燃气锅炉燃烧调培训课件

燃气锅炉燃烧调节培训课件课程内容导航010203燃气锅炉基础知识燃烧原理与化学反应燃烧系统组成与设备了解锅炉设备的基本原理与分类体系深入学习燃烧过程的化学机理掌握各类燃烧设备的结构与功能040506燃烧调节方法与参数控制安全操作规范故障诊断与排除精准控制燃烧参数优化锅炉性能遵守安全标准确保设备稳定运行快速识别问题并实施有效解决方案实操案例分析第一章燃气锅炉基础知识建立对燃气锅炉设备的全面认知，为后续深入学习打下坚实基础本章将系统介绍燃气锅炉的核心概念、分类标准以及各类燃气的特性差异燃气锅炉的定义与分类什么是燃气锅炉燃气锅炉是以天然气、液化石油气或人工煤气等气体燃料为能源，通过燃烧产生高温烟气，将热能传递给水或其他工质，用于供热、供汽或发电的热能转换设备按结构分类按燃烧方式分类水管锅炉水在管内流动，烟气在管外加热强制通风锅炉采用风机提供燃烧空气火管锅炉烟气在管内流动，水在管外被加热自然通风锅炉依靠烟囱自然抽力水管锅炉承压能力强，适合大容量需求强制通风型燃烧更充分，效率更高••燃气的种类及特性不同类型的燃气具有各自独特的物理化学特性，了解这些差异对于优化燃烧调节至关重要合理选择和使用燃气类型，能够显著提升锅炉运行效率和安全性天然气液化石油气（）人工煤气LPG主要成分甲烷含量主要成分丙烷和丁烷混合物主要成分氢气、一氧化碳、甲烷混合85-95%热值范围千卡标准立方米热值范围千卡标准立方米热值范围千卡标准立方米8000-9000/10500-12000/3500-4500/燃烧特点燃烧速度快，火焰稳定，污染物燃烧特点热值高，燃烧温度高，需精确调燃烧特点热值较低，含有毒气体，燃烧速排放少节空气比度中等应用优势清洁环保，输送便捷，是工业锅储存要求需加压液化储存，安全管理要求安全注意需防止泄漏，加强通风和检CO炉首选燃料严格测安全提示所有燃气的储存、输送和使用都必须严格遵守《城镇燃气设计规范》等国家标准，建立完善的泄漏检测和应急处理体GB50028系燃气锅炉结构组成主要部件说明辅助系统炉膛燃烧发生的主要空间燃气供应与调压系统•燃烧器燃气与空气混合燃烧装置空气供应与风机系统•换热器热量传递的核心部件给水与循环系统•烟道排放燃烧产物的通道排烟与热回收系统•控制系统自动化监控与调节装置安全保护与报警系统•第二章燃烧原理与化学反应深入理解燃烧过程的化学本质，掌握能量转换规律，为科学调节燃烧参数提供理论支撑本章将详细解析燃烧反应机理、空气需求量计算以及燃烧效率优化原理燃烧的基本化学反应燃气燃烧是燃料中的可燃成分与空气中的氧气发生的快速氧化反应，释放大量热能理解这一化学过程是优化燃烧控制的基础甲烷完全燃烧反应理论空气量过量空气系数燃烧效率影响燃料完全燃烧所需的最小空气量，立方米实际空气量与理论空气量的比值，用符号过量空气过多会带走热量降低效率，过少会1α甲烷理论需要标准立方米空气表示，通常控制在之间造成不完全燃烧产生等有害气体

9.

