工业蒸汽锅炉热工燃烧自动控制

2020-12-08王丽娜

中国金属通报 2020年24期

王丽娜

（河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心，河北承德 067002）

随着我国经济的快速发展，我国工业发展速度也逐渐紧跟时代潮流，对燃气的需求量逐渐提高，在燃气不断消耗的情况下，已出现很多环境污染的情况无法改善，甚至严重限制我国工业化的可持续发展以及人与自然之间的和谐统一。因此，这就要求我们在进行工业发展过程时，必须对工艺手艺和技术手段进行不断的创新与创造，从而可以提高整个工业生产的效率，尤其是对于工业内部蒸汽锅炉的热工燃烧而言，需要在可持续发展过程的阶段中不断的引进先进的科技手段来对其作出支撑，不断的提高整个工业内部的科技含量，还需要根据实际锅炉在发展过程中的情况与特点对其进行方案的设计与考量。

1 工业过程控制的理念及其发展

连续、离散和间隙过程工业是现阶段我国工业过程的主要三大方式，不仅涉及到种类丰富的部门，对于我国整体的现代化工业的发展起到一定的推进作用，甚至还可以与我国国内的其他生产工业之间形成协调统一的发展关系。在整个工业控制技术不断改革和创新的过程时，需要利用现代化科技手段和信息技术来对其进行不断的升级，实现双方之间的统一与互通，从而可以更好的对工业过程进行综合性技术的措施利用，推动整个工业化发展的效率的提高，从而可以降低环境污染而给人们带来的各项后果因素。在实施工业发展手段时，主要的生产方向是利用现阶段所存在的工业过程手段来对工业市场进行良好的控制从而可以提高整个工业发展的市场竞争力，提高我国的国际生产地位，为我国工业的发展提供质量完好的工业品。在控制方法不断改进的过程中，上世纪末又逐渐出现新型的控制方式和手段，主要包含预测控制和推断控制两个方面，随着时代的不断进步以及科技手段的不断创新发展，这些得到不断改进与控制上的不断进步。在发展整个生产体系的过程中，提高产品的最终质量和效果，实现人与自然的和谐统一发展，满足现代化生产条件下人们对工业的需求，不断的提高我国的国际竞争力与在工业生产中的国际地位。现阶段，我国工业发展的主要方式是通过对先进手段的不断引进来实现自身的发展，在对当前的手段进行不断的创新之后，更加促进我国智能化、自动化方向的进步，提高我国工业发展的质量，为我国后期的经济发展以及效益的获取提供坚定的质量保障。

2 主要设备特点

（1）汽包由三部分装置构成，分别为上下汽锅和水冷壁。主要的运行原理是利用加热和高温来对汽锅中的水质进行蒸腾和升温，通过利用物理手段来对其水质的密度进行不断的更换和调节，实现水资源的循环利用，从而可以转化到上汽锅中，对其可以实现更好的利用和输出。

（2）需要对燃气的燃烧提供一个密闭的环境，而炉膛就是整个蒸汽锅炉体系中的装置设备，不仅可以保障燃气资源能够在该环境下得到充分的燃烧，实现对燃气资源的循环利用，降低对燃气资源的浪费，还能实现温度之间的调节。

（3）锅炉装置内部需要对热量的余热进行回收，省煤器主要在此发挥作用，不仅可以实现能源与热量之间的可持续利用，还能对企业的发展形成一定的推动作用，降低锅炉生产环境的温度。

（4）空气预热器也是发挥着热量收集的作用和功能，但不同于省煤器的作用主要表现在，利用对排烟余热的发挥和效能的改善来实现温度的传输，从而可以降低燃气资源的利用，实现燃气资源效能的最大化使用，通常情况下，管箱式和回转式是空气预热器的两种表达形式。

（5）过热器主要是利用物理原理来对整个锅炉体系内部的蒸汽进行过滤。

（6）为确保整个锅炉体系能够处在正常运转状态，锅炉的辅助系统装置起到关键作用。该装置主要包含以下七个设备：第一，引风机。通过对整个风机内部的压力进行不断的转化，整个锅炉内部实现压力的稳定和协调统一；第二，利用送风机为燃气的燃烧提供源源不断的空气；第三，利用给水泵来为锅炉生产提供稳定的水资源；第四，利用水处理系统来处理水物质中的杂质；第五，上气设备；第六，除渣机，主要是对整个燃气工业生产所产生的废气和杂质进行有效的过滤和清理；第七，利用除尘设备来保障整个煤炭生产设备顺利运转过程时的清洁状态，实现我国当前绿色可持续的发展目标。

