[發明專利]燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202111054704.3
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113915601A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 張亮;寧建平;李文剛;郭國清;王志峰
• 申請（專利權）人: 中國五環工程有限公司
• 主分類號: F22B35/00
• 分類號: F22B35/00;F23N1/02;F23N5/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔;張繼巍

本發明公開了一種燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統及控制方法，包括燃油燃氣鍋爐、安裝在燃油燃氣鍋爐出口的蒸汽流量變送器、安裝在煙道中的氧量分析儀、與燃油燃氣鍋爐中燃燒器進風口相連的空氣管道、與燃油燃氣鍋爐中燃燒器進料口相連的燃料管道、布置在燃料管道上的燃料調節閥及依次布置在空氣管道上的風機入口風門和送風機，以及燃燒器管理系統；蒸汽流量變送器與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統控制燃料調節閥的開度及風機入口風門的開度；氧量分析儀與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統調節風機入口風門開度。提高了鍋爐燃燒效率，控制精度高，減少了污染物排放，有效解決燃油燃氣鍋爐及加熱爐燃燒安全性和穩定性不足的問題。

技術領域

本發明涉及工業燃油燃氣鍋爐技術領域，具體涉及一種燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統及控制方法。

背景技術

隨著環保要求的日趨嚴格，越來越多的石油化工項目選擇燃油燃氣鍋爐為全廠提供蒸汽或動力。并隨著自動化技術的不斷提高，現代化工廠運行人員數量逐漸減少，工廠自動化運行水平逐漸提高。

燃油燃氣鍋爐作為大型工廠的動力基礎設施，自動化運行也是技術發展的趨勢。燃燒控制系統是燃油燃氣鍋爐實現自動化運行的關鍵，目前常用的小型燃氣鍋爐通常采用閥位控制方式或手動控制，控制調節精度差，適用于負荷穩定的應用場景，不能實現負荷的波動場景，安全性低。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的問題，提供一種能提高鍋爐燃燒效率、減少污染物排放、且減少運行和維護成本的燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統及控制方法。

為實現上述目的，本發明所設計的燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統，包括燃油燃氣鍋爐、安裝在所述燃油燃氣鍋爐出口的蒸汽流量變送器、安裝在燃油燃氣鍋爐煙道中的氧量分析儀、與燃油燃氣鍋爐中燃燒器進風口相連的空氣管道、與燃油燃氣鍋爐中燃燒器進料口相連的燃料管道、布置在燃料管道上的燃料調節閥及依次布置在空氣管道上的風機入口風門和送風機，以及燃燒器管理系統；蒸汽流量變送器與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統控制燃料調節閥的開度及風機入口風門的開度；氧量分析儀與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統調節風機入口風門開度。

進一步地，所述燃油燃氣鍋爐出口安裝有蒸汽壓力變送器，蒸汽壓力變送器與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統控制燃料調節閥的開度及風機入口風門的開度。

進一步地，所述空氣管道上布置有空氣流量計，所述燃料管道上布置有燃料流量計，燃料流量計和空氣流量計均與燃燒器管理系統相連，通過燃燒器管理系統調整燃料調節閥的開度及風機入口風門開度。

還提供一種上述所述燃油燃氣鍋爐空燃比自動控制系統的控制方法，如下：

1)根據燃油燃氣鍋爐出口的蒸汽流量變送器獲得蒸汽流量測量值FT₁并傳送至燃燒管理系統；

并在燃燒管理系統中預設每噸蒸汽所需化學燃料消耗量Bi和單位燃料所需空氣量Lair；

2)燃燒管理系統根據蒸汽流量測量值FT₁和每噸蒸汽所需化學燃料消耗量Bi，計算實際燃料流量Vfuel＝Bi×FT₁；燃燒管理系統根據實際燃料流量Vfuel控制燃料調節閥的開度；

燃燒管理系統根據單位燃料所需空氣量Lair和每噸蒸汽所需化學燃料消耗量Bi計算正常燃燒空氣流量V_C-air＝Vfuel×Lair，燃燒管理系統根據正常燃燒空氣流量V_C-air控制風機入口風門的開度；

3)氧量分析儀測得的煙氣中氧含量作為前饋數據送至燃燒管理系統用于修正單位燃料所需空氣量Lair，通過公式V_C-air＝Vfuel×Lair重新計算獲得修正后的正常燃燒空氣流量；燃燒管理系統根據修正后的正常燃燒空氣流量風機入口風門的開度。