曹學(xué)惠

摘要：燃燒系統(tǒng)作為工業(yè)爐的重要組成部分，其設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)對(duì)工業(yè)爐的使用狀況產(chǎn)生直接的影響，因而必須要對(duì)燃燒系統(tǒng)給予足夠的重視?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)于工業(yè)爐的使用性能提出了更高的要求，常規(guī)燃燒系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)爐生產(chǎn)的需求。相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)常規(guī)燃燒系統(tǒng)的分析，明確燃燒系統(tǒng)中存在的不足并采取恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)其進(jìn)行處理。本文分析了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中幾種常規(guī)的工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)中缺點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略。

關(guān)鍵詞：工業(yè)爐；常規(guī)燃燒系統(tǒng)；分析；改進(jìn)

高投入、高能耗等缺陷在我國(guó)當(dāng)前的工業(yè)爐常規(guī)燃燒系統(tǒng)十分常見(jiàn)，這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重制約了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。對(duì)于工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)研究重視的不足使得我國(guó)工業(yè)爐的使用性能與發(fā)達(dá)國(guó)家之間存在明顯的差距，按需設(shè)計(jì)的方式也不利于工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)。伴隨著工業(yè)生產(chǎn)的改革，加快工業(yè)爐常規(guī)燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)就顯得尤為重要。

一、工業(yè)爐常規(guī)燃燒系統(tǒng)分析

（一）單空氣管路雙燃?xì)夤苈啡紵到y(tǒng)

該類工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)的燒嘴前有兩根燃?xì)夤芎鸵桓諝夤埽齻€(gè)管道上各有三個(gè)獨(dú)立的閥門。單空雙燃系統(tǒng)的缺陷主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是管道過(guò)多增加了系統(tǒng)管理的難度，尤其是燃燒系統(tǒng)的溫度調(diào)試較為復(fù)雜，系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障的部位較多；二是單個(gè)的空氣管道無(wú)法對(duì)空氣預(yù)熱狀況下的燃?xì)膺^(guò)剩和燒嘴性能故障問(wèn)題進(jìn)行處理；三是空氣管路上設(shè)置的雙位蝶閥無(wú)法對(duì)工業(yè)爐外的空氣進(jìn)行完全的阻斷，空氣的進(jìn)入容易造成系統(tǒng)工件的氧化受損。

（二）單空、燃?xì)夤苈返拈_(kāi)閉燃燒系統(tǒng)

這種常規(guī)燃燒系統(tǒng)燒嘴前有單根的燃?xì)夤芎涂諝夤?，每根管上設(shè)置三個(gè)控制閥門，這種燃燒系統(tǒng)也存在一定的使用缺陷。一方面在工業(yè)爐內(nèi)空氣預(yù)熱之后，單根的空氣管無(wú)法對(duì)燃?xì)膺^(guò)剩以及燒嘴使用性能變?nèi)醯葐?wèn)題進(jìn)行處理。另一方面開(kāi)閉型的燃燒系統(tǒng)必須要將燒嘴的能力控制在恰當(dāng)?shù)南薅纫詢?nèi)，如果燒嘴能力過(guò)大容易造成爐溫較低的問(wèn)題進(jìn)而增加點(diǎn)燃的難度，工業(yè)爐使用的安全隱患也會(huì)增加。但是單空燃?xì)夤苈返拈_(kāi)閉燃燒系統(tǒng)氣動(dòng)閥的設(shè)計(jì)特點(diǎn)使得系統(tǒng)對(duì)燃?xì)馇鍧嵆潭鹊囊筝^低，可以使用混有焦油的燃?xì)庾鳛橄到y(tǒng)的燃料，于此同時(shí)空氣管啟動(dòng)切斷閥的設(shè)置可以避免爐內(nèi)含氧量過(guò)高導(dǎo)致的工件氧化燒損問(wèn)題。

（三）空燃自動(dòng)比例單管路大小火燃燒系統(tǒng)

空燃自動(dòng)比例單管路大小火燃燒系統(tǒng)在實(shí)際工業(yè)爐生產(chǎn)中的應(yīng)用更為廣泛，這類燃燒系統(tǒng)的缺陷主要有以下四點(diǎn)：（1）與上述兩類系統(tǒng)相似，該系統(tǒng)的空氣管道也無(wú)法對(duì)空氣預(yù)熱下的問(wèn)題進(jìn)行有效的應(yīng)對(duì)；（2）當(dāng)燃燒系統(tǒng)的燒嘴關(guān)閉小火或者是在大功率下進(jìn)行工作室，雙位蝶閥無(wú)法完全關(guān)閉，增加爐外空氣進(jìn)入爐內(nèi)的可能性；（3）管道上設(shè)置的雙位蝶閥使用壽命較短，容易出現(xiàn)位移、凸輪磨損等問(wèn)題；（4）這種燃燒系統(tǒng)對(duì)于所使用燃?xì)鉂崈舳鹊囊蟊容^高，混有焦油的燃?xì)鉄o(wú)法作為該系統(tǒng)燃料不然容易出現(xiàn)安全事故。

