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[摘 要]燃气锅炉的体积要比燃煤锅炉小得多，而且可以更加容易的进行自动化控制。燃气锅炉在应用方面具有更加广阔的前景。锅炉控制系统的发展也是经历了从简单到复杂和逐渐向自动化控制不断迈进的过程。随着工业的发展，燃气锅炉的应用已经十分广泛，如何提高燃气锅炉的使用效率和减少有害气体的排放有着重要的意义。
[关键词]燃气锅炉；节能控制
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0040-01
1 燃气锅炉的特点
1.1 燃气锅炉的年燃料消耗量多于燃煤锅炉，但因为天然气的费用比煤低，两者热值也不同，天然气性价比高于煤。
1.2 在运行成本方面，燃气锅炉不存在废气的排污、监测费用和脱硫的药剂、水的费用。在正常用水相同的情况下，燃气锅炉在洁净、防尘、除渣等辅助用水方面比燃煤锅炉节约，并且燃气锅炉的自动化程度高。燃气锅炉由于在使用辅助设备时比燃煤锅炉的机械设备少，导致所需人员就少，人工成本低。燃气锅炉耗电量低，节约生产用电费用。
1.3 燃气锅炉房布置灵活，产生噪音低，同燃煤锅炉相比它无需储存原材料的空间，所以使用空间相对较少。
1.4 改善环境。燃煤锅炉产生大量的烟尘，不利于环保，天然气无污染，低能耗，以天然气为燃料的锅炉更环保。
通过以上四方面的对比，可知燃气锅炉解决了脱硫问题，减少了大气污染，避免了脱硫废水的排放，对防治水污染起到了重要的作用。燃气锅炉的使用效益明显，并且也带来了良好的社会效益。在燃气锅炉的实际使用过程中，系统所需要的总热量时刻在发生着变化，就如何提高燃气锅炉效率，对其节能运行控制优化进行研究。能源是人类生存和发展的重要物质基础，其供需矛盾已成为亟待解决的问题。
2 燃气锅炉燃烧过程
机理和能量的转换为了实现燃烧，必须有可燃物质.有燃烧所需要的足够数量的氧气，工程实际中，氧气一般来自空气。有足够高的温度。换言之，燃烧的基本条件为：可燃物质按一定的比例与氧分子状态混合；参与反应的分子必须具有一定的能量贮备，即具有一定的温度，以克服分子间的内力，即当分子碰撞时能够破坏起始物质的键，而后结合成稳定的新键，最后导致反应产物的生成；需要有一定的时间，以保证反应进行完毕。
從能量守恒角度分析，进入锅炉系统的燃气释放的总能量q应该等于从锅炉系统流出的总能量，包括炉水吸热量q1，循坏水吸热量q2，不完全燃烧损失q3，散热q4，排烟q5。即q=ql+q2+q3+q4+q5当回水温度或设定出口温度设定值（根据外界温度而变化）变化时，循环水的吸热量相应变化，需要的总热量值也随之变化。因此，根据所需总热量的变化，适当调整燃气和空气进气量，可以使锅炉更经济有效地运行。
3 燃气锅炉节能运行控制要点
3.1 对空气进行准确科学的控制
空气系数标准状态下，1立方米气体燃料，按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量（指干空气），称之为气体燃料的理论空气量，用v0表示。在实际工作过程中，可以根据气体燃料的成分计算出来，送进锅炉的空气量v称为实际空气量，用v表示，该数值从实际经验来看，要比理论空气量要大，这其中，比理论空气量多出的那一部分空气，就是过量空气。从而可以知道，实际上实际空气量就是理论空气量与过量空气量的总和。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数，使用α表示，即α=v/v0。从技术控制角度来看，过量空气系数α，对于燃气锅炉的燃烧效率和运行实际运行状况，有着非常重要的影响。具体来说，如果α值偏小，燃气锅炉内的天然气就不能够进行充分的燃烧，导致一部分天然气的浪费。如果α值偏大，那么容易导致锅炉内的排烟热损失增多。从而可见， 在燃气锅炉节能运行控制过程中，一定要科学计算最优过量空气系数， 并对其进行合理的控制。
3.2 合理控制燃气锅炉的出水温度
在燃气锅炉的实际工作运行过程中，供热情况会不断发生变化，遇到天气的变化，锅炉供热地带的热量总需求就会跟着发生变化。在一天之中，白天和晚上的热量需求情况也是有差异的，这就需要燃气锅炉在要时刻根据总热量需求的变化，对燃气和空气的输送量进行科学合理的调节，以保证锅炉的运行效率，既能保证必要的热量需求供应，又不浪费燃气资源。现阶段使用带电子比例调节的低氮燃烧器比较多，对于这种燃烧器主要是通过单回路PID对出水温度进行调节控制，在此基础上，根据出水温度的设定值与实际出水温度检测值的差值，对调节燃料阀进行调整，使其逐渐达到合理的状态。在这个过程中，如果为了让燃烧效果达到最好，还可以直接提升烟气含氧量，从而保证空气中的氧气充足。
