热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

王宇

摘要：热能动力工程是现代化社会生产运行过程中不可或缺的一个重要组成部分，是以热能机械工程为基础的综合性学科，将热能转化为机械能为生产提供动力。深入分析研究热能动力工程,对能源的开发与利用具有十分重要的现实意义。

关键词：热能动力工程；炉内燃烧；控制技术；运用

1热能与动力工程概述

热能动力工程包括热能和工程两部分，及由此产生的实体机械与工程，在当前热能动力工程的应用十分广泛，很多企业引入了热能发电机作为重要的供电设备，还有部分企业引入了水利水电动力工程，为企业的发展提供动力。相对于传统的燃料燃烧来说，热能动力工程作为一项比较环保的建设工程，造价相对较高，国家在大力提倡环保节能建设，所以在一些有条件的大企业中，水利电动力工程被采用，热能动力工程的根本就是实现热能与动力的转换，国内热能动力工程主要用于热电厂、空调制冷以及自动化发展方向，在未来发展过程中，拥有很多的应用区域。热能动力工程在解决我国工业生产当中的动力问题方面，发挥了十分重要的作用，与国家经济发展息息相关，热能动力工程的改革创新将进一步推进国家的可持续发展战略。

2热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

2.1蒸汽压力控制

第一蒸汽调节阀控制。通过安装在蒸汽管道上的蒸汽调节阀可以调节蒸汽流量和降低蒸汽压力，根据需要自动或手动控制蒸汽调节阀开度，以维持所需的蒸汽压力水平。第二进气调节控制。合理控制空气进入燃烧系统的速率和量，以燃烧的强度和温度分布。通过调节进气量，可以控制燃烧过程中的蒸汽产生率，并间接影响蒸汽压力。第三水位控制。保持锅炉内部的适当水位对于蒸汽压力的稳定控制至关重要，水位过高会导致过多的水进入蒸汽管道，增加蒸汽压力，水位过低则可能导致蒸汽压力下降。因此，采用水位控制系统来监测和维持适当的水位十分必要。第四温度控制。炉内温度的控制对于蒸汽压力的稳定也起着重要作用，通过合理调节燃烧过程中的温度分布、排放烟气的温度等参数，可以影响蒸汽的产生和压力。这些控制方法和策略通常结合使用，通过实时监测和反馈控制系统，根据蒸汽需求和设定值进行调节，以确保蒸汽压力在预定范围内稳定运行。同时，精确的仪表、传感器和自动化控制系统在蒸汽压力控制中扮演着重要角色，它们可以提供准确的测量和操作数据。

2.2炉膛压力控制

第一风量调节。通过调节进入炉膛的空气风量，可以影响燃烧的强度和炉膛内的气体压力。增加风量可以提高炉膛内的气流速度和压力，降低风量则会减小气流速度和压力。因此，应根据需要调整风量大小，以控制炉膛内的压力。第二排放阀门控制。通过调节炉膛的排放阀门开度，可以控制炉膛内气体的排出速率和压力。增大排放阀门的开度可以增大气体的排放量，降低炉膛内的气压；减小排放阀门的开度则会减小气体排放量，增加炉膛内的气压。第三废气回收利用。采用废气回收系统，将部分高压废气重新引入炉膛中，以增加炉膛内的气体体积和压力，可以通过增加废气循环率或调节废气回收装置的控制参数来实现。第四炉膛结构设计。合理的炉膛结构设计也可以对炉膛压力产生影响。例如，在炉膛的布置、形状和尺寸方面进行优化，可以改变气流分布和阻力，从而影响炉膛内的气压分布。

2.3燃料供应控制

第一精确的燃料供应系统。采用先进的燃料供应系统，如燃料喷射器、燃料流量计等设备，可以精确地测量和调节燃料的流量和压力，保证燃料供应的准确性和稳定性。第二适当的燃料预处理。对燃料进行适当的预处理，如破碎、干燥、筛选等，可以提高燃料的均匀性和可燃性，通过优化燃料的物理特性和组成，从而实现更加稳定和高效的燃烧过程。第三气体燃料混合控制。对于气体燃料，需要控制气体的流速、比例和混合方式，以确保燃烧过程中燃气的均匀分布和充分混合。可以采用比例阀门、混合室、喷嘴等设备，根据需要调节气体的供给比例和流量。第四燃料供给速率控制。根据燃烧需求和负荷变化，能够精确调节燃料的供给速率。可以利用流量计、质量流量计等装置进行实时监测，并通过反馈控制系统调节供给速率，以满足燃烧过程的要求。第五燃料质量监测与控制。对于固体燃料，需要监测和控制其质量特性，如水分含量、灰分含量、挥发分含量等。通过采样和分析装置监测燃料质量，并根据质量参数的变化调整燃料供给。

