〔內(nèi)容摘要〕：鍋爐節(jié)能控制與燃燒及燃燒彤式的選擇有關(guān)，但鍋爐燃燒的自動(dòng)化控制目前已成為鍋爐節(jié)能的重要措施。作好鍋爐的日常維護(hù)是節(jié)能的基礎(chǔ)。
　　〔關(guān)鍵詞〕：鍋爐，燃燒，自動(dòng)化，節(jié)能
　　1前言
　　在能源消耗系統(tǒng)中，鍋爐及供熱系統(tǒng)占有很大的比例。提高鋼爐的熱效率，降低鍋爐及供熱系統(tǒng)的熱損耗，是節(jié)約能源、緩解能源供需之間的小平衡的一項(xiàng)十分重要任務(wù)。從目前而言，鍋爐及供熱系統(tǒng)的節(jié)能控制有以下幾個(gè)方面。
　　
　　2燃燒與燃燒形式的選擇是保證鍋爐節(jié)能的首要條件
　　鍋爐的選擇首要考慮的是對(duì)燃燒介質(zhì)選擇，其次是燃燒方式，不同的選擇方式其節(jié)能是不一樣的。
　　21燃料選用原則
　　燃料有氣、液、固三種形式，無論從節(jié)能與經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，還是從勞動(dòng)條件、環(huán)境保護(hù)和加熱質(zhì)量等方面綜合考慮，都應(yīng)首先考慮選用氣體燃料，其次是液體燃料，這是選用的一般原則。但實(shí)際選用還受具體條件、供應(yīng)的可能性和工藝要求等的限制。我國(guó)現(xiàn)燃油較緊缺、成本較高，故對(duì)燃油安慎選，應(yīng)盡量考慮以煤代油。從環(huán)保節(jié)能出發(fā)，應(yīng)采用型煤，將型煤汽化，汽化后的型煤燃燒殘物少，排出的含硫等有害氣體低，重要的是汽化后的犁煤燃燒值高．所以以煤代油并不等于直接使用固體燃料，而是將固體燃料汽化使用。
　　2．2燃燒形式的選擇
　　1)氣體燃料的燃燒分為無焰燃燒，，有焰燃燒。有焰燃燒又稱氣相燃燒，即所謂的明火；無焰燃燒又稱固相燃燒，俗稱火星，余輝。其各有優(yōu)缺點(diǎn)，有焰火焰較長(zhǎng)有鮮明的輪廓；燃燒速度取決于煤汽空氣的混合速度．燃燒能力大。無焰燃燒燃燒速度快；燃燒強(qiáng)度大，燃燒溫度高；黑度小；但燃燒能力小。
　　2)對(duì)于液體燃料的油霧燃燒，高壓霧化與低壓霧化各有所長(zhǎng)，并各有適用場(chǎng)合。若僅從煙氣余熱回收利用的角度來看，向壓霧化較為有利。但因高壓霧化多適用于大、中型鍋爐，低壓霧化多用于中、小型爐，所以選用時(shí)主要還是要根據(jù)工藝要求和具體情況來決定。高壓霧化便于煙氣余熱的回收，但運(yùn)行能耗與運(yùn)行費(fèi)用較高。低壓霧化不便于煙氣余熱的回收，但其本身運(yùn)行能耗與贊用較低，且低壓霧化時(shí)仍可設(shè)法回收余熱。所以當(dāng)可以在兩者之問作選擇時(shí)，最好能通過計(jì)算進(jìn)行比較和論證。
　　3)對(duì)于固體燃料，煤汽化燃燒的節(jié)能效果最好，半煤氣燃燒的次之，薄煤層燃燒的最差，如工藝條件允許采用粉煤燃燒。實(shí)際選用時(shí)還要考慮很多因素，但如果其他條件相當(dāng)，優(yōu)先選擇節(jié)能的燃燒形式。
　　3鍋爐燃燒的自動(dòng)化控制是節(jié)能的重要措施
　　鍋爐供熱過程是一個(gè)不斷變化的過程，當(dāng)外界需求發(fā)生變化時(shí)，錨爐負(fù)荷隨之變化，因而鍋爐爐膛內(nèi)燃燒過程也要隨之變化。燃料在鍋爐爐膛內(nèi)燃燒時(shí)對(duì)鍋爐熱效率影響很大，從現(xiàn)有鍋爐運(yùn)行情況來看，存在配風(fēng)、燃燒狀況不理想、熱效率偏低的現(xiàn)象，主要原因是鍋爐運(yùn)行工況變動(dòng)后，手動(dòng)調(diào)整不能隨工況的變化保持最佳的風(fēng)料配比。為減少因人工操作不當(dāng)而對(duì)燃燒的影響，對(duì)鍋爐燃燒過程采用微機(jī)控制至觀重要。