一般来说，燃烧控制算法都具有一定的人工指导功能，具体来说，可以通过人工自主设定的方式，对锅炉的运行时间进行设定，从锅炉点火，到其满负荷运行，不同类型的锅炉，所需要的时间也不相同。锅炉在有负荷运行时，内部的燃烧控制软件会根据实际温度的变化，对锅炉的符合进行相应的调整。如果是温差较大，通常锅炉会使用全开式燃烧，智能软件的动态调整，可以让满负荷的锅炉平稳运行，以减少燃料的浪费。
3.3 合理控制烟气含氧量
从实际的情况来看，在锅炉燃烧时，对烟气的含氧量进行合理控制，也可以在一定程度上降低燃料的浪费。是技术方面，在燃烧控制系统中加入一个控制回路，这个控制回路的主要功能是对燃烧流量与空气流量的变比值进行控制，这种控制系统，也称烟气氧含量的闭环控制系统。通过使用这一控制系统，使得锅炉在整个生产过程中保证最经济的燃烧。从现阶段的实际情况来看，比较常用的是烟气中的含氧量。因此，可以说，在锅炉燃烧过程中，通过加入控制回路，进一步提高对烟气含氧量的合理控制，这种方法技术比较简单，并且具备一定的经济性。烟气含氧量的控制，要结合燃起锅炉的实际运行状态，在不同的作业情况下，要合理调整烟气含氧量的比值，尽可能做到既满足锅炉燃烧的需要，同时有降低能耗。
结语
燃气锅炉采用的是清洁的能源，对保护大气环境，减少污染物的排放和保护人们的身体健康有着重要的意义。随着我市“煤改气”进程的不断加快，对燃气锅炉的需求也将会进入快速增长的阶段。燃气锅炉在节能运行控制上的不断创新和进步也将带动自身的发展。
参考文献
[1]水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范课题组.中国地源热泵发展研究报告2008[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[2]马最良，姚杨，姜益强.暖通空调热泵技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[3]美国制冷空调工程师学会，徐伟，等，译.地源热泵工程技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[关键词]燃气锅炉；节能控制
中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0040-01
1 燃气锅炉的特点
1.1 燃气锅炉的年燃料消耗量多于燃煤锅炉，但因为天然气的费用比煤低，两者热值也不同，天然气性价比高于煤。
1.2 在运行成本方面，燃气锅炉不存在废气的排污、监测费用和脱硫的药剂、水的费用。在正常用水相同的情况下，燃气锅炉在洁净、防尘、除渣等辅助用水方面比燃煤锅炉节约，并且燃气锅炉的自动化程度高。燃气锅炉由于在使用辅助设备时比燃煤锅炉的机械设备少，导致所需人员就少，人工成本低。燃气锅炉耗电量低，节约生产用电费用。
1.3 燃气锅炉房布置灵活，产生噪音低，同燃煤锅炉相比它无需储存原材料的空间，所以使用空间相对较少。
1.4 改善环境。燃煤锅炉产生大量的烟尘，不利于环保，天然气无污染，低能耗，以天然气为燃料的锅炉更环保。
通过以上四方面的对比，可知燃气锅炉解决了脱硫问题，减少了大气污染，避免了脱硫废水的排放，对防治水污染起到了重要的作用。燃气锅炉的使用效益明显，并且也带来了良好的社会效益。在燃气锅炉的实际使用过程中，系统所需要的总热量时刻在发生着变化，就如何提高燃气锅炉效率，对其节能运行控制优化进行研究。能源是人类生存和发展的重要物质基础，其供需矛盾已成为亟待解决的问题。
2 燃气锅炉燃烧过程
机理和能量的转换为了实现燃烧，必须有可燃物质.有燃烧所需要的足够数量的氧气，工程实际中，氧气一般来自空气。有足够高的温度。换言之，燃烧的基本条件为：可燃物质按一定的比例与氧分子状态混合；参与反应的分子必须具有一定的能量贮备，即具有一定的温度，以克服分子间的内力，即当分子碰撞时能够破坏起始物质的键，而后结合成稳定的新键，最后导致反应产物的生成；需要有一定的时间，以保证反应进行完毕。