二、常規(guī)燃燒系統(tǒng)的改進(jìn)策略

（一）補(bǔ)償熱風(fēng)溫度

當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中所使用的燃燒系統(tǒng)大多配有熱交換器，該裝置可以利用回收的煙氣余熱對(duì)系統(tǒng)中冷空氣進(jìn)行加熱，從而降低空氣加熱所需的能源消耗，有利于工業(yè)爐生產(chǎn)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。但是熱交換器在使用的過(guò)程中，空氣溫度的逐漸上升會(huì)導(dǎo)致燃燒系統(tǒng)燒嘴功率的衰減，且空氣溫度越高燃燒系統(tǒng)燒嘴功率的衰減越為明顯，進(jìn)而會(huì)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)造成負(fù)面影響。于此同時(shí)空氣溫度的上升還會(huì)造成燃燒系統(tǒng)管道阻力的增加，因而必須要對(duì)補(bǔ)償熱風(fēng)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的限制，將熱風(fēng)溫度控制在合理的范圍內(nèi)，避免空氣溫度過(guò)高導(dǎo)致的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)受阻，確保燃燒系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

（二）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)

自動(dòng)化控制水平已經(jīng)成為影響現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的決定性因素，通過(guò)合理的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)也是系統(tǒng)優(yōu)化的重要目標(biāo)?？梢栽谌紵到y(tǒng)已有的燃油管路上增設(shè)流量器，根據(jù)預(yù)先的設(shè)定對(duì)燃燒系統(tǒng)的空氣燃?xì)獗纫约叭加腕w積流量比等進(jìn)行控制。此外還可以利用專門為工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)而生產(chǎn)的空氣燃料，提高燃燒系統(tǒng)燃料比的控制成效及能源的利用率，對(duì)于工業(yè)爐生產(chǎn)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也有著積極的促進(jìn)意義。薄膜型例閥也是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)目標(biāo)的重要裝置，可以將其安裝在燃油管路中對(duì)系統(tǒng)中風(fēng)的壓力信號(hào)進(jìn)行接收和控制，于此同時(shí)該裝置還可以對(duì)薄膜的變化進(jìn)行記錄從而確保系統(tǒng)壓力、燃燒比例等的準(zhǔn)確性，以此為依據(jù)進(jìn)行空氣溫度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

（三）調(diào)整爐氣含氧量

工業(yè)爐內(nèi)空氣的含氧量是影響工件氧化速率的關(guān)鍵因素，為了盡可能降低工件氧化受損的情況必須要對(duì)爐氣含氧量進(jìn)行有效的控制。常見(jiàn)的爐氣含氧量調(diào)節(jié)方式包括空氣燃料比例的控制及熄火狀態(tài)下燃燒系統(tǒng)燒嘴空氣泄漏量控制。技術(shù)人員及作業(yè)人員需要對(duì)燃燒系統(tǒng)的燒嘴燃燒狀態(tài)進(jìn)行合理的控制以達(dá)到空氣燃料比的控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)爐氣含氧量的調(diào)節(jié)。第二種調(diào)節(jié)方式的應(yīng)用較為復(fù)雜，為了確保調(diào)節(jié)的有效性，在工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就需要對(duì)爐氣含氧量相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行規(guī)劃，通過(guò)空氣管路及切斷閥的設(shè)置封鎖外部空氣進(jìn)入工業(yè)爐的通道。需要注意的是燒嘴的封閉容易造成工業(yè)爐內(nèi)溫度的上升，進(jìn)而增加燒嘴故障的發(fā)生率，因而必須要對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)并使用高質(zhì)量的燒嘴，盡可能避免燒嘴完全封閉的情況。

三、結(jié)語(yǔ)

燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性對(duì)于工業(yè)爐生產(chǎn)的影響十分顯著，目前我國(guó)工業(yè)爐常規(guī)燃燒系統(tǒng)中仍然存在一些問(wèn)題，對(duì)于燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的掌握也尚未成熟，相關(guān)企業(yè)要加大工業(yè)爐燃燒系統(tǒng)的研究投入，科研人員要加強(qiáng)對(duì)于工業(yè)爐常規(guī)燃燒系統(tǒng)的分析，明確系統(tǒng)運(yùn)行中的缺陷，通過(guò)熱風(fēng)溫度補(bǔ)償以及爐氣含氧量調(diào)節(jié)等方式對(duì)常規(guī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高工業(yè)爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙敏華.使用博弈差分算法的電站鍋爐高效低污染燃燒均衡優(yōu)化[J].化工學(xué)報(bào)，2017（68）.

[2]徐學(xué)紅.預(yù)測(cè)控制新進(jìn)展及其在電站燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2015（34）.