燃烧过程控制系统

设计题目：燃烧过程控制系统

一、燃烧过程控制系统的基本理论

燃油锅炉的燃烧控制主要有三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。

1．蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统

燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供应其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的，随着后续环节的生产用量不同，反应在燃油蒸汽锅炉环节就是蒸汽压的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。如图1所示

图 1 燃烧炉蒸汽压力控制与燃料比值控制系统

2．炉膛负压控制系统

锅炉炉膛负压力过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失、影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，增加燃料损失、热量损失和降低热效率。

保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大，调节引风量即可实现负压控制；当蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量波动也会较大，此时，经常采用的控制方案如图2所示。

图 2 炉膛负压控制系统

二、燃烧过程控制任务

燃烧过程自动调节系统的选择虽然与燃料的种类和供给系统、燃烧方式以及

锅炉与负荷的联接方式都有关系，但是燃烧过程自动调节的任务都是一样的。归

纳起来，燃烧过程调节系统有三大任务。

第一个任务是维持汽压恒定。汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不

相适应，必须相应地改变燃料量，以改变锅炉的蒸汽量。

第二个任务是保证燃烧过程的经济性。当燃料量改变时，必须相应地调节送

风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。

第三个任务是调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。

对于一台锅炉，燃烧过程的这三项调节任务是不可分隔的，对调节系统设计

时应加以注意。

三、燃烧系统调节对象的特性

锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是既要提供热量适应蒸汽负荷的需要，又要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。为了达到上述目的，燃烧过程的控制系统应包括三个调节任务：即维持汽压、保证最佳空燃比和保证炉膛负压不变。与此相对应，应有三个控制回路分别调节燃料量、送风量和引风量，从而构成了多参数的燃烧过程控制系统。为了能正确地设计控制系统，应先了解对象的动态特性。

气压调节对象的特性

锅炉的燃烧过程是一个能量转换、传递的过程，也就是利用燃料燃烧的热量

产生用汽设备所需蒸汽的过程。主汽压力是衡量蒸汽量与外界负荷两者是否相适

应的一个标志。因此，要了解燃烧过程的动态特性主要是弄清汽压对象的动态特

性。

1. 气压被控对象的生产流程及环节划分

锅炉汽包压力是燃烧过程控制的主要被控量，分析燃烧过程对象的动态特

性，是确定燃烧系统自动控制方案的主要依据。工质(水)通过炉膛吸收了燃料燃

烧发出的热量，不断升温,直到产生饱和蒸汽汇集于汽包内，最后经过过热器成

为过热蒸汽，输送到用汽设备作功。

在锅炉运行中，当燃料量M 发生变化时，送风量与引风量应同时协调变化，

这时的燃料量M 的变化，表示锅炉燃烧率的变化，r Q 的变化与燃烧率的变化（相

当于M 的变化）成正比。

燃料从煤斗下来落在炉排上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层进行燃烧。

所谓“火床”即是形象地表达了这种燃烧方式的特点。根据给煤量阶跃扰动响应

曲线求得床温被控对象的近似传递函数为： 1()()()1M Q s T K T s W s e M s T s

τ-==?+ 燃烧和传热过程是一个复杂的化学物理过程，燃料量改变后，首先需要经过

一定的吸热、燃烧、放热时间，而后将热量传给受热面的金属管壁（辐射传热和

对流传热同时进行），然后将热量传给锅炉的汽水容积。

四、根据控制任务，主要调节以下三个物理量：

1．燃料量调节

调节燃料量使入炉燃料燃烧所产生的量能与锅炉外部负荷需求的量能相适

应。

2．送风量调节

燃料量改变时，送风量也应改变，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。

调节送风量的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。

3．引风量调节

调节引风量的目的是使引风量与送风量相适应，以保持炉膛压力在要求范围

内，以保证燃烧过程稳定性。

燃烧过程控制特点如图3

五、燃烧过程控制基本方案

从燃烧过程控制任务来看，燃烧过程控制应具有如下功能：

（1）迅速改变炉膛燃烧率，适应外部负荷变化。

（2）控制系统能迅速发现并消除燃烧率扰动。燃烧率扰动通常指燃料量和燃料热值的变化扰动。

（3）确保燃料、送风和引风等参数协调变化。保证燃烧经济性。

（4）确保燃烧过程的稳定性，避免炉膛压力大范围波动。

锅炉燃烧系统是一个复杂的多变量耦合系统。输入量有：给煤量、鼓风量和引风量；输出量有：蒸汽压力、烟气含氧量(燃烧的经济性)、炉膛负压。燃料是热量的唯一来源，给煤量的变化直接影响锅炉提供的蒸汽量，也影响汽包压力的变化，是燃烧系统的主控量。鼓风量的变化产生不同的风煤比和相应的燃烧状况，表现出不同的炉膛温度，并决定炉膛损失的大小，直接决定着锅炉能否经济运行。在送风量改变的同时也改变引风量，使炉膛负压保持稳定，保证锅炉安全运行。这三个控制子回路组成了一个不可分割的整体，统称为锅炉燃烧控制系统，共同保证锅炉运行的机动性、经济性和安全性。

