朱友德 袁均 李军
贵州中烟工业有限责任公司遵义卷烟厂 贵州省遵义市 563000
摘要：经济社会的发展，使得人们对于能源的需求量越来越高，但是地球上的资源是有限的，能源的数量在逐渐的减少，特别是一些开采的能源，但是发展过程中能源又是必不可少的，这造成了发展和节能减排之间的矛盾，我国的社会生产力还在不断地提高，当中很多地区都在为了提升当地的经济而走工业化的道路，我国的很多企业都是资源密集型的企业，他们发展的主要来源是消耗资源，但是现在节能减排正在逐渐受到各方的重视，世界上各个国家都开始走向了节能减排的道路，开始转向科技创新的步伐，因此我们必须要顺应时代发展的趋势，转变当前的发展方向，从依靠能源转变为依靠科学技术提高我国企业在国际市场上的核心竞争力，通过科技的手段来促进杰发展，同时实现节能减排。
关键词：燃气锅炉；燃料比例；比例控制
一、什么是燃气锅炉
目前工厂当中所使用到的燃气锅炉主要能源是天然气，利用天然气燃烧所释放出来的热量来实现水的加热，在水温到达一定程度时就会变成水蒸气，从而推动设备运转，实现成为一个热能转换装备。
二、燃气锅炉负荷控制原理
燃气锅炉的工作原理是通过一个电动执行器同时带动两根机械拉杆，分别控制燃气进气阀开度和风门开度（风机电机是工频运行）。当锅炉蒸汽负荷大时PLC会输出增大电动执行器的开度，通过两根机械拉杆带动，使气阀开度和风门开度同时增大，增加燃烧热量，产生更多的蒸汽。当锅炉蒸汽负荷小时PLC会输出减小电动执行器的开度，通过两根机械拉杆带动，使气阀开度和风门开度同时减小，增少燃烧热量，使蒸汽量减少，实现燃烧负荷调整的目的。
三、燃气锅炉工作中存在的问题
在锅炉实际工作过程当中，会受到很多因素的影响，例如鼓风风门的特性、拉杆的卡滞等等，这些都会影响到锅炉的工作，从而导致燃气供给量与送风量比例发生“变化”，造成负荷率风气配比的控制误差大、不易精校，这种情况非常容易影响到整个设备的工作，使得燃气进气量与鼓风进风量比例失衡锅炉燃烧工况欠佳。
四、燃气锅炉负荷控制改进
(一)原理
在改进燃气锅炉的负荷控制方式时，经常会使用到PLC，通过PLC来结合锅炉自身的负荷量来计算燃起电动执行器开度。在燃气锅炉工作时，鼓风机变频器频率会受到燃气电动执行器的影响，所以可以结合这一数据来估算变频器频率，输出4-20mA的电压信号至变频器，PLC采集烟气中氧含量传感器4-20mA实时值，并且根据这一数值来对排放出来的烟气中所含有的氧气进行分析，实现对变频器的微调，从而控制鼓风机转速。在使用天然气作为燃料时，使用的天然气数量增加，整个机器的运行效率就会提高，进而保障燃气的进气量和鼓风机的进气量可以保持一致，在这种燃烧条件之下，燃气锅炉的工作效率会得到大幅度的提升，并且可以最大程度上避免产生能源浪费问题。
(二)方案
在改进燃气锅炉的过程中，为了达到最终的节约能源的效果，可以有以下几种方案：
首先，可以适当地增加检测设备的数量，通过检测设备反馈的数据来了解锅炉烟气的排放情况，了解其中所蕴含的氧气的含量，这些设备所获取的数据可以再传输到PLC。
其次，通过改进传动设备来降低机器出现错误的次数，一般可以将天然气的进气阀门和电动执行器连在一起，减少误差。
最后，还可以做的是改进鼓风机的电机器，将原来所使用的定频运转转变成为变频的机器，从而减少一些不必需要的浪费，还可以去掉锅炉鼓风机的风门。
