实践》2020年第31期   作者:毛丽琳
[导读] 锅炉系统停运时,传统的干法保养和充气保养无法实现锅炉的快速启动
        毛丽琳
        身份证号:45272919890227****
        摘要:锅炉系统停运时,传统的干法保养和充气保养无法实现锅炉的快速启动,采用湿法保养锅炉虽然启动速度较快,但对锅炉损害较大。在当前锅炉燃烧系统的实际应用过程中,为确保其应用的科学性及合理性,十分必要的一点就是需要对其进行启动可靠性优化,为锅炉燃烧系统的更好运行及应用提供有效支持及基础,进而使燃气电厂的供热供电效率实现有效提升。
        关键词:燃气锅炉;燃烧系统;稳定性;优化
引言
        近些年来,燃气锅炉大面积供暖在许多城市开始进行,综合节能技术的应用得到广泛关注。然而,由于具体操作短,还有许多不成熟的地方,包括设计,运行等各方面都相对于缺乏经验,有待解决和提高。就目前的锅炉燃烧系统实际应用而言,为保证其能够实现更理想的应用,需要对各个方面进行优化,而锅炉燃烧系统可靠性的优化就是比较重要的一点。
        1锅炉燃烧优化调整作用
        锅炉运行过程中展开燃烧优化调整,是一项非常重要且基础的操作,具有以下三点作用:(1)能够减少燃烧可能带来的损失,提升锅炉运行效率,加强气压、气温与蒸发量的稳定性;(2)保证锅炉着火稳定性,明确合适的燃烧中心,使炉膛内部火焰更加均匀。通过燃烧优化调整降低锅炉两侧烟温偏差,以免产生锅炉结渣现象,提高受热均匀性;(3)减小对周围环境的危害,在设置锅炉燃烧相关技术参数时,充分考虑到环境保护要求,主燃烧范围内维持还原风,炉膛上方有燃烬风通入。一方面可以保证完全燃烧效果,另一方面也可以减小NOx(氮氧化物)生成[1]。
        2燃烧系统具体控制过程
        在燃烧控制系统组中,共设置两种开关进行切换,即本地控制开关与远程控制开关,其中对于本地控制开关,其控制模式就是通过PLC实现柜上启动及停止的控制,而远程控制模式就是PLC控制。就燃烧控制功能的实现而言,都是通过电子复合调节器,单独的燃烧器由单独调节器实行有效控制,并且电负荷调节器还能够向PLC控制系统中传递各种信号,包括工作状态、点火过程以保护动作信号等,还有运行与故障信号等。在锅炉由冷态转变为热态的启动过程中,先利用的电子复合器点火程序对点火之前的各个方面进行检查,包括风机启动及安全启动检查,风压验证与阀门检漏,炉膛吹扫,还要点燃小火等,通过火焰检测器检测确定正常之后,点燃大火直到运行正常,在确定运行正常之后,可使锅炉正常投入运行。在这种情况下可以将燃烧控制切换到通过锅炉压力实行控制,该系统可以依据锅炉压力设定值,结合PLC中的PID运算,通过运算得到的结果向燃烧器中的伺服机构输出,从而带动燃料量及风量驱动装置,对锅炉燃烧负荷进行控制,从而使锅炉负荷需求可以得到满足[2]。
        3启动锅炉燃烧器稳定性分析
        3.1燃烧器火焰探测信号检测稳定性的提升
        就目前燃气电厂中的启动锅炉燃烧控制系统实际运行而言,启动故障问题的出现与火焰探测信号的检测缺乏稳定性存在密切联系。在锅炉启动初期便多次出现燃烧器无法检测到火焰的状况,其原因可能就是启动初期由于火焰强度比较小,利用火焰检测二次表实行检测,结果判定为无火焰,从而致使启动失败,因而需要选择有效措施及方法将火焰检测稳定性提升,具体需要从以下几点入手。首先,对火检实行微调。在燃烧器启动初期,由于火焰强度比较小,对于火检安装位置及角度具有较高的要求,对于火检可以反复实行微调,从而实现最合理检测。其次,通过论证判断是否能够将点火管线增加通流管径,从而使点火时的天然气流量增加,将点火火焰强度增加。第三,厂家在进行燃烧调整的过程中,需要厂家对稳焰盘及风门挡等进行调整,从而使启动初期的火焰强度尽可能达到最大值。第四,增设适当的火焰探测器,利用以紫外线检测为原理的相关燃机火检探头,将其在燃烧器上进行安装,在PLC中引入火焰信号,从而实行观察。