可见，锅炉的燃烧过程是个复杂的物理化学过程。各输入，输出的耦合关系十分复杂。锅炉系统具有大的延时，并且参数是时变的，对于这样的对象，难以建立精确的数学模型。

经典的PID算法具有很强的适应能力，如果锅炉的负荷是平稳的，那么，PID可以达到控制要求。

六、燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制

燃烧流量被控对象为：

s e s s G 31

132)(-+=

燃料流量至蒸汽压力关系为： 3)(=s G

蒸汽压力至燃料流量关系为:

3/1)(=s G

蒸汽压力至燃料流量关系为：

1)(=s G

燃料流量检测变换系统数学模型为：

1)(=s G

燃料流量与控制流量比值为：

2/1)(=s G

空气流量被控对象为: s e s s G 21

113)(-+=

(1)炉膛负压控制

引风量与负压关系： s e s s G -+=

1710)( 送风量对负压的干扰为： 132)(+=s s G 七、控制系统参数整定

(1) 燃烧控制系统

为使系统无静差，燃烧流量调节器采用PI 形式，即：

Ki Kp s Gc +=)( 其中，参数p K 和i K 采用稳定边界法整定。先让i K =0，调整p K 使系统等幅振荡，即系统临界稳定状态。系统临界振荡仿真框图及其振荡响应如图4所示：

图 4 系统临界振荡仿真框图

图 5系统临界振荡响应

记录此时的振荡周期11Tcr s =,比例参数0.38Kcr =,则 1.732.2

p Kcr K =

=，0.180.85p

i K K Tcr == 在 1.73p K =, 0.18i K =的基础上，对PI 参数进一步整定，燃料流量闭环控制系统单位阶跃输入的仿真框图如下所示，其中PI 模块的结构如图4.2(a)所示。调节1.1p K =，0.1i K =，系统响应如图6所示，可见系统有约10%的超调量。

图 6 燃料流量闭环控制系统单位阶跃输入的仿真响应

(2)蒸汽压力控制系统

在燃料流量控制系统整定的基础上，采用试误法整定压力控制系统参数。系统整定仿真框图如图所示。当i K =0，p K =1时(此时相当于无调节器，因此系统

最简单)，阶跃输出的仿真结果如图7所示

图 7 蒸汽压力控制系统参数整定仿真结果

由仿真结果可以看出，系统响应超调量约为25%。此时系统调节器最简单，工程上系统响应速度和稳定程度都较好。

(3) 空气流量控制系统

空气流量控制系统的整定方法和燃料流量控制参数整定方法类似，当i K =0.05和p K =0.08时，系统阶跃响应如图8所示，其中上图为阶跃响应，下图为阶跃输入。可见系统响应超调量约为25%。

图 8 整定后空气流量控制系统阶跃响应

图 9 整定后空气流量控制系统阶跃输入

(4) 负压控制系统

负压控制系统的整定方法和燃料流量控制参数整定方法类似。当i K =0.05，p K =0.03时，系统阶跃响应如图10所示，可见系统响应超调量为25%。

图 10 整定后负压控制系统阶跃响应

(5)负压控制系统前馈补偿整定

采用动态前馈整定，其前馈补偿函数为： 5

1517)(++=s s s G 八、控制系统SIMULINK 仿真

利用各整定参数对控制系统进行仿真，框图如11所示。设定蒸汽压力值为10，炉膛负压值为5。仿真结果如图12所示，由上至下依次为蒸汽压力设定值波形，实际蒸汽压力与空气流量波形，负压变化波形和负压设定波形。

图 11

图12 实际蒸汽压力与空气流量波形(红色为实际蒸汽压

力波形，黄色为空气流量波形)

九、课程设计总结

这次过程控制系统课程设计是对大四上期所学专业课《过程控制与集散系统》知识的回顾和检验，而本次实践是针对给定控制方式下进行系统的设计和相关参数的整定。

在《过程控制与集散系统》的学习中，我们已经了解到对系统控制性能改进的诸多方法，如引入前馈控制、串级控制、Smith 预估控制等，除此之外还可通过改变 PID 参数在一定的范围内进行控制性能的改进。

通过此次课程设计，让我对过程控制理论知识在实际应用中有了比较深刻的

认识，提高了理论知识的学习，也检查了自己存在的不足之处。本次设计虽然设

计思路大体上是正确的，但在细节处理方面多多少少存在一些问题，希望老师能够指教。

十、参考文献

1 方康玲《过程控制系统》，武汉理工大学出版社 2007年

2 郭阳宽王正林《过程控制工程及仿真》电子工业出版社 2009年4月

燃烧控制系统的设计(DOC)

目录一绪论...................................................................................................................................... 二燃烧控制系统的设计 2.1燃烧过程控制任务 2.2燃烧过程调节量 2.3燃烧过程控制特点三燃料控制系统 ........................................................................................................................ 3.1燃料调节系统...................................................................................................................... 3.2燃料调节——测量系统...................................................................................................... 3.3给煤机指令.......................................................................................................................... 四600MW火电机组DCS系统设计 4.1 电源部分 4.2 通信部分 4.3 系统接地 4.4 软件部分五结论................................................................................................................................... 参考文献...................................................................................................................................