　　自從儀表取代人工成為工業(yè)控制核心以來，PID控制一直是儀表過程控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種控制規(guī)律。由于PID技術(shù)發(fā)展得比較成熟，在計(jì)算機(jī)鍋爐控制系統(tǒng)中就成了首選，是最為可靠、效果最好的控制規(guī)律。隨著控制的發(fā)展，自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制、模糊控制也被應(yīng)用到鍋爐的控制中。
　　鍋爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)目的是優(yōu)化燃燒控制及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析能在動(dòng)態(tài)變工況過程中、定負(fù)荷運(yùn)行中以及燃劑變化時(shí)，時(shí)刻保持最佳的風(fēng)劑比，一般情況是6：4至8：2，具體數(shù)據(jù)應(yīng)針對(duì)不同的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集對(duì)比分析后確定。鍋爐在最大效率下安全運(yùn)行，系統(tǒng)一般如下圖：

　　從系統(tǒng)分析，自動(dòng)控制的兩個(gè)重要因素是：
　　1)合理的調(diào)節(jié)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)燃料燃燒時(shí)的氧氣供應(yīng)。燃料在鍋爐內(nèi)燃燒，燃燒過程不同，燃燒情況也不同。如：燃料在鏈條爐排的鍋爐中燃燒，隨爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)而依次著火，燃燒是沿爐排長(zhǎng)度方向分區(qū)進(jìn)行的。在爐排的前部和尾部需要空氣量減少，而在爐排中部的燃燒區(qū)需要大量的空氣。根據(jù)這一規(guī)律，合理的調(diào)節(jié)送風(fēng)量，保證燃料在燃燒爐充分的燃燒，提高鍋爐的熱效率，從而達(dá)到節(jié)能目的n
　　2)采用二次回風(fēng)系統(tǒng)．促進(jìn)燃料完用燃燒。二次回風(fēng)能在鍋爐內(nèi)形成煙氣璇渦，這一方面增加了懸浮煤粉在爐膛內(nèi)停留的時(shí)問，而使燃料充分的燃燒，另一方面能使?fàn)t膛內(nèi)的溫度梯度降低，提高了爐膛內(nèi)受熱面的利用率，所以采用二次回風(fēng)系統(tǒng)是改善燃燒條件的重要手段。按理論汁算，利用二次回風(fēng)系統(tǒng)的鍋爐熱效率可提高5—10％左右。
　　目前鍋爐燃燒自動(dòng)化控制較成熟的有美國(guó)MICON公司的燃燒單元自動(dòng)控制系統(tǒng)U-200。基本原理是通過對(duì)鍋爐氧氣量、風(fēng)量、溫度，管道的壓力、介質(zhì)流量，閥門開閉值等一次數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，利用MICON公司燃燒自動(dòng)化控制管理軟件進(jìn)行優(yōu)化和自動(dòng)管理。MICONU-200燃燒自動(dòng)化控制系統(tǒng)瑣僅具備過量空氣優(yōu)化、蒸汽壓力優(yōu)化、負(fù)載分配等功能，而且具有相當(dāng)?shù)撵`活性，可以適應(yīng)生產(chǎn)過程的改進(jìn)和與Intemet的連接。是一個(gè)高度集成、安全可靠的控制系統(tǒng)。它集控制器、HMI、I/O和通訊接口為一體，可配置為全冗余。MICONU一200控制器加強(qiáng)了現(xiàn)有燃燒設(shè)備的控制功能，預(yù)設(shè)的應(yīng)用模塊包含了最新的控制和信息技術(shù)，以及傳統(tǒng)的和最先進(jìn)的控制理念，包含生產(chǎn)過程和效益的控制與優(yōu)化，SOE(事件順序控制)，SCADA(監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))，能量管理等。
