燃气锅炉的工作原理

《科技传播》2013•1（上）165应用技术Applied Technology

燃气锅炉控制原理及故障处理

徐秉刚

西北农林科技大学后勤服务中心，陕西咸阳 712100

摘 要 进行燃气锅炉系统运行控制原理以及故障问题处理方法的分析研究，对于提高燃气锅炉运行故障处理技

术水平以及保证燃气锅炉系统运行的安全、稳定、高效有着积极的作用和意义。本文主要结合燃气锅炉的电控系统

结构以及工作原理，从燃气锅炉程序控制器正常运行工作以及检测报警、燃气锅炉高压点火实现等方面进行分析研

究，并结合燃气锅炉的运行故障问题，对于燃气锅炉的故障处理措施与方法进行分析总结。关键词 燃气锅炉；控制器；电路原理；运行故障；处理；分析

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）82-0165-02

随着社会经济的发展以及油气输送的日益完善，燃气锅炉

系统在实际中应用越来越多。在实际应用中，燃气过滤系统的

运行应用不仅投资应用成本低，而且燃气锅炉在实际应用中还

具有自动化程度高、运行应用效率突出和节能环保等优势，因

此，燃气锅炉在实际应用中具有较大的应用价值。燃气锅炉运

行过程中，对于燃气锅炉的燃烧控制系统的燃烧运行实现进行

支持的主要是燃气锅炉的电控线路部分，也是实现燃气锅炉运

行控制的重要部分。下文将结合燃气锅炉的电控系统结构以及

工作原理，从燃气锅炉程序控制器正常运行工作以及检测报警、

燃气锅炉高压点火实现等方面进行分析研究，并结合燃气锅炉

的运行故障问题，对于燃气锅炉的故障处理措施与方法进行分

析总结。

1燃气锅炉电器控制系统结构以及工作原理分析

1.1 锅炉燃烧控制系统

锅炉燃烧系统的最主要调节对象是对主汽压的调节能力，

通过主气压的不同才变换燃气阀的开度，从而起到控制投入到

锅炉内部燃料的量度，还要配合送风机的挡板角度，使适量的

空气流量进去到炉膛内部。燃气的具体流量的设定是同主汽压

有关的，根据主汽压的调节器的数值来确定其输出值，再将蒸

锅炉工作原理

一、基本概念

什么是锅炉

利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体水压部分、吸热的部分称为锅）、“炉”（即燃烧设备部分、产生热量的部分称为炉）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。例如水冷壁、过热器、省煤器等吸热的部分可以看成是锅；而炉膛、燃烧器、燃油泵，送、引风机可以看成是炉。

锅炉在“锅”及“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

锅炉的主要工作过程：

1) 燃料燃烧过程：层燃：煤→煤斗→炉排—（完成燃烧）→高温烟气

2) 烟气向工质传热过程：高温烟气—（辐射）→水冷壁—（辐射对流）→凝渣管—（辐射对流）→过热、再热管—（对流）→省煤器—（除尘脱硫）→低温烟气排向大气

3) 工质的加热汽化过程：给水（系统用水补给水）→给水箱→泵→省煤器→锅筒—（下降管）→下集箱→水冷壁管束—（辐射对流 汽水混合物）→分离器→饱和蒸汽→过热器→过热蒸汽→用户

燃气真空锅炉原理及主要优缺点

真空热水锅炉最早是由日本的某理工大学在上世纪70年代研制开发的，自面世商业化以后，真空热水锅炉产品开始进入欧美国家，并得到广泛应用。我国的真空热水锅炉技术从日本传入，然后国内开始有科研机构及生产厂家开始研发自己的真空热水锅炉。目前真空锅炉占热水锅炉在国外锅炉市场已经有着不错的市场份额，而国内关于真空热水锅炉的市场和用户开发还处于初级阶段。

燃气真空热水锅炉结构及其原理

上图为斯大燃气真空锅炉结构图

如上图所示：燃气真空热水锅炉的下半部结构与普通锅炉一样，由燃烧室与传热管组成；锅炉下半部装有热媒介，其上部为真空室，其中插入了U型热交换器。因为锅炉整体是在负压状态运行下，所以锅炉本身的安全性很高。炉内的热媒介，在锅炉运行的全过程中，不进、不出、不增、不减，只封闭在锅炉的真空室内，在锅炉的传热管与热交换器之间传递热量。炉内的热媒介是完全脱氧的纯净水，无腐蚀，无水垢，使锅炉寿命长达20多年

具体工作原理：

燃气真空热水锅炉燃烧器燃烧时释放出的热量被热媒水吸收，然后通过热媒水的相变（注：相变是物质从一种相转变为另一种相的过程。物质系统中物理、化学性质完全相同，与其他部分具有明显分界面的均匀部分称为相。与固、液、气三态对应，物质有固相、液相、气相）进行热交换，当温度上升至某真空状态下的饱和温度时，蒸发成饱和和蒸汽，完成第一次相变过程。凝结水流进蒸发室继续吸热，完成相变循环。真空热水锅炉的下部结构由燃烧室和传热管束组成；上部为真空室，其中插入了U型管热交换器；真空室外接抽气单元，使真空室保持稳定的真空度，并将真空室内不凝结气体抽出，提高U型热交换器的换热效率。简单的来说就是：利用水在低压情况下沸点低的特性，快速加热封密的炉体内填装的热媒水，使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽，水蒸汽凝结在换热管上加热换热管内的冷水，达到供应热水的目的

燃气真空锅炉的优缺点：

优点：

1、节能效果好

燃气锅炉得工作原理

燃气锅炉就是一种供暖、提供工业用途得特种设备。在家用供暖方面,主要有提供热水与蒸汽两种,例如家用生活热水、洗浴用水。工业主要提供蒸汽为其她设备提供制冷、动力等服务,例如船舶、机车、矿场等场所。锅炉工作原理比较复杂，主要有燃料系统、烟风系统、汽水系统等构成.不同类型得锅炉其工作原理也就是不同得.

下面就为您介绍燃气锅炉得工作原理. 图１-1给出了燃气锅炉系统得原理图。水通过进水口进入锅炉，经过锅炉加热后得符合供热标准得水质通过循环水泵送入室内散热器，

通过辐射与对流换热来供暖。流过散热器得水重新回到锅炉里面进行加热，然后重新流入散热器,如此循环往复得进行。用户还可以根据供热范围得大小,选择合适得循环水泵，比较经济方便。而且锅炉系统还可以供给用户热水,满足用户基本得热水需求,损失得水量可以通过进水口自动添加。锅炉内水质得温度与室内温度经过温度传感器处理后，把温度信号传送给单片机,通过相应得驱动电路来调节相应管道阀门得大小，进而通过控制水量来控制水温,达到供暖得目得。

燃气锅炉得进水口得阀门就是单向阀,就是为了避免锅炉内得热水倒流回自来水管道,影响经济效率.

炉温与室温得测量都采用集成得温度传感器，集成温度传感器测量比较方便，精确度也比较高，测温范围也符合本次设计得要求。 燃烧器里得进气量由控制器发出得控制信号通过固体继电器得动作来控制进气阀门得大小来保证天然气充分得燃烧。 散热器可以根据自己个人得喜好选择,选择外形美观便于清扫得散热器，一般为了三个效果比较好可以选择铝制得散热器,散热器得入水口得强制循环水泵保证了散热器内得水压，从而也保证了散热片得散热效果。