过程控制系统习题答案

什么是过程控制系统？其基本分类方法有哪几种？过程控制系统通常是指连续生产过程的自动控制，是自动化技术中最重要的组成部分之一。基本分类方法有：按照设定值的形式不同【定值，随动，程序】；按照系统的结构特点【反馈，前馈，前馈-反馈复合】。热电偶测量的基本定律是什么？常用的冷端补偿方式有哪些均质材料定律：由一种均匀介质或半导体介质组成的闭合回路中，不论截面和长度如何以及沿长度方向上的温度分布如何，都不能产生热电动势，因此热电偶必须采用两种不同的导体或半导体组成，其截面和长度大小不影响电动势大小，但须材质均匀；中间导体定律：在热电偶回路接入中间导体后，只要中间导体两端温度相同，则对热电偶的热电动势没有影响；中间温度定律：一支热电偶在两接点温度为t 、t0 时的热电势，等于两支同温度特性热电偶在接点温度为t 、ta和ta、t0时的热电势之代数和。只要给出冷端为0℃时的热电势关系，便可求出冷端任意温度时的热电势,即由于冷端温度受周围环境温度的影响，难以自行保持为某一定值，因此，为减小测量误差，需对热电偶冷端采取补偿措施，使其温度恒定。冷端温度补偿方法有冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法和补偿导线法。为什么热电阻常用三线制接法？试画出其接线原理图并加以说明。电阻测温信号通过电桥转换成电压时，热电阻的接线如用两线接法，接线电阻随温度变化会给电桥输出带来较大误差，必须用三线接法，以抵消接线电阻随温度变化对电桥的影响。对于DDZ－Ⅲ型热电偶温度变送器，试回答：变送器具有哪些主要功能？变送器的任务就是将各种不同的检测信号转换成标准信号输出。什么是变送器零点、零点迁移调整和量程调整？热电偶温度变送器的输入电路主要是在热电偶回路中串接一个电桥电路。电桥的功能是实现热电偶的冷端补偿和测量零点的调整。

什么叫自动控制

什么叫自动控制？答：自动控制是指不用操作人员或者值班人员的介入便能实现装置和机械设备的部分或全部控制的设备装置。什么叫手动控制？答：手动控制是指由操作人员的人为动作控制设备的运行，它与自动控制动作相反。什么叫集中控制？答：集中控制是指集中在某一中心位置控制若干个设备的控制。什么叫就地控制？答：就地控制是指操作人员在接近动力源的地方控制设备。 3．1控制逻辑所有设备分为主洗设备，和非主洗设备，两种设备分别以各自独立的方式进行控制。控制方式分为：集控方式、非集控方式。 ●集控模式，可以进行所有设备的集中控制，按启车和停车顺序自动依次启停设备（启停车顺序见附录一）。 ●非集控模式，所有设备单独启停。分为远程、就地模式，和闭锁、解锁模式。远程模式由计算机控制设备的启停，就地模式由现地箱控制设备的启停。闭锁模式按闭锁模式闭锁，解锁模式可以单独控制，没有闭锁关系。如下综合自动化系统的发展与应用是近年来国内现代化大型选煤厂的一个突出特点，以工控机和可编程控制器为硬件核心、计算机信息管理、优化和控制为软件核心的综合系统成为选煤厂综合自动化的典型模式。综合自动化系统涵盖了设备和生产工艺过程的监视、保护和报警、生产工艺参数的检测和调节、生产设备集中控制以及选煤厂计算机信息管理与优化等内容。

贺西矿选煤厂综合自动化系统主要由以下几部分组成： 1、集中控制系统及主要生产环节自动控制子系统即单机过程控制系统。单机过程控制系统包括： (1)重介工艺参数自动测控子系统（含煤泥重介）； (2)水池液位控制子系统；选煤厂工艺系统设备的集中控制系统采用集散式网络结构，包括5个智能I/O分站。智能I/O分站为：(1)原煤准备系统I/O分站；(2)重介系统I/O分站；(3)浮选系统I/O分站； (4)浓缩压滤车间I/O分站；(5)产品运输I/O分站。 2、基于PLC控制网络的上位计算机监控系统，可实时监视各控制系统画面，向上发送有关数据并接收有关指令，向下发送控制指令。 3、物流的计质计量系统。 4、工业电视监控及生产调度通讯系统。三、综合自动化控制的应用 1、选煤厂集中控制系统选煤工业属于典型流程工业，按照工艺要求, 实现逆煤流顺序启车和顺煤流顺序停车控制, 事故或故障发生时顺序停车控制, 以及紧急停车控制等操作。根据不同的产品要求对多种参控设备可以实现调度室集中控制或就地控制，且能实现就地与集控之间的无扰动转换。选煤厂集中控制的主要特点包括： (1)参控设备中的一备一用设备可以在线实现起、停，所有设备均需设有现场就地紧急停车功能，设置起、停车预警信号及事故报警。 (2)集控运行状态下，司机只能参与就地停车，不能参与起车。 (3)每台设备均设有禁起开关，开关打到禁起位置时，集控开车时不能使本台设备起车。 (4)设备控制一般分为就地和集中控制两种，且两种方式应实现就地与集控之间的无扰动转换，即集控开车时，如系统内某一设备有故障，在故障较小，很快就能处理完毕且恢复正常生产时，应不能影响设备原来的运行状态。重介质选煤工艺对自动控制的依赖性强，便于集中控制设备起、停，实现设备的集中控制，目前大部分现代化选煤厂都实现了集中控制功能。选煤厂集中控制是指对选煤系统中有联系的生产机械按照规定的程序在集中控制室内进行启动、停止或事故处理的控制。我国选煤厂集中控制系统的类型大体经过了以下几个发展过程：

锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文

毕业论文锅炉燃烧过程控制系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

锅炉燃烧控制系统仿真

锅炉燃烧过程控制系统仿真目的：通过该项目的训练，掌握串级控制、比值控制、前馈控制在锅炉燃烧过程控制系统的综合应用。原理简述：燃烧过程控制系统：燃油锅炉的燃烧过程控制主要由三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统以及炉膛负压控制系统。 1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供其他生产环节使用。一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的，后续环节对蒸汽的生产用量不同，反映在蒸汽锅炉环节就是蒸汽压力的波动。维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气的控制实现的。因此，蒸汽压力是最终被控制量，可以根据生成情况确定；燃料量是根据蒸汽压力确定的；空气供应量根据空气量与燃料量的合理比值确定。 2 、炉膛负压控制系统锅炉炉膛负压过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失，影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会增加燃料损失、热量损失和降低热效率。使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，

控制方案：某锅炉燃烧系统要求对系统进行蒸汽压力控制。本项目采用燃烧炉蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统，并辅以炉膛负压控制的方案，控制系统框图如图所示。已知控制系统传递函数：燃料流量系统的数学模型：G(s)=s e s 31 122-+

空气流量模型：G(s)=s e s 21102-+ 引风量与负压关系模型：G(s)=s e s -+156 送风量对负压的干扰模型：G(s)=122 +s 并取：燃料流量至蒸汽压力关系约为：G(s)=4 蒸汽压力至燃料流量关系约为：G(s)=1/4 燃料流量与控制流量比值：G(s)=2 空气流量与燃料流量比值：G(s)=1 实现步骤： 1、系统稳定性分析作出伯德图，如果相角裕度Pm>0°或幅值裕度Gm>1，表示系统稳定。 (1) 燃料流量系统数学模型：G(s)=s e s 31122-+的伯德图：空气流量数学模型G(s)=s e s 21102 -+的伯德图：

自动控制系统分类

1-3自动控制系统的分类本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点，介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多，这里主要介绍其中比较重要的几种：一、按描述系统的微分方程分类在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类： 1．线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数，则称为定常线性自动控制系统；相反，如系数不是常数而是时间t的函数，则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理，因此数学上较容易处理。 2．非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理，因此数学上处理比较困难，至今尚没有通用的处理方法。严格地说，在实践中，理想的线性系统是不存在的，但是如果对于所研究的问题，非线性的影响不很严重时，则可近似地看成线性系统。同样，实际上理想的定常系统也是不存在的，但如果系数变化比较缓慢，也可以近似地看成线性定常系统。二、按系统中传递信号的性质分类 1．连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数，则称为连续系统。 2．采样系统系统中至少有一处，传递的信号是时间的离散信号，则称为采样系统，或离散系统。三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1．镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2．程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3．随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统，或跟踪系统，如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。

过程控制系统

《控制系统》课程设计课题：加热炉温度控制系统系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：学号：1214061（44、32、11）指导教师河南城建学院 2010年12月29日

成绩评定· 一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分（按下表要求评定）评分项目设计报告评分答辩评分平时表现评分合计（100分）任务完成情况（20分）课程设计报告质量（40分）表达情况（10分）回答问题情况（10分）工作态度与纪律（10分）独立工作能力（10分）得分课程设计成绩评定班级姓名学号成绩：分（折合等级）指导教师签字年月日

一、设计目的：通过对一个使用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。二、设计要求：设计一个加热炉温度控制系统，确定系统设计方案，画出系统框图，完成元器件的选择和调节器参数整定。三、总体设计： 1．控制系统的设计思想串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 2 .加热炉控制系统原理加热炉控制系统以炉内温度为主被控对象，燃料油流量为副被控对象的串级控制系统。该控制系统的副回路由燃料油流量控制回路组成，因此，当扰动来自燃料油上游侧的压力波动时，因扰动进入副回路，所以，能迅速克服该扰动的影响。由于炉内温度的控制不是单一因素所能实现的，所以，还要对空气的流量进行控制。空气的控制直接影响炉内燃烧的状况，不仅影响炉温，还直接影响了能源的利用率和环境的污染。所以，对空气的控制很有必要，其原理和燃料控制相同。

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

文件编号：GD/FS-2931 The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （操作规程范本系列）循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法详细版提示语：本操作规程文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB （Circulating Fluidize Bed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS (Distributed Control System：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，

所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 (2)

锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真燃烧过程控制系统概述燃烧蒸汽锅炉的燃烧过程主要由三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。[6]如图1是燃烧过程控制系统示意图，图2是原理方框图，图3是燃烧过程控制特点。图1燃烧过程控制系统示意图