2.4烟气氧含量控制

第一空燃比控制。控制燃料与空气的混合比例，以保持适当的燃烧条件。通过调整燃料供给速率和空气供给速率来控制空燃比。若空燃比过低，会导致不完全燃烧和高碳氢化合物排放；若空燃比过高，会导致过量的氧含量和能量浪费。因此，应根据燃料特性和燃烧需求，控制适当的空燃比以实现最佳燃烧效果。第二燃烧风量控制。通过调节进入炉膛的新鲜空气风量来控制烟气中的氧含量，增加新鲜空气风量可以提高燃烧过程中的氧浓度；减少新鲜空气风量则会降低氧含量。通过实时监测烟气中的氧含量，并根据设定值进行反馈调节，可以控制新鲜空气的供给量。第三燃烧温度控制。燃烧温度对燃烧过程和烟气中的氧含量有重要影响。通过控制燃烧过程中的温度分布、燃料供应速率和空气供给速率等参数，可以调节燃烧的强度和氧含量，合理控制燃烧区域的温度可以实现更完全的燃烧，从而减少烟气中的残余氧。第四增加循环气体使用。利用部分高温烟气作为循环气体重新注入炉膛，以降低燃烧区域的氧浓度，可以通过增加循环气体流量、优化循环气体注入位置和调节控制参数来实现。

2.5温度分布调节

第一增加热交换器或换热面积。在炉内安装适当的热交换器或增加换热面积，可以增强烟气与工作介质之间的热量交换，改善温度分布，并提高热能回收效率。第二温度传感器和反馈控制。通过在炉内布置温度传感器并与反馈控制系统相连，可以实时监测炉膛内的温度分布，并根据设定值进行反馈调节。这样可以及时采取措施来调整燃料供给、空气供给等参数，从而实现所需的温度分布。第三燃料供给控制。通过调节燃料的供给速率、位置和分布，可以影响燃烧区域的温度分布。合理控制燃料的供给可以使燃烧区域稳定且均匀，避免过热或局部冷凝的问题。第四空气供给控制。通过调节新鲜空气的供给速率、位置和分布，可以改变燃烧区域的氧浓度和混合情况，从而调节温度分布。适当的空气供给可以提供足够的氧气，并保持燃烧过程的稳定和高效。

2.6优化飞灰含碳质量浓度

第一燃料选择和预处理。选择适宜的燃料类型和质量，以降低含碳物质的含量。对于固体燃料，预处理如煤粉干燥、粉碎和筛分等可以改善燃烧特性，减少未燃碳的生成。第二增加燃烧时间和温度。延长燃烧时间和提高燃烧温度有助于更好地燃烧碳质物质，可以通过控制燃料供给速率、调整燃烧区域的温度分布和延长停留时间等方式实现。第三应用先进的燃烧控制技术。采用先进的燃烧控制系统和自动化设备，可以实时监测炉内温度、氧浓度和飞灰含碳质量浓度等参数，并根据数据进行智能调节和优化控制。

结语：

热能动力工程炉内燃烧控制技术的科学运用，提高了燃烧效率，先进的燃烧控制系统和自动化设备的应用实现了实时监测、智能调节和优化控制，提高了操作稳定性和可靠性。同时，燃烧控制技术在环保方面也具有重要意义，减少了大气污染和碳排放，为可持续发展做出了贡献。未来，随着科技的进步和创新，炉内燃烧控制技术将进一步完善，涵盖更广泛的燃料类型和更复杂的工况条件，提高热能工程的效率、经济性和环保性。

参考文献

[1]靳世武.热能动力工程在锅炉方面的发展探索[J].新型工业化，2021，11(9):201-202.

[2]孙赫蔓.金属热处理工艺在热能动力工程中的应用[J].河南科技，2021，40(13):103-105.