521.05-

1.25CO关键要点最佳过量空气系数需根据燃气种类、燃烧器型号和负荷工况综合确定，通过烟气分析仪实时监测氧含量进行精确调节燃烧过程中的能量守恒与质量守恒能量守恒定律燃料输入的化学能通过燃烧转化为热能，部分被锅炉有效利用，部分随烟气和其他途径损失输入热量有效热量各项热损失=+排烟热损失（最大，占）•3-8%不完全燃烧损失•散热损失•灰渣物理热损失•92%85%5%典型热效率常规热效率排烟损失现代冷凝式燃气锅炉可达普通燃气锅炉平均水平优化后可降至的水平质量守恒原理燃烧前后物质总质量保持不变，燃料质量加上空气质量等于烟气质量通过烟气成分分析可以反推实际燃烧工况，判断燃烧是否完全、空气系数是否合理过量空气的调节与优化过量空气系数是燃烧调节的核心参数，直接影响燃烧效率、排放水平和设备安全找到最佳平衡点是燃烧调节的关键技能过量空气不足（）最佳过量空气（）过量空气过多（）α

1.05α=

1.05-

1.25α

1.25燃烧现象火焰发黄发红，炉膛冒黑烟燃烧现象火焰呈蓝色或淡黄色，燃烧稳定燃烧现象火焰短促发白，炉温偏低产生后果不完全燃烧，浓度升高，热效率降低，积运行效果燃烧完全，热效率最高，排放达标产生后果排烟热损失增大，热效率下降，排放增CO NOx碳增加加监测指标烟气含氧量，3-5%CO100ppm调节措施增大风门开度，提高风机转速调节措施减小风门开度，降低风机转速测量与调节方法使用便携式烟气分析仪，在烟道取样测定氧含量（₂）、二氧化碳含量（₂）和一氧化碳含量（），根据测量结果实时调整燃气阀和空气风门，使各项指标达到最优O%CO%CO ppm范围建议每班次至少测量次，负荷变化时应增加测量频次2-3燃烧化学反应与产物分析主要燃烧反应方程燃烧产物组成完全燃烧产物二氧化碳（₂）•CO8-12%水蒸气（₂）•H O15-20%氮气（₂）•N70-75%过量氧气（₂）•O3-5%不完全燃烧反应有害产物（需严格控制）一氧化碳（）•CO100ppm氮氧化物（）•NOx80mg/m³第三章燃烧系统组成与设备介绍燃烧系统是燃气锅炉的核心，由燃烧器、供气系统、供风系统和控制系统等多个子系统组成全面了解各部件的功能与工作原理，是实现精准调节和安全运行的前提燃烧器的类型与结构自然通风燃烧器强制通风燃烧器工作原理利用烟囱抽力自然供风，燃气与空气在燃烧器处混合工作原理配备风机强制送风，精确控制燃气与空气混合比例适用场景小型锅炉，负荷稳定工况适用场景中大型锅炉，负荷变化频繁工况主要特点结构简单，能耗低，但调节性能有限主要特点燃烧稳定，调节范围宽，效率高燃烧器性能分级单段式燃烧器两段式燃烧器比例调节式燃烧器固定火力，开关控制，结构最简单，适合负高火和低火两档切换，可适应一定的负荷变火力连续可调，精确匹配负荷需求，燃烧效荷恒定的工况，调节灵活性较差化，成本适中，应用广泛率最高，但设备投资较大，多用于高端锅炉燃气供应系统组成燃气供应系统负责将燃气从管网安全、稳定地输送到燃烧器，确保燃气压力、流量和纯度符合燃烧要求系统的可靠性直接关系到锅炉的安全运行燃气调压阀将管网压力调节至燃烧器所需压力（通常），保证压力稳定，防止压力波动影响燃烧2-20kPa燃气过滤器过滤燃气中的杂质颗粒和水分，保护调压阀和燃烧器喷嘴，需定期清洗或更换滤芯燃气阀门组包括手动阀、电磁阀和调节阀，实现燃气的开关控制和流量调节，电磁阀具有快速切断功能安