对于所检测到的相关火焰信号,若能够与启动初期检测效果相满足,可将原有火检取消。在对燃机火检探头进行安装过程中,还需要对相应配套安装底座进行加工。在以上这些措施实施之后所得到的效果具体如下。第一,通过对火检进行微调,对于火检安装位置实行反复调整,然而并未得到理想检测效果,在火检信号检测方面,其稳定性仍未得到有效提升。第二,在第二条措施实施之后,通过实行技术验证,验证结果表明,对点火管线所具备的通流直径而言,其与燃烧器点火特点之间存在密切关系,对于管线直径不能将其随意更改。第三,对于燃烧器的燃烧状态,厂家通过对空气燃料比例实行适当调整,对燃料阀、空气挡板及再循环挡板等实行合理调整,并且对于火焰强度尽可能调整至最大状态,然而并未明显改善火焰信号稳定性。第四,由于燃机火检探头主要检测大火焰信号,而启动锅炉属于小火焰信号,对于其火焰基本上无法采集到。然而,在火检探头多次试验过程中,对于火检信号可以对其实行适当延迟处理,从而使其稳定性得以有效提升。依据分析结果,可实行逻辑优化,具体而言就是选择火焰模拟量信号,还有火检继电器输出开关量信号,将其引入PLC控制器之内,对于火检强度在30%以上的相关模拟量信号以及开关量信号,使其形成逻辑关系,且需要在1s输出延时之后,返回到燃烧控制器中,在逻辑优化完成之后,对于启动锅炉的运行,没有出现由于火焰信号存在问题而致使跳闸的状况[3]。
        3.2燃烧器前压力稳定性的提升
        在燃烧器实际运行过程中,对于其燃烧情况,调压阀后压力稳定性对其具有决定性作用。在压力波动比较大的情况下,可能会致使调压阀跳闸情况发生,有些情况下还会导致直接熄火。因此,对于启动锅炉而言,在调压阀之后需要增加相关的安全阀,在阀后压力相比于安全阀整定值较高的情况下,需要实行放散,从而起到稳定压力的作用,保证燃烧器的正常有效运行[4]。
        3.3选择多元化启动锅炉故障分析方法
        在启动锅炉出现跳闸的状况下,在燃烧控制器中会显示相关故障信息,而这些故障信息所显示的都是一些故障代码。在实际操作过程中,当有故障代码出现时,需要对比相关报警信息再次实行排查,而由于目前的故障分析手段比较少,可将相关压力测点适当增加,并且实现画面的实时显示。具体而言,主要有以下两个方面:第一,在燃烧器的调压阀前后,需要增加压力变送器,这样一来,在压力波动比较大的状况下,调压阀可能会有跳闸关闭情况出现,并且燃烧器可能会发生熄火,就可以判断出燃烧器发生熄火是不是由于调压阀存在问题;第二,在燃烧器的关断阀间及阀后,增加压力变送器,其目的就是对关断阀泄漏情况进行检测,这样也就可以对启动初期由于阀门引起的检漏故障实行判断,也就可以对故障进行更有效分析[5]。
        结语
        综上所述,在当前的燃气电厂运行过程中,启动锅炉燃烧系统所发挥的作用越来越重要,并且也是燃气电厂实现有效运行的基础,而在启动锅炉燃烧系统运行中,需要对其可靠性进行优化,从而实现其更稳定地运行。
        参考文献
        [1]徐冬,冯靖安,齐泽民.燃气工业锅炉使用过程中存在的安全隐患及改进建议[J].中国特种设备安全,2019,35(09):71-74.
        [2]宋继坤,姜志军,王毅岩.燃煤锅炉改燃气锅炉的必要性分析[J].节能,2019,38(08):63-64.
        [3]段宏玮.燃气锅炉低氮燃烧改造的主要安全风险问题分析及防范措施[J].中国特种设备安全,2019,35(06):62-64+84.
        [4]窦如恒.燃气锅炉自动控制系统实现与应用探索[J].科技风,2019(12):164.
        [5]赵建刚.燃煤锅炉改燃气锅炉的设备选型及工艺技术[J].山西建筑,2019,45(07):139-141.
       
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