1 燃氣鍋爐燃燒過程
機理和能量的轉(zhuǎn)換為了實現(xiàn)燃燒，必須有可燃物質(zhì).有燃燒所需要的足夠數(shù)量的氧氣，工程實際中，氧氣一般來自空氣。有足夠高的溫度。換言之，燃燒的基本條件為：可燃物質(zhì)按一定的比例與氧分子狀態(tài)混合；參與反應的分子必須具有一定的能量貯備，即具有一定的溫度，以克服分子間的內(nèi)力，即當分子碰撞時能夠破壞起始物質(zhì)的鍵，而后結(jié)合成穩(wěn)定的新鍵，最后導致反應產(chǎn)物的生成；需要有一定的時間，以保證反應進行完畢。
從能量守恒角度分析，進入鍋爐系統(tǒng)的燃氣釋放的總能量q應該等于從鍋爐系統(tǒng)流出的總能量，包括爐水吸熱量q1，循壞水吸熱量q2，不完全燃燒損失q3，散熱q4，排煙q5。即q=ql+q2+q3+q4+q5當回水溫度或設(shè)定出口溫度設(shè)定值（根據(jù)外界溫度而變化）變化時，循環(huán)水的吸熱量相應變化，需要的總熱量值也隨之變化。因此，根據(jù)所需總熱量的變化，適當調(diào)整燃氣和空氣進氣量，可以使鍋爐更經(jīng)濟有效地運行。
2 燃氣鍋爐的運行控制要點
2.1 控制最優(yōu)過量
空氣系數(shù)標準狀態(tài)下1m3氣體燃料按燃燒反應計量方程式完全燃燒所需要的空氣量（指干空氣）稱為氣體燃料的理論空氣量（m3/m3），用v0表示，可以根據(jù)氣體燃料的成分計算出來。實際送入鍋爐的空氣量v（m3/m3，氣體燃料）稱為實際空氣量，用v表示，其值一般大于理論空氣量。比理論空氣量多出的這一部分空氣稱為過量空氣。因而實際空氣量是理論空氣量與過量空氣量之和。實際空氣量與燃氣量的比值稱為空/燃比，它在數(shù)值上等于實際空氣量。實際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù)，用α表示，即α=v/v0。過量空氣系數(shù)α是一個影響鍋爐燃燒工況及運行經(jīng)濟性的非常重要的指標。α偏小時，爐內(nèi)不完全燃燒損失便增大；α偏大時，鍋爐的排煙熱損失又增多。因此，控制最優(yōu)過量空氣系數(shù)是非常重要的手段之一。
2.2 鍋爐出水溫度控制
鍋爐燃燒過程中，工況會時時發(fā)生變化，因此根據(jù)所需總熱量的變化，適當調(diào)整燃氣和空氣進氣量，可以使鍋爐更經(jīng)濟有效地運行。我公司使用的是帶電子比例調(diào)節(jié)的低氮燃燒器，對于比調(diào)式燃燒器，出水溫度控制是單回路PID控制，根據(jù)出水溫度的設(shè)定值與實際出水溫度檢測值的差值，調(diào)節(jié)燃料閥開度，配風由機械連桿自動匹配。為使燃燒效果達到最佳狀態(tài)，可以引入煙氣含氧量作為鼓風量的調(diào)節(jié)參數(shù)指標。
此外，燃燒控制算法帶有人工指導功能，用戶可以設(shè)定從啟爐點火到滿負荷的時間。因此，在不同溫度狀態(tài)下，一旦操作人員輸入了啟動-滿負荷的時間要求，燃燒控制軟件將根據(jù)實際的出水溫度進行負荷控制，在溫差較大的情況下，采用全開式燃燒；在接近滿負荷狀態(tài)時，智能化軟件根據(jù)動態(tài)的PID參數(shù)對燃燒風門進行調(diào)節(jié)，保證滿負荷狀態(tài)的平穩(wěn)到達，減少超調(diào)，以達到最佳控制效果，完全滿足不同溫度狀態(tài)下從啟動到滿負荷的運行要求。
2.3 燃氣鍋爐
燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)控制燃氣鍋爐燃燒控制中加入了煙氣氧含量的一個控制回路。這是一個以煙道中氧含量為控制目標的燃燒流量與空氣流量的變比值控制系統(tǒng)，也稱煙氣氧含量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)可以保證鍋爐最經(jīng)濟燃燒。在整個生產(chǎn)過程中保證最經(jīng)濟的燃燒，必須使得燃料和空氣流量保證最優(yōu)比值。在保證了燃料和空氣的比值關(guān)系，但并不能保證燃料的完全燃燒控制。因為，其一，在不同的負荷下，兩流量的最優(yōu)比值不同；其二，燃料的成分（如含水量、甲烷等）有可能會變化；其三，流量測量的不準確。這些因素都會不同程度地影響到燃料的不完全燃燒或空氣的過量，造成鍋爐的熱效應下降，這就是燃燒流量和空氣流量定比值的缺點。為了改善這一情況，最簡單的方法是有一個指標來閉環(huán)修整兩流量的比值。目前，最常用的是煙氣中的含氧量。
3 結(jié)束語
燃氣鍋爐采用的是清潔的能源，對保護大氣環(huán)境，減少污染物的排放和保護人們的身體健康有著重要的意義。隨著“煤改氣”進程的不斷加快，對燃氣鍋爐的需求也將會進入快速增長的階段。燃氣鍋爐在節(jié)能運行控制上的不斷創(chuàng)新和進步也將帶動自身的發(fā)展。