全保护装置包括压力开关、泄漏检测器、紧急切断阀等，异常情况下自动切断气源，确保系统安全管路设计关键要点管径计算需考虑流量和压损，确保末端压力满足要求法兰连接处必须可靠密封，防止泄漏••管路应设置坡度和排水装置，防止冷凝水积聚管路应有明显的介质流向和压力标识••安装位置应便于操作维护，避开高温和腐蚀环境室内燃气管道应采用明装，严禁埋地或穿越卧室••空气供应与风机系统风机的核心作用风机为燃烧提供充足的空气，是实现强制通风、精确控制空燃比的关键设备风机性能直接影响燃烧效率和排放水平风机类型选择离心风机压头高，风量大，噪音较大，适合大型锅炉轴流风机结构紧凑，效率高，适合中小型锅炉变频风机转速连续可调，节能效果显著，是现代锅炉的首选123风量调节方式空气预热器功能安装注意事项风门调节通过调节风门开度改变风阻，简单但能耗较高利用排烟余热预热燃烧空气，提高进风温度，可提升热效率，降低风机进口应设置空气过滤器，防止灰尘堵塞燃烧器2-5%排烟热损失控制与安全保护系统现代燃气锅炉配备了完善的自动控制和多重安全保护系统，实现燃烧过程的精准调节和异常工况的及时响应，是保障锅炉安全高效运行的核心火焰检测系统燃气泄漏监测紧急切断装置紫外线火焰检测器检测火焰中的紫催化燃烧式探测器检测可燃气体浓快速切断阀电磁驱动或气动驱动，外线辐射，响应速度快（秒），抗度，达到设定值时报警，安装于易泄动作时间秒，可靠截断气源11干扰能力强，是大中型锅炉的首选漏部位和锅炉房通风不良处联锁条件火焰熄灭、燃气泄漏、超离子电极检测器利用火焰导电特性报警联锁功能浓度达到爆炸下限的压超温、风机故障、停电等异常时自检测，成本低，适合小型锅炉，但易时发出报警，达到时自动切动切断25%50%受积碳和电磁干扰影响断气源并启动排风手动复位切断后必须手动查明原因光敏电阻检测器检测火焰可见光，定期校准每个月应校验一次探测器并确认安全后才能重新启动6简单可靠但抗干扰能力较弱精度，确保可靠性安全提示所有安全保护装置必须定期检验测试，严禁私自短接或解除联锁操作人员应熟练掌握应急处理程序，每季度至少组织一次应急演练燃烧系统电气控制原理控制系统主要功能模块顺序控制调节控制预吹扫启动前风机运行秒温度压力调节根据设定值自•30-60•/PID排除炉膛余气动调整火力点火程序小火点燃后延时确认再开空燃比跟随燃气阀与风门联动保持••启主火最佳比例火焰监测持续监测火焰状态，熄火负荷分段根据热负荷自动切换高低••后秒内切断火或调节输出3正常停炉先切断燃气，后延时停风远程通讯通过总线与上位机交换数••机据实现集中监控现代控制器多采用或专用燃烧控制器，具有故障自诊断、参数记录和远程监控功能，PLC大幅提升了运行的智能化和安全性水平第四章燃烧调节方法与参数控制燃烧调节是锅炉运行的核心技能，涉及燃气流量、空气配比、火焰状态等多个参数的协调控制掌握科学的调节方法，能够实现燃烧的最优化，提升热效率、降低排放、保障安全燃气与空气比例调节燃气与空气的配比是否合理，直接决定燃烧是否完全、热效率是否最佳精准的比例调节需要理论计算与实际测量相结合第二步初始调节第一步理论计算根据计算值初步调整燃气阀开度和空气风门开度或风机转速，使燃气与空气流量比接近设定值可通过流量计或压根据燃气成分和热值计算理论空气量，确定基准配比例如纯甲烷燃烧1m³需要空气

9.52m³，考虑过量空气系数差计读数判断，实际需要α=

1.