图2原理方框图图3 燃烧过程控制特点 2.1蒸汽压力控制系统和燃料空气比值系统燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是为后续的生产环节提供稳定的压力。一般生产过程中蒸汽的控制是通过调节压力实现的，随着后续环节的蒸汽用量不同，会造成燃油蒸汽压力的波动，蒸汽压力的波动会给后续的生产造成不良的影响，因此，维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃料产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。因此，各个控制环节的关系如下：蒸汽压力是最终被控量，根据生成量确定；燃料量根据蒸汽压力确定；空气供应量根据空气量与燃料量的比值确定。控制量如图4所示。图5为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统结构简图。图6为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图。

图4控制量示意图图5燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图

图6燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图 2.2炉膛负压控制系统所谓炉膛负压：即指炉膛顶部的烟气压力。炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时，最先将在炉膛负压上反映出来，而后才是火检、火焰等的变化，其次才是蒸汽参数的变化。因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。大多数锅炉采用平衡通风方式，使炉内烟气压力低于外界大气压力，即炉内烟气负压，炉膛内烟气压力最高的部位是炉堂顶部。当炉负压过大时，漏风量增大，吸风机电耗，不完全燃烧损失、排烟热损失均增大。甚至使燃烧不稳定甚至灭火炉负压小甚至变为正压，火焰及飞灰将炉膛不严处冒出，恶化工作燃烧造成危及人身及设备安全。故应保持炉膛负压在正常范围内。[7] 保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。如果负压波动不大，调节引风量即可以实现负压控制；当蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量波动也会很大，此时，经常采用的控制方法为动态前馈-反馈控制，如图4所示。前馈控制的基本概念是测取进入控制过程的干扰信号，在炉膛负压控制系统中，由于蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量的波动会较大，所以通过测取引风量，就可以的到干扰信号，利用反应较快的动态前馈控制，就可以很好的减小干扰信

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

编号：AQ-JS-09119 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法 Optimization method for automatic control of combustion process in circulating fluidized bed boiler

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB （CirculatingFluidizeBed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。

循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投，从而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多，劳动强度高，效率低下等，而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题：如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，

燃烧器说明书

（感谢您选择本公司的产品，使用前请仔细阅读本说明书）回转窑多通道煤气两用燃烧器说明书郑州恒华建材机械配件有限责任公司

目录一、概述....................................................... 二型、系列煤煤气两用燃烧器的结构和工作原理-------------------- 三、现场安装要求 ---------------------------------------------------------- 四、点火及火焰的调整 ---------------------------------------------------- 五、维护和检俢 ------------------------------------------------------------ 六、常见故障及排除 ------------------------------------------------------ 七、对操作人员的要求 --------------------------------------------------- 八、对煤粉系统的要求 -------------------------------------------------- 九、特殊说明 --------------------------------------------------------------- 概述

水泥工业是耗能大户，其能耗主要包括：一是热耗约占80％，二是电耗约占20％，当前绝大部分的回转窑都是烧煤，目前我国许多水泥厂的煤耗占水泥成本的30％以上，因此成为当今水泥行业十分关注的，也是最重要的技术经济指标。而节煤的根本途径就是采用先进的工艺技术装备。在二十世纪七十年代以前，回转窑普遍使用单风道煤粉燃烧器，它的结构简单，但能耗高、环境污染大。随着世界能源的日益紧张，国外一些水泥行业发达国家的著名公司在新型干法窑上率先使用双风道和三风道煤粉燃烧器。我国起步较晚，于九十年代相继有几家设计院和公司推出三风道和四风道煤粉燃烧器，在推广于新型干法窑的同时，也广泛推广于湿法窑，取得了较为满意的效果。我公司在吸收消化国外著名公司先进技术的同时，扬长补短，吸取众家之长，克服局部不足，研究和设计制造出HH 系列多风道燃烧器。为了进一步完善HH 系列多通道煤气两用燃烧器，HH 系列多通道煤气两用燃烧器是国内唯一通过鉴定的最新一代高效节能燃烧器，结构属国内首创，主要技术经济指标处于国内领先水平，可替代同类进口产品，产品已在全国十多个省、区的预热器窑、预分解窑和湿法窑上，利用工业废气作为燃料煅烧物料，达到节能减排废物利用的目的。二OO 一年，我公司又开发出适应性更强的五-六风道

锅炉燃烧自动控制系统毕业研发设计

第1章前言 1.1课题的背景和意义锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的。工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显的提升作用。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 1.2 锅炉控制系统的总体流程根据设计要求将整个锅炉运行控制的全过程分成多个阶段：运行参数的初始化过程，在这个过程中调用系统启动的函数；燃烧室中燃烧器的控制过程；废液输送泵、酸碱液喷嘴、风机等执行机构的控制；通信过程；故障的处理过程；模拟量信号的采集过程。锅炉燃烧自动控制系统流程图如图1-1所示。 PLC控制锅炉的工艺流程 1.启动：按一定的时间间隔起燃。起燃顺序是：燃油预热---间隔1分钟----送风，子火燃烧，母火燃烧-间隔5秒钟-----子火，母火同时关闭。 2.停止：停止燃烧时，要求：燃油预热关闭，喷油关闭，送风（将废气，杂质吹去）-------间隔20秒----送风停止（清炉停止)。 3.异常状况自动关火：燃油燃烧过程中，当出现异常状况时（即蒸汽压力超过允许值或水位超过上限，或水位低于下限），能自动关火进行清炉；异常状况消失后，又能自动按起燃程序重新点火起燃。即：异常状况----燃油预热关闭，喷油