　　利用微機(jī)控制不但能提高鍋爐的熱效率，而且對(duì)鍋爐安全運(yùn)行及改善司爐工勞動(dòng)條件及勞動(dòng)強(qiáng)度也帶來了好處。
　　4鍋爐及供熱系統(tǒng)的維護(hù)是節(jié)能的重要基礎(chǔ)
　　1）加強(qiáng)水處理，促進(jìn)熱能的有效轉(zhuǎn)換。鍋爐經(jīng)過一定時(shí)期的運(yùn)行，鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鍋爐結(jié)垢1mm厚度，就要增加燃料消耗3％。當(dāng)前比較普遍采用的水處理設(shè)備是鈉離子逆流再生交換器。這種水處理方式對(duì)原水的適應(yīng)性廣，出水?dāng)?shù)量及質(zhì)量，單位鹽耗，自耗水量等指標(biāo)都比較先進(jìn)，效果也比較理想。大中型鍋爐水處理中還常常采用真空除氧，真空除氧比大氣式熱力除氧節(jié)省大量燃料，以及減少排煙損失，提高鍋爐效率。
　　2)隨時(shí)清除鍋爐內(nèi)的積灰，減少熱損失。積灰對(duì)提高鍋爐熱效率十分有害，灰垢的熱系數(shù)為0.41868KJ／m.h.0C,當(dāng)鍋爐有效散熱面積灰lmm厚時(shí)，熱效率就要下降4％～5％。因此及時(shí)清除鍋爐受熱面的積灰是提高鍋爐熱效率的有效措施。目前清除鍋爐積灰主要有機(jī)械及化學(xué)方法，而以化學(xué)方法應(yīng)用較廣。化學(xué)清灰劑是用硝酸鉀，硫磺混合粉末組成，使用時(shí)用高壓空氣噴入爐膛與煙灰起化學(xué)反應(yīng)，使灰垢變得松散而脫落。
　　3)加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，防止和減少熱量損失。由于鍋爐及供熱系統(tǒng)溫度比環(huán)境溫度高得多，使鍋爐本體及供熱系統(tǒng)向周圍放熱而產(chǎn)生損失在所難免。為了減少熱損失必須加強(qiáng)維護(hù)，對(duì)鍋爐本體及管道要做好保溫層，減少熱損失尤為重要。熱力管網(wǎng)及閥門等漏水也是熱損失一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)，熱力管路的絕熱保護(hù)必須妥善處理。對(duì)使用熱水管道集汽罐排氣時(shí)，盡量使用自動(dòng)排汽或密閉關(guān)鎖閥門，避免胡亂開閥門放熱水。另外經(jīng)常檢查供熱系統(tǒng)中閥，接頭及散熱器，隨時(shí)消除漏水現(xiàn)象。
　　4)加強(qiáng)管理，提高節(jié)能意識(shí)。加強(qiáng)管理包括技術(shù)管理及成本管理兩方面。
　　在技術(shù)管理方面，應(yīng)根據(jù)具體情況盡可能設(shè)置完善的管理系統(tǒng)。如燃燒中應(yīng)該有取樣裝置，各種計(jì)量裝置及儀表。設(shè)置水質(zhì)化驗(yàn)室，以適應(yīng)煤的工業(yè)分析，煙氣分析和灰渣含碳量分析等需要。在成本管理方而，燃料管理是十分重要的工作。如:煤場(chǎng)的煤應(yīng)按差別分別堆放，做好防風(fēng)雨措施，減少自然損耗。蒸汽和熱水是鍋爐房的產(chǎn)品，產(chǎn)量要有計(jì)劃，分析要有計(jì)量。鍋爐設(shè)備維修管理也是十分重要的，停爐時(shí)要有檢查制度，并派專人維修，對(duì)操作人員要加強(qiáng)節(jié)能意識(shí)的教育，形成一個(gè)人人講節(jié)能，人人關(guān)心節(jié)能的局而。從根本上控制節(jié)能。
　　5結(jié)束語
　　節(jié)能是一個(gè)綜合系統(tǒng)工程，鍋爐燃燒的節(jié)能保證措施涉及多個(gè)方面．應(yīng)根據(jù)各不同情況進(jìn)行選擇節(jié)能措施，但在保證系統(tǒng)完整的條件下，做好日常維護(hù)很重要。
　　
　　參考文獻(xiàn):
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　　4、MICON公司.MICONU-200燃燒控制器說明資料          論文