211.4m³第四步精细调整第三步烟气分析根据测量结果微调₂偏高说明空气过量，应减小风门；₂偏低或超标说明空气不足，应增大风门反复测O O CO使用烟气分析仪在烟道取样，测量O₂、CO₂、CO含量和烟气温度理想状态O₂为3-5%，CO100ppm，量调整直至达到最佳状态₂为CO8-10%配比调节注意事项调节过程应缓慢进行，每次调整后等待秒以上让工况稳定•30负荷变化时应重新校核空燃比，不同负荷段比例可能不同•定期清理燃烧器和烟道，防止积碳影响配比准确性•记录每次调节的参数和结果，形成该锅炉的调节曲线•燃烧器点火与熄火控制流程规范的点火和熄火程序是防止炉膛爆炸、确保设备安全的关键现代燃烧器都配备了自动化的程序控制和联锁保护预吹扫阶段1时间秒30-60风机全速运行，清除炉膛内可能残留的可燃气体，防止点火时爆燃点火准备检查风压开关确认风量充足2检查火焰检测器工作正常确认燃气压力在正常范围小火点燃关闭主燃气阀，打开点火燃气阀3时间5-10秒接通点火变压器电源点火电极产生高压电火花主火点燃小火燃气阀打开，形成小火焰4火焰检测器确认小火建立小火稳定燃烧2-3秒后主燃气阀逐渐打开正常运行根据负荷需求调节到设定火力5火焰检测器持续监测点火系统退出工作温度压力自动调节熄火保护机制各项参数在设定范围内6火焰失检保护点火失败保护故障联锁停机火焰检测器在正常燃烧过程中失去火焰信号超过秒，立即关闭燃气阀，从打开点火燃气阀开始计时，如果在设定时间内（通常秒）火焰检测当出现燃气压力异常、风机故障、超温超压、燃气泄漏等异常时，控制系310启动报警，防止未燃燃气进入炉膛造成爆炸器未检测到火焰，判定点火失败，关闭燃气阀，禁止再次启动，需手动复统自动执行停机程序关闭燃气阀延时停风机报警指示等待人工处→→→位排查原因理燃烧效率的监测与提升燃烧效率是衡量锅炉运行经济性的关键指标通过实时监测关键参数并采取针对性措施,可以有效提升燃烧效率,降低运行成本关键监测参数调节参数曲线与典型调节案例燃烧调节关键曲线建立和掌握以下曲线关系是实现精准调节的基础,:负荷燃气压力曲线空燃比烟气成分曲线--反映不同蒸发量或热负荷下所需的燃气压力用于设定燃气调节阀开度描述不同空燃比下的₂、₂、含量变化用于判断当前燃烧状态,OCOCO,负荷风机转速曲线负荷热效率曲线--反映不同负荷下所需的送风量用于设定风机变频器频率或风门开度反映不同负荷率下的锅炉热效率找出最佳运行负荷区间,,典型调节案例低负荷运行优化:问题现象原因分析12某吨锅炉在低负荷运行时烟气含氧量高达排烟温度℃热风机采用风门调节低负荷时风门虽关小但风机仍全速运行实际风量过630%,8%,180,,,效率仅明显偏低大导致过量空气过多同时风机能耗高80%,,改进措施优化效果34改用变频器控制风机转速低负荷时降低转速至使风量与负荷精确调整后烟气含氧量降至排烟温度降至℃热效率提升至风,30Hz,4%,150,85%,匹配同时优化燃气阀开度曲线机电耗降低综合节能效果显著60%,燃烧调节参数监控面板实时监控关键数据

2.