百特油气联合燃烧器说明书

油燃烧器（安装操作）说明书

目录一、适用范围 (2) 二、设计数据 (2) 三、安装要求 (2) 四、操作及维护 (4) 五、故障排除 (5) 六、附件资料 (7)

一、适用范围 1、此说明书供安装及使用单位参考。 2、该型油气联合燃烧器是加热炉的燃烧设备。适用于安装在燃烧器前风压≤245Pa(25mmH2O)的机械通风，或自然通风。 3、于热风系统时，空气温度不应超过350℃，以避免产生过大的变形和燃料油严重析炭。二、设计数据 1、设计参数- 参考本公司提供的安装图三、安装要求 1、开箱验收。燃烧器在安装之前应由操作使用单位进行开箱验收，并将备件存放好，以免施工时期丢失。验收的主要项目是： (1) 装箱单、质量合格证明书和安装图是否齐全。 (2) 装箱件数及备件是否与装箱单相符。 (3) 燃烧器铭牌及喷头上的钢印标记是否与合同要求相符。 (4) 与炉子及风道连接的螺栓孔的孔数、孔径及位置等是否与图纸相符。 (5) 风门及调节手柄是否灵活可靠。 (6) 钻屑和毛刺是否清除干净。 (7) 油喷嘴枪上的接口是否与安装图相符。 2、安装燃烧器应按要求安装，以便在低过剩空气水平下得到良好的燃烧状况。安装不合适将导致燃料—空气混合不良影响火焰稳定。耐火砖作为空

气流通的一部分，安装不合适将使得助燃空气偏流，导致火焰不均衡和发飘。安装前的准备工作 2.1.1 切断所有燃料供应线。 2.1.2 所有通道放置“炉内有人”标示，保证燃料供应阀和燃料线在断开位置。 2.1.3 炉子入口处有人值守。 2.1.4 进入前置换炉膛，置换空气量至少为炉膛体积的5倍，时间不少于15分钟。 2.1.5 工作人员在炉内时，烟囱挡板应在全开位置。燃烧器的安装 2.2.1 拆去燃烧器运输过程中的所有包装物，检查所有零部件有无缺损。检查完毕后应将喷头及长明灯喷口包好，以免现场施工过程中把喷口堵塞。 2.2.2按燃烧器安装图与炉底连接形式把燃烧器固定好，保持燃烧器垂直于炉内表面。 2.2.3烧嘴砖安装前要预组装，安装时烧嘴砖应保证与燃烧器同轴，其同轴度偏差应不大于2mm；砌砖筑应磨砖对缝，砖缝不应大于2mm。烧嘴砖外部用耐火纤维填实。要确保不碰到喷嘴砖。 2.2.4燃烧器安装应保证油枪的垂直位置，垂直度为1mm。 2.2.5风门应保证能灵活开关，如果风门难以开闭应检查风门内是否有异物，开关是否太紧或密封件是否损坏。

基于PLC的锅炉燃烧控制系统

专业英语项目作业指导教师班级姓名学号齐齐哈尔工程学院电气工程及其自动化专业 2016年12月29日

基于PLC的锅炉燃烧控制系统 1 引言燃烧控制系统是电厂锅炉的主控系统，主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统，其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成，各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。 2 控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的要求，同时还要保证锅炉安全经济运行。一台锅炉的燃料量、送风量和引风量三者的控制任务是不可分开的，可以用三个控制器控制这三个控制变量，但彼此之间应互相协调，才能可靠工作。对给定出水温度的情况，则需要调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。同时应使炉膛内存在一定的负压，以维持锅炉热效率、避免炉膛过热向外喷火，保证了人员的安全和环境卫生。 2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案，与锅炉设备的类型、运行方式及控制要求有关，对不同的情况与要求，控制系统的设计方案不一样。将单元机组燃烧过程被控对象看作是一个多变量系统，设计控制系统时，充分考虑工程实际问题，既保证符合运行人员的操作习惯，又要最大限度的实施燃烧优化控制。控制系统的总体框架如图1所示。图1单元机组燃烧过程控制原理图1 1徐亚飞，温箱温度PID与预测控测控制.2004，28(4)：554-5572

P为机组负荷热量信号。控制系统包括：滑压运行主汽压力设定值计算模块（由热力系统实验获得数据，再拟合成可用DCS折线功能块实现的曲线）、负荷—送风量模糊计算模块、主蒸汽压力控制系统和送、引风控制系统等。主蒸汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。 2.2 燃料量控制系统当外界对锅炉蒸汽负荷的要求变化时，必须相应的改变锅炉燃烧的燃料量。燃料量控制是锅炉控制中最基本也是最主要的一个系统。因为给煤量的多少既影响主汽压力，也影响送、引风量的控制，还影响到汽包中蒸汽蒸发量及汽温等参数，所以燃料量控制对锅炉运行有重大影响。燃料控制可用图2简单表示。图2 燃料量控制策略其中：NB为锅炉负荷要求；B为燃料量；F(x)为执行机构。设置燃料量控制子系统的目的之一就是利用它来消除燃料侧内部的自发扰动，改善系统的调节品质。另外，由于大型机组容量大，各部分之间联系密切，相互影响不可忽略。特别是燃料品种的变化、投入的燃料供给装置的台数不同等因素都会给控制系统带来影响。燃料量控制子系统的设置也为解决这些问题提供了手段。 2.3 送风量控制系统为了实现经济燃烧，当燃料量改变时，必须相应的改变送风量，使送风量与燃料量相适应。燃料量与送风量的关系见图3。2 刘官敏，温箱温度PID与预测控测控制.2004，28(4)：554-5572