3 锅炉燃烧时的调节系统

一个良好的燃烧环境对于蒸汽锅炉的正常运行而言有着关键作用，因此必须充分的利用调节体系来保障每一步骤能够和谐开展。然而现阶段我国大部分的工业体系内部存在的燃烧调节系统自动化现象较低，其中，智能化和自动化设备主要表现在以下三个方面：第一，压力方面。利用锅炉内部自带的调节体系来对气压进行稳定的控制，确保燃气资源能够得到最大化效用的燃烧，提高对资源的使用效率，减少污染以及浪费；第二，燃烧方面。对于传统的锅炉燃烧系统而言，由于操作手段不恰当，操作系统内部科技含量较低，导致最终对燃气形成较大的浪费，但对传统的锅炉燃烧系统进行升级和改造之后，就可以对内部的燃烧情况进行实时的监控，管理人员也可以将燃烧情况的数据进行及时的收集，从而更好的推动整体燃烧效果的发挥；第三，风量方面。为保障整个锅炉燃烧内部气温气压之间调节一致性，需要对风量进行引入和送出之间的恰当改变，确保整个锅炉内部压力可以在锅炉运行状态之中保持协调一致性，从而可以更好的推动整个燃烧体系的可持续发展与进步。

4 微型计算机在锅炉热工燃烧自动控制上的应用

4.1 锅炉微机自动调节

4.1.1 汽包水位的自动调节

对于锅炉正常运行而言，工业锅炉汽包水位的变化是一个关键环节，水位超出或者低于警戒线都会对锅炉的正常运行以及内部的汽水循环形成较大的影响，为后期的正常使用埋下较大的安全隐患，为工作人员的生命安全造成极大的威胁。操作人员需要对锅炉内部水位进行水量的控制，确保进出量和输出量之间形成平稳的关系，从而可以形成锅炉内部的循环水汽的变化，提高对煤炭资源燃料的使用率，降低对环境的污染和破坏。

4.1.2 锅炉燃烧系统的自动调节

为保障整个锅炉内部的燃烧体系维持在平稳运行的状态，并在这个过程中确保燃料输出于整个机器组承担的负荷相一致的情况，就要利用科学的手段确保以下六个部分之间形成参数之间的平衡，分别为汽包压力、输出燃气量、鼓风量、整齐流量、烟气含氧量和炉膛负压。主要的调节手段为三个：第一，将整个锅炉内部蒸汽压力维持在一定范围内；第二，在进行锅炉燃气的燃烧过程时，对整个经济成本形成一定的制约和考量；第三，对炉膛负压的变化做出限制。为确保以上三个调节机制能够正常发挥功效，必须从以下两方面着手:其一，为确保整个锅炉内部温度和压力的统一，需要另用频率的调节器对鼓风机口的压力进行适时的调节，从而可以确保古风出入量与整个锅炉需求之间能够达成协调，还要在此基础上对温度和压力进行控制；其二，对锅炉内部的速度进行调节，确保供应量与需求量之间差距较低，对已出现的偏差进行及时的修正，还要利用微分信号来对风量进行适时的调节，从而可以推动整个锅炉燃烧体系的可持续发展与最大化效用的发挥。

4.2 锅炉微机检测系统

首先，利用检测手段对整个锅炉生产体系内部的各个环节进行检测，主要包含对进出口水位的检测以及水温、水压的检测，需要对各个功能和效果发挥作用的地点进行除温和除尘，确保锅炉内部六大环节之间能够形成和谐稳定的状态，以抽样调查的方式来对其进行严格的监管，从而可以及时地实现信息的收集。其次，可以利用信号追踪器来对水位以及风机的发生进行严格的监测，一旦发生异常现象，可以缩短找到异常位置地点的时间，而且，由于整个锅炉尾气检测内部的某些特征，需要利用手动来对其进行闭合回路的条件，因此需要利用信号收集的开关巡检来对其进行严格的监督。

4.3 效果分析

在对锅炉系统进行传统的操作过程时，工作人员没有详细的参数对其作出参考，受到外界环境所产生的数据变化较大，对整个锅炉的正常运行造成较大的阻碍和影响。然而，对锅炉系统进行自动化的升级和优化之后，不仅可以降低污染物的排出量，还能对燃气资源进行充分的燃烧与利用，减少对资源的浪费，并节约整个企业运行的成本，推动整个锅炉体系的可持续运行。