5454.2155燃气压力风机频率烟气含氧量排烟温度当前供气压力送风机运行频率实时排烟氧浓度℃烟道气体温度kPa-Hz-%--

8589.5含量燃烧效率CO一氧化碳浓度当前热效率ppm-%-通过对这些参数的持续监控和科学分析操作人员可以及时发现异常趋势提前采取调整措施确保锅炉始终处于最佳运行状态建议每小时记录一次数,,,据建立运行台账,第五章安全操作规范与注意事项安全是锅炉运行的生命线燃气锅炉涉及高温、高压、易燃易爆介质任何疏忽都可能,造成严重后果必须严格遵守操作规程落实安全措施做到三不伤害,,燃气锅炉安全操作要点开机前安全检查点火操作规范流程紧急停炉处理程序检查燃气管路无泄漏阀门开关灵活可靠关闭主燃气阀打开总管阀门立即按下紧急停止按钮

1.,

1.,

1.检查水位在正常范围给水泵运行正常启动控制系统执行预吹扫程序关闭燃气总阀切断气源

2.,

2.,

2.,检查烟道畅通引风机运转正常确认预吹扫完成炉膛内无可燃气体保持风机继续运行分钟冷却炉膛

3.,

3.,

3.2-3,检查安全阀、压力表、温度计等仪表完按下点火按钮系统自动执行点火程序查明事故原因排除故障隐患

4.