过程自动化控制系统

过程自动化控制系统 PCS7在华新水泥生产过程控制系统中的应用[日期：2009-12-14] [字体：大中小] 一、工程概述：水泥生产过程控制系统在功能分配上同时又是分级式层次结构，高层次是过程控制级，低层次是基础自动化级。基础自动化级，主要进行电气自动控制和仪表自动控制，对工艺设备过程信息进行检测、显示、记录及数据初步处理，执行设备运转控制及工艺设备过程自动调节、超限报警。过程控制级，主要完成生产过程优化控制、操作指导、数据处理和存储，与上级管理计算机及其它计算机之间的数据通信。在华新水泥，过程自动化控制系统采用4级网络系统：·以太网――批量控制服务器和操作站的数据传输 ·工业以太网――系统总线，操作站和控制器间的数据传输 ·PROFIBUS-DP――系统I/O总线，控制器与I/O站

间的数据传输 ·PROFIBUS-PA――系统与PA智能仪表的数据传输华新水泥生产过程自动化控制系统依照水泥生产工艺流程，按如下子系统控制站分布（以下WINCC画面截屏，以华新水泥（阳新）公司一期6000T/D熟料生产线为例）： 1．石灰石破碎控制站：石灰石破碎及输送； 2．原料磨控制站：原料进厂均化及输送、原料配料、原料粉磨、电收尘、生料入库、水泵房； 3．窑尾控制站：废气处理（高温风机、增湿塔）、生料均化、生料入窑、窑尾塔架（预热器、分解炉）、烧成窑中、空压机站；

4．窑头控制站：熟料冷却（篦冷机）、熟料入库、原煤输送、煤磨、煤粉秤； 5．水泥磨控制站：熟料配料、水泥粉磨、水泥入库、； 6．包装控制站：水泥输送、水泥包装、散装输送、袋装输送、外运码头；上位机采用WINCC进行组态。人机界面主要设计有以下内容: (1) 系统工艺流程显示:依据设备系统工艺流程图，按照功能组区域划分; (2) 调节系统、调节画面:回路手操站，调节参数与参数趋势的集中显示; (3) 重要参数趋势显示:有实时趋势与历史趋势两种显示; (4) 全局报警显示:系统按照功能区分为若干个报警组，各个报警组的报警窗口分布于相应功能显示窗口的上方，全局报警显示提供集中查看系统所有报警的能力，或按优先级、报

锅炉燃烧控制系统

燃气锅炉燃烧控制系统摘要这篇文章主要介绍了锅炉燃烧控制系统的设计过程。在设计过程中介绍了锅炉燃烧控制系统的控制任务和控制特点，对于燃烧控制系统的设计方案，根据不同的控制任务分别设计了蒸汽压力控制和燃料空气比值控制以及防脱火回火选择性控制系统，并在设计中给出了不同的设计方案，以对比各自的优缺点，选择最优的控制。然后，把分别设计的控制系统组合起来，构成完整的锅炉燃烧过程控制系统。最后，对设计好的控制系统进行仪表选型。关键词：燃气锅炉，燃烧系统，比值控制，脱火回火 0引言: 大型火力发电机组是典型的过程控制对象，它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。锅炉的燃烧控制过程是一个复杂的物理，化学过程，影响因素众多，并且具有强耦合，非线性等特性。锅炉的自动化控制经历了三、四十年代的单参数仪表控制，四、五十年代的单元组合仪表，综合参数仪表控制，直到六十年代兴起的计算机过程控制几个阶段。尤其是近一、二十年来，随着先进控制理论和计算机技术的发展，加之计算机各项性能的不断增强及价格的不断下降使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。电厂锅炉利用煤或煤气的燃烧发热，通过传热对水进行加热，产生高压蒸汽，推动汽轮机发电机旋转，从而产生强大的电能。在锅炉燃烧系统中，燃料供给系统，送风系统以及引风系统是燃烧控制系统的重要环节。锅炉生产燃烧系统自动控制的基本任务是使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷的需要，同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。具体控制任务可分为三个方面：一，稳定蒸汽母管压力。二，维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性。三，维持炉膛负压在一定范围（-20～-80Pa）。这三者是相互关联的。另外，在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背压过高时，可能使燃料流速过高而脱火；燃烧嘴背压太低又可能回火。本次课程设计的题目为燃气锅炉燃烧控制系统的设计。主要内容包括燃烧控制系统的概述；燃烧控制系统的基本方案；以及燃烧控制系统的仪表选型。设计方案为以主蒸汽压力控制系统为主回路，燃料量与空气量比值控制系统为内回路，燃烧嘴防脱火回火选择控制系统为辅助安全保护系统。为节省篇幅，炉膛压力控制系统在这里暂不涉及，但在实际控制系统中炉膛压力控制系统是锅炉燃烧控制系统中必不可少的组成部分之一。燃烧控制系统是锅炉的主控系统，主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。目前大部分的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统，其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成，各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。燃烧过程自动控制系统的方案，与锅炉设备的类型、运行方式及控制要求有关，对不同的情况与要求，控制系统的设计方案不一样。将单元机组燃烧过程被控对象看作是一个多变量系统，设计控制系统时，充分考虑工程实际问题，既保证符合运行人员的操作习惯，又要最大限度的实施燃烧优化控制。 1 锅炉情况：燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料作燃料，在炉内燃烧放出来的热量，加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。水在锅（锅筒）中不断被炉里气体燃料燃烧释放出来的能量加热温度升高并产生带压蒸汽。由于水的沸点随压力的升高而升高，锅是密封的，水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力，严格的说锅炉的水蒸气是水在锅筒中定压加热至饱和水再汽化形成的，作为一种能源广泛使用。燃气锅炉控制系统由自动控制系统控制、故障报警控制、电气控制系统等控制单元组成。系统主要功能是：人机界面实时显示各种监测点运行参数，如：燃烧系统温度、压力、水流量等，随时、定时打印各类数据报表和运行曲线；自动/手动无扰动切换功能，保证系统在非正常状态下也能够安全运行；

