[发明专利]燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统及控制方法，包括燃油燃气锅炉、安装在燃油燃气锅炉出口的蒸汽流量变送器、安装在烟道中的氧量分析仪、与燃油燃气锅炉中燃烧器进风口相连的空气管道、与燃油燃气锅炉中燃烧器进料口相连的燃料管道、布置在燃料管道上的燃料调节阀及依次布置在空气管道上的风机入口风门和送风机，以及燃烧器管理系统；蒸汽流量变送器与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统控制燃料调节阀的开度及风机入口风门的开度；氧量分析仪与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统调节风机入口风门开度。提高了锅炉燃烧效率，控制精度高，减少了污染物排放，有效解决燃油燃气锅炉及加热炉燃烧安全性和稳定性不足的问题。

技术领域

本发明涉及工业燃油燃气锅炉技术领域，具体涉及一种燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统及控制方法。

背景技术

随着环保要求的日趋严格，越来越多的石油化工项目选择燃油燃气锅炉为全厂提供蒸汽或动力。并随着自动化技术的不断提高，现代化工厂运行人员数量逐渐减少，工厂自动化运行水平逐渐提高。

燃油燃气锅炉作为大型工厂的动力基础设施，自动化运行也是技术发展的趋势。燃烧控制系统是燃油燃气锅炉实现自动化运行的关键，目前常用的小型燃气锅炉通常采用阀位控制方式或手动控制，控制调节精度差，适用于负荷稳定的应用场景，不能实现负荷的波动场景，安全性低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的问题，提供一种能提高锅炉燃烧效率、减少污染物排放、且减少运行和维护成本的燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明所设计的燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统，包括燃油燃气锅炉、安装在所述燃油燃气锅炉出口的蒸汽流量变送器、安装在燃油燃气锅炉烟道中的氧量分析仪、与燃油燃气锅炉中燃烧器进风口相连的空气管道、与燃油燃气锅炉中燃烧器进料口相连的燃料管道、布置在燃料管道上的燃料调节阀及依次布置在空气管道上的风机入口风门和送风机，以及燃烧器管理系统；蒸汽流量变送器与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统控制燃料调节阀的开度及风机入口风门的开度；氧量分析仪与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统调节风机入口风门开度。

进一步地，所述燃油燃气锅炉出口安装有蒸汽压力变送器，蒸汽压力变送器与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统控制燃料调节阀的开度及风机入口风门的开度。

进一步地，所述空气管道上布置有空气流量计，所述燃料管道上布置有燃料流量计，燃料流量计和空气流量计均与燃烧器管理系统相连，通过燃烧器管理系统调整燃料调节阀的开度及风机入口风门开度。

还提供一种上述所述燃油燃气锅炉空燃比自动控制系统的控制方法，如下：

1)根据燃油燃气锅炉出口的蒸汽流量变送器获得蒸汽流量测量值FT₁并传送至燃烧管理系统；

并在燃烧管理系统中预设每吨蒸汽所需化学燃料消耗量Bi和单位燃料所需空气量Lair；

2)燃烧管理系统根据蒸汽流量测量值FT₁和每吨蒸汽所需化学燃料消耗量Bi，计算实际燃料流量Vfuel＝Bi×FT₁；燃烧管理系统根据实际燃料流量Vfuel控制燃料调节阀的开度；

燃烧管理系统根据单位燃料所需空气量Lair和每吨蒸汽所需化学燃料消耗量Bi计算正常燃烧空气流量V_C-air＝Vfuel×Lair，燃烧管理系统根据正常燃烧空气流量V_C-air控制风机入口风门的开度；

3)氧量分析仪测得的烟气中氧含量作为前馈数据送至燃烧管理系统用于修正单位燃料所需空气量Lair，通过公式V_C-air＝Vfuel×Lair重新计算获得修正后的正常燃烧空气流量；燃烧管理系统根据修正后的正常燃烧空气流量风机入口风门的开度。