4.,

4.,好观察火焰是否正常颜色应为蓝色或淡黄记录事故详细情况和处理过程

5.,

5.检查电气系统正常接地可靠

5.,确认火焰稳定后逐步提升负荷至设定值向主管部门报告等待批准后方可重新启

6.,

6.,确认锅炉房通风良好燃气浓度在安全范动

6.,检查各项参数是否在正常范围内

7.围重启前必须重新全面检查

7.确认火焰检测器和报警装置工作正常

7.重要提示所有操作人员必须持证上岗熟知本岗位操作规程和应急预案严禁无证操作、违章作业每次交接班必须详细记录设备运行状态:,和存在问题做好交接手续,燃烧安全隐患及防范措施燃气锅炉运行中存在多种安全隐患必须高度警惕、认真防范将风险降到最低,,燃气泄漏的检测与应急处理火焰异常熄灭的原因及处理泄漏原因管道腐蚀穿孔、阀门密封不严、接头松动、常见原因燃气压力波动过大风量突然变化燃烧器::;;软管老化破裂等喷嘴堵塞点火电极或火焰检测器故障燃气质量异;;常或含水量过高检测方法使用便携式可燃气体检测仪定期巡检安装:;固定式燃气报警器小时监测用肥皂水涂抹可疑预防措施安装燃气稳压装置定期清洗燃烧器和喷嘴24;:;;部位观察是否起泡及时更换老化的点火电极定期校验火焰检测器协;;调燃气供应商保证气质应急处理发现泄漏立即关闭气源总阀打开门窗通风:;;严禁开关电器和使用明火人员疏散至安全区域使处理步骤熄火后系统自动切断燃气查明熄火原因并;;:;用防爆工具排查漏点泄漏严重时通知消防部门排除故障对炉膛进行充分吹扫至少分钟确认一;;5;切正常后按正常程序重新点火连续熄火两次以上须;通知专业人员检修其他重要安全隐患炉膛爆炸超温超压回火与脱火未经吹扫直接点火、燃气大量泄入炉膛后点火、熄火循环不良、结垢严重、安全阀失效等会导致超温超压燃气压力过低或风量过大会脱火压力过高或风量不足,后继续供气等都可能引发爆炸必须严格执行吹扫和应定期检验安全阀、监测水质、保证水循环畅通会回火需及时调整燃气与空气配比点火程序法规标准与环保要求燃气锅炉的设计、制造、安装、运行必须符合国家法律法规和标准规范要求同时满足日益严格的环保排放标准,主要法律法规技术标准规范《中华人民共和国特种设备安全法》《锅炉房设计规范》••GB50041《锅炉安全技术监察规程》《城镇燃气设计规范》•TSG G0001•GB50028《特种设备作业人员监督管理办法》《工业锅炉热平衡测试与计算方法》••GB/T10180《城镇燃气管理条例》《锅炉大气污染物排放标准》••GB13271违反规定将承担行政处罚甚至刑事责任定期组织学习更新的标准要求••环保排放标准检验与许可要求颗粒物排放新装锅炉须经安装监督检验合格•≤20mg/m³•二氧化硫₂每年进行一次外部检验•SO≤50mg/m³•氮氧化物部分地区每两年进行一次内部检验•NOx≤80mg/m³≤50mg/m³•烟气黑度林格曼级每六年进行一次水压试验•≤1•超标排放将面临高额罚款和停产整改操作人员必须取得特种设备作业人员证••合规提示企业应建立锅炉安全管理制度和操作规程配备专职安全管理人员建立设备技术档案和运行记录定期开展自查和隐患排查治理确保依法合规运行:,,,,第六章故障诊断与排除技巧锅炉运行中难免会出现各种故障和异常现象快速准确地诊断故障原因及时采取有效,措施排除故障是保障设备安全稳定运行的重要能力本章将介绍常见故障的表现、成,因和处理方法常见燃烧故障案例分析火焰不稳定冒黑烟现象:火焰跳动、摇摆、颜色变化、时大时小现象:烟囱排出明显黑烟,烟气黑度超标,炉膛内有黑色烟雾原因:燃气压力波动;风量不稳定;燃烧器喷嘴部分堵塞;炉膛负压波动原因:空气量不足燃烧不完全;燃烧器雾化不良;炉膛温度过低处理:检查调压阀稳定燃气压力;调整风门或风机转速;清洗燃烧器喷嘴;检查烟道和引风系统处理:增大风门开度提高送风量;检查修理燃烧器;适当提高负荷提升炉温;清理炉膛积碳超标排烟温度过高CO现象:烟气分析仪显示CO浓度100ppm,严重时可达数百甚至上千ppm现象:排烟温度超过200℃,明显高于正常值,热效率下降原因:过量空气不足;燃气与空气混合不良;炉膛温度偏低;燃烧器故障原因:受热面积灰或结垢;过量空气过多;负荷过高;烟气走短路处理:增加送风量调整空燃比;检查燃烧器调风器;检查火焰形状和颜色;清洗燃烧器确保正常雾化处理:停炉清灰除垢;适当减小送风量;控制负荷在额定范围;检查烟道密封消除短路设备故障排查流程0102现象观察原因分析仔细观察异常现象,记录火焰状态、仪表读数、声音气味等根据现象结合理论知识分析可能的原因,列出几种可能性0304逐项检查采取措施按从简单到复杂、从外部到内部的顺序逐项检查排除找到原因后及时采取针对性措施解决问题0506效果验证记录总结第七章实操案例分析与总结典型燃气锅炉燃烧调节实操演示要点实操演示流程培训总结要点开机前全面检查各系统状态燃烧调节是理论与实践高度结合的技能

1.•执行标准点火程序建立稳定燃烧理解燃烧原理是做好调节的基础

2.•使用烟气分析仪测定初始参数熟悉设备特性才能精准控制

3.•逐步调整燃气阀和风门优化配比安全意识必须时刻放在首位

4.•记录不同工况下的关键数据注重积累经验建立调节曲线

5.•模拟负荷变化练习动态调节持续学习掌握新技术新方法

6.•演练异常工况应急处理

7.未来燃烧技术发展趋势智能化控制技术超低排放技术基于人工智能和大数据的自适应燃烧控制系统实时优化调节参数提升燃烧效率和稳定性采用低氮燃烧器、烟气再循环、脱硝等技术将排放降至以下满足更严格的环保要求,,SCR,NOx30mg/m³,热能梯级利用物联网远程运维全冷凝技术回收烟气潜热热效率可达基于低位热值同时实现余热深度利用通过物联网技术实现设备状态实时监测、远程诊断、预测性维护降低运维成本提高可靠性,105%,,学员互动与答疑环节欢迎各位学员提出在实际工作中遇到的问题和困惑我们将一起讨论交流共同提高燃烧调节技术水平优秀的操作技能需要不断学习、实践和总结希望大家学以致用安全高效地做好锅炉运行工作,,,,!。