燃烧控制系统

燃烧控制系统是电厂锅炉的主控系统，主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统，其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成，各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。如图1所示。图1 燃烧控制系统结构图 2、控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的要求，同时还要保证锅炉安全经济运行。一台锅炉的燃料量、送风量和引风量三者的控制任务是不可分开的，可以用三个控制器控制这三个控制变量，但彼此之间应互相协调，才能可靠工作。对给定出水温度的情况，则需要调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。同时应使炉膛内存在一定的负压，以维持锅炉热效率、避免炉膛过热向外喷火，保证了人员的安全和环境卫生。 2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案，与锅炉设备的类型、运行方式及控制要求有关，对不同的情况与要求，控制系统的设计方案不一样。将单元机组燃烧过程被控对象看作是一个多变量系统，设计控制系统时，充分考虑工程实际问题，既保证符合运行人员的操作习惯，又要最大限度的实施燃烧优化控制。控制系统的总体框架如图2所示。图2 单元机组燃烧过程控制原理图 P为机组负荷热量信号为D+dPbdt。控制系统包括：滑压运行主汽压力设定值计算模块（由热力系统实验获得数据，再拟合成可用DCS折线功能块实现的曲线）、负荷—送风量模糊计算模块、主蒸汽压力控制系统和送、引风控制系统等。主蒸汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。 2.2 燃料量控制系统当外界对锅炉蒸汽负荷的要求变化时，必须相应的改变锅炉燃烧的燃料量。燃料量控制是锅炉控制中最基本也是最主要的一个系统。因为给煤量的多少既影响主汽压力，也影响送、引风量的控制，还影响到汽包中蒸汽蒸发量及汽温等参数，所以燃料量控制对锅炉运行有重大影响。燃料控制可用图3简单表示。

锅炉燃烧系统的控制系统设计

锅炉燃烧系统的控制系统设计摘要：锅炉是热电厂重要且基本的设备，其最主要的输出变量之一就是主蒸汽压力。主蒸汽压力的自动调节的任务是维持过热器出口气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和经济性。锅炉所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源[1]，又可以作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产的规模不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。在控制算法上、综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制等控制方法实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效克服了彼此的扰动，使整个系统稳定运行。关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制； Control system design of the boiler combustion system Abstract:The boiler is important and basic equipment of the thermal power plant,one of the main output variable is the main steam pressure.The task of the automatic adjustment of the main steam pressure is to maintain the superheater outlet temperature within the allowable range,to ensure the safety and economy of the unit operation.The boilers produce high pressure steam can be used as a source of power-driven turbine,but also as a distillation,drying,reaction,heating and process heat source.With industrial production expanding,as a filter for power and heat,but also toward the high-capacity,high-parameter,high-efficiency direction.In the control algorithm,the integrated use of single-loop control,cascade control,ratio control,the control method of fuel control to adjust the vapor pressure,air volume control to adjust the flue gas oxygen content,the wind control the furnace negative pressure,and effectively overcome each other disturbances so that the whole stability of the system. Key words:Boiler;Vapor pressure;Single-loop control 引言随着城市的快速发展，我们对用电的需求也越来越大，如何利用好有限的能源来保证供电是一个重要的话题，在能源的利用过程中如何更加提高能源的利用率是一个可研究性的话题，本文基于上述话题对电厂的燃烧锅炉控制进行了研究。火力发电是我国电力能源的主要来源，大型火力发电机组是由锅炉、汽轮发电机组等设备构成，它利用锅炉生产的过热蒸汽来推动汽轮机运转，带动发电机发动。在火力发电厂中，锅炉和汽轮发电机组采用一机一炉方式。它们作为蒸汽的供需双方，必须保持一定平衡，并且作为一个整体分析，否则会影响系统的正常运行。综上所述，火力发电生产过程的控制部分包括三部分：锅炉控制、汽轮机控制、锅炉与汽轮机之间的协调控制。 1电厂生产过程火力发电厂的主要工艺如图1-1所示可以把它划分为锅炉和汽轮发电机组两部分，其中锅炉又可以划分为燃料系统和汽水系统。