從能量守恒角度分析，进入锅炉系统的燃气释放的总能量q应该等于从锅炉系统流出的总能量，包括炉水吸热量q1，循坏水吸热量q2，不完全燃烧损失q3，散热q4，排烟q5。即q=ql+q2+q3+q4+q5当回水温度或设定出口温度设定值（根据外界温度而变化）变化时，循环水的吸热量相应变化，需要的总热量值也随之变化。因此，根据所需总热量的变化，适当调整燃气和空气进气量，可以使锅炉更经济有效地运行。
3 燃气锅炉节能运行控制要点
3.1 对空气进行准确科学的控制
空气系数标准状态下，1立方米气体燃料，按燃烧反应计量方程式完全燃烧所需要的空气量（指干空气），称之为气体燃料的理论空气量，用v0表示。在实际工作过程中，可以根据气体燃料的成分计算出来，送进锅炉的空气量v称为实际空气量，用v表示，该数值从实际经验来看，要比理论空气量要大，这其中，比理论空气量多出的那一部分空气，就是过量空气。从而可以知道，实际上实际空气量就是理论空气量与过量空气量的总和。实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数，使用α表示，即α=v/v0。从技术控制角度来看，过量空气系数α，对于燃气锅炉的燃烧效率和运行实际运行状况，有着非常重要的影响。具体来说，如果α值偏小，燃气锅炉内的天然气就不能够进行充分的燃烧，导致一部分天然气的浪费。如果α值偏大，那么容易导致锅炉内的排烟热损失增多。从而可见， 在燃气锅炉节能运行控制过程中，一定要科学计算最优过量空气系数， 并对其进行合理的控制。
3.2 合理控制燃气锅炉的出水温度
在燃气锅炉的实际工作运行过程中，供热情况会不断发生变化，遇到天气的变化，锅炉供热地带的热量总需求就会跟着发生变化。在一天之中，白天和晚上的热量需求情况也是有差异的，这就需要燃气锅炉在要时刻根据总热量需求的变化，对燃气和空气的输送量进行科学合理的调节，以保证锅炉的运行效率，既能保证必要的热量需求供应，又不浪费燃气资源。现阶段使用带电子比例调节的低氮燃烧器比较多，对于这种燃烧器主要是通过单回路PID对出水温度进行调节控制，在此基础上，根据出水温度的设定值与实际出水温度检测值的差值，对调节燃料阀进行调整，使其逐渐达到合理的状态。在这个过程中，如果为了让燃烧效果达到最好，还可以直接提升烟气含氧量，从而保证空气中的氧气充足。
一般来说，燃烧控制算法都具有一定的人工指导功能，具体来说，可以通过人工自主设定的方式，对锅炉的运行时间进行设定，从锅炉点火，到其满负荷运行，不同类型的锅炉，所需要的时间也不相同。锅炉在有负荷运行时，内部的燃烧控制软件会根据实际温度的变化，对锅炉的符合进行相应的调整。如果是温差较大，通常锅炉会使用全开式燃烧，智能软件的动态调整，可以让满负荷的锅炉平稳运行，以减少燃料的浪费。
3.3 合理控制烟气含氧量
从实际的情况来看，在锅炉燃烧时，对烟气的含氧量进行合理控制，也可以在一定程度上降低燃料的浪费。是技术方面，在燃烧控制系统中加入一个控制回路，这个控制回路的主要功能是对燃烧流量与空气流量的变比值进行控制，这种控制系统，也称烟气氧含量的闭环控制系统。通过使用这一控制系统，使得锅炉在整个生产过程中保证最经济的燃烧。从现阶段的实际情况来看，比较常用的是烟气中的含氧量。因此，可以说，在锅炉燃烧过程中，通过加入控制回路，进一步提高对烟气含氧量的合理控制，这种方法技术比较简单，并且具备一定的经济性。烟气含氧量的控制，要结合燃起锅炉的实际运行状态，在不同的作业情况下，要合理调整烟气含氧量的比值，尽可能做到既满足锅炉燃烧的需要，同时有降低能耗。
结语
燃气锅炉采用的是清洁的能源，对保护大气环境，减少污染物的排放和保护人们的身体健康有着重要的意义。随着我市“煤改气”进程的不断加快，对燃气锅炉的需求也将会进入快速增长的阶段。燃气锅炉在节能运行控制上的不断创新和进步也将带动自身的发展。
参考文献
[1]水源地源热泵高效应用关键技术研究与示范课题组.中国地源热泵发展研究报告2008[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[2]马最良，姚杨，姜益强.暖通空调热泵技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.
[3]美国制冷空调工程师学会，徐伟，等，译.地源热泵工程技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.