(三)技术关键
在实现燃气锅炉负荷控制的过程当中，有几个技术性的问题必须要给与特别的关注。
首先是风机变频器运行频率的调试问题。在设置鼓风机的运行参数时，必须要考虑到机器负荷率的变化，通过机器运行过程中实时的燃气进气量大小；唉合理的设置变频器参数，从而达到一致通过鼓风机的变频器频率来控制进风量大小的状态，控制燃气的进气量大小。在实际操作中，将锅炉负荷率大小进行划分，每个不同大小都设置一个对应的风机运行效率。可以每隔十个百分点设置一次风机运行效率，并且根据这些数据计算出风机运行的频率。在实验过程中，也需要按照固定的步骤进行，最开始要负荷加满，在锅炉工作逐渐稳定之后在观察燃气的流量，保证机器处在最佳的运行状态之后，再依次的用20%-90%的数据进行调试。
除了风机变频器的频率调试问题之外，还有一个关键的技术要点就是可编程序控制器PLC程序的编写。要想做好这一工作，也需要了解锅炉的工作数据，通过相应的气体传感器来收集排放出来的烟气中氧气的含量，然后需要计算氧气含量是否合适，通过我们使用的就是PLC，它能够估算出当前锅炉中燃气进气量和鼓风量之间是否处在一个合适的比例区间内，如果数据不合适要及时的进行调整。
(四)实施步骤
在做好基础的数据准备工作之后，就需要开始正式实施，实施步骤主要分为两步，首先是安装设备，其次是PLC编程，第二步比较简单，只需要结合烟气排放监测的O2含量值、实时负荷率所需燃气进气流量和鼓风机变频器频率之间的逻辑关系，对 PLC进行编程。而在安装设备时，还分为了几个小步骤。
第一步要使用变频器替换软启动器，安装步骤有：燃气锅炉控制柜内加装PLC模块；安装变频器箱；安装变频器电源回路断路器；通过桥架，放置变频器主进电缆和通信电缆；安装变频器与电机接线；设置变频器参数；连接变频器PLC输出信号。
第二步要燃气电动阀门替换机械阀门。先安装燃气进气电动阀门；然后通过桥架，放置电动阀门主进电缆和通信电缆；最后连接电动阀门、PLC输出信号线。
最后安装燃气锅炉排放气体检测设备。
五、结语
为了实现节能减排以及促进企业发展这两个目标，提高科学技术创新是最为合适的方式，在燃气锅炉工作的过程当中，合理的调控燃气和空气的比例能够提高锅炉的工作效率，在技术创新方面通过对燃气锅炉的阀门和鼓风机风文的技术进行改造，从而实现了新兴技术在燃气锅炉上的应用，使得燃气锅炉的自动化程度有了极大的提高，在工作过程中更少出现失误，效率越来越高，同时在工作过程中消耗的能源数量在不断的减少，这在很大一部分程度上节约了能源的消耗。
参考文献：
[1]马方,罗贤寿.冷凝式燃气锅炉氮氧化物排放影响因素分析[J].能源与环境,2021(01):100-101.
[2]王若琳,李元辰,王昊斌,田铖.燃气空气源吸收式热泵的供暖性能实测——以河北省某小区为例[J].区域供热,2020(06):104-110.
[3]GB/T 39488-2020, 燃气燃烧器和燃烧器具用安全和控制装置特殊要求 电子式燃气与空气比例 控制系统[S].
[4]叶华,张权良.提高燃气锅炉热效率的解决方案[J].上海节能,2015(03):155-157.
[5]牟岳泰. 燃气锅炉的运行控制及远程监控系统[D].北京工业大学,2005.
作者简介：朱友德（1974-05），男，汉族，籍贯：贵州省遵义市，当前职务：维修电工，当前职称：助理工程师，学历：大专N