锅炉燃烧控制
锅炉燃烧过程的优化与控制
锅炉燃烧过程的优化与控制随着各种能源的需求不断增长，燃煤锅炉已成为很多地区的主要供暖设备。
但是，煤炭燃烧过程中会产生大量的废气和污染物，给环境和人类带来严重的危害。
因此，锅炉燃烧过程的优化与控制显得尤为重要。
一、优化锅炉燃烧过程的目的优化锅炉燃烧过程的目的是，通过调整锅炉的运行参数，使锅炉的燃烧过程更加完善，达到以下几个目标：1. 提高热效率，降低能源消耗优化锅炉燃烧过程，可以使得燃烧效率达到最大值，从而提高热效率，降低燃料消耗。
比如，控制燃烧温度和氧气含量，使其保持在适宜范围内，可以使煤的燃烧充分，大大提高热效率。
2. 改善排放水平，减少污染物排放优化锅炉燃烧过程还可以改善排放水平，减少污染物排放。
比如，控制炉内的温度和氧气含量，可以使得污染物的生成量降低，达到减排的效果。
3. 提高运行稳定性，降低维护成本通过优化锅炉燃烧过程，可以提高锅炉的运行稳定性，减少事故和维护成本。
比如，控制燃烧温度和氧气含量，可以避免火焰失稳和高温腐蚀等问题，延长锅炉寿命。
二、锅炉燃烧过程的优化方法1. 调整燃烧温度在锅炉的燃烧过程中，燃烧温度的高低对煤的燃烧效率、污染物的生成和排放等方面都有着很大的影响。
因此，合理调整燃烧温度是优化锅炉燃烧过程的重要手段。
一般来说，燃煤锅炉要求燃烧温度在850℃以上，但是也不能超过1200℃，过高的温度会使煤的表面氧化速度过快，导致煤的燃烧效率下降，同时也会增加污染物的生成量。
因此，控制燃烧温度在850℃~1100℃之间是比较合适的。
2. 调整氧气含量氧气是支持燃烧的气体之一，但是过多或者过少的氧气都会对锅炉燃烧过程产生不良的影响。
因此，调整氧气含量也是优化锅炉燃烧过程的一个重要方法。
一般来说，燃煤锅炉要求炉内氧气含量在3%~7%之间，如果氧气含量过高，煤的燃烧效率会下降，同时也会增加氮氧化物和一氧化碳等污染物的生成量；如果氧气含量过低，则会导致火焰失稳和不完全燃烧等问题。
3. 优化喷嘴结构喷嘴是锅炉燃烧过程中的一个重要组成部分，优化喷嘴结构可以改善燃烧效率和排放水平。
锅炉燃烧控制系统及燃烧调整的原则
一、燃烧控制系统的基本任务电站锅炉燃烧过程实质是将燃料化学能转变为蒸汽热能的能量形式转换过程。
燃烧过程控制的根本任务是使燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，并保证锅炉安全经济运行。
1、维持蒸汽压力稳定锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数，不仅直接关系到锅炉设备的安全运行，而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。
在单元机组中，锅炉蒸汽压力控制与汽机负荷控制是相互关联的，锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整锅炉燃料量，使锅炉的能量输出与汽机为适应对外界负荷需求而需要的能量输入相适应，其标志是蒸汽压力的稳定。
2、保证燃烧过程的经济性保证燃烧过程的经济性是提高锅炉效率的重要方面，它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量之间的最佳比值来实现，即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时，尽可能减少排烟造成的热损失。
3、维持炉膛压力稳定锅炉炉膛压力是否稳定反映了燃烧过程中进入炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。
若送风量大于引风量，炉膛压力升高，太高的压力会造成炉膛向外喷火；反之，送风量小于引风量炉膛压力下降，过低的压力会造成漏风而降低炉膛温度，影响炉内燃烧工况，经济性下降。
所以说，炉膛压力是否在允许范围内变化，关系到锅炉的安全经济运行。
锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的，它的三个被控参数（被调量）（即蒸汽压力、过剩空气系数或最佳含氧量、炉膛压力）与三个调节量（即燃料量、送风量、引风量）间存在着关联。
因此燃烧控制系统内的各子系统应协调动作，共同完成其控制任务。
二、汽压被控对象的动态特性燃烧率扰动下的汽压动态特性：燃料量扰动下的汽压对象的动态响应曲线。
汽机调门开度扰动下的汽压动态特性：锅炉燃料量不变，汽机调门开度阶跃变化。
三、燃烧控制系统组成的基本原则1、燃烧控制系统在外界负荷需求改变后应立即改变锅炉的燃料量，维持燃烧过程的能量平衡。
然而，主蒸汽压力对燃料量的响应呈现较大的迟延和惯性，特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程，如何迅速改变燃烧率至关重要。
锅炉燃烧控制系统
PI4
燃料量调节机 送风机风量调节机
构
构
燃烧控制基本方案
引风机风量调节机 构
第一部分 燃烧控制系统概述
画一画燃 烧控制系 统总貌图
课程目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
燃烧控制系统概述 被控对象的动态特性 燃烧控制系统设计要点 直吹式锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧控制系统实例
第二部分 被控对象的动态特性
从这张图我们受到什么启发？
一次风扰动 t
各种扰动下的磨煤机出粉特性
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案1
BD
V1
M
＋
－
PI1
＋
－
PI2
O2
O2S
－
＋V
PI5
×
＋
－
PI3
ps
pss
f(x)
＋
－＋
PI4
一次风量V1 调节机构
给煤量M 调节机构
二次风量V2 调节机构
“一次风——燃料”系统
引风量VS 调节机构
由于直吹式锅炉特性， 燃烧过程控制的三个控制系统在直吹式锅炉燃烧过程控制 中已演变成六个控制系统：燃料控制系统、 磨煤机一次风量控制系统、磨煤机出口温 度控制系统、一次风压力控制系统、送风控制系统（又称风量控制系统）和炉膛压力 控制系统。
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案
煤粉量
给煤量与一次风一起扰动 给煤量扰动
学习目标
本课程主要介绍火电厂锅炉燃烧控制系统。通过该课程学习，结合上海培 训基地DCS培训平台过程实验装置上的实操，使热工专业人员熟悉DCS组态软 件的使用，掌握燃烧控制系统的内容、相关逻辑的设计要点以及逻辑调试、参 数整定过程。
燃气锅炉系统中的燃烧性能优化与排放控制
燃气锅炉系统中的燃烧性能优化与排放控制在燃气锅炉系统中，燃烧性能优化与排放控制一直是工程师们关注的焦点。
优化燃烧性能和控制排放能够提高锅炉能效，降低燃烧产物对环境的污染。
本文将介绍燃气锅炉系统中燃烧性能优化的方法和排放控制的技术，以期提供一些有用的信息。
1. 燃烧性能优化1.1 空燃比调节空燃比是指燃料和空气在燃烧过程中的化学计量比例。
通过精确调节空燃比可以实现最佳的燃烧效果，提高锅炉的热效率和经济性。
常见的空燃比调节方法包括气体压力调节、调节燃气阀的开度以及通过控制空气与燃气混合的方式。
准确调节空燃比可以避免过量燃料的浪费和烟气中有毒物质的生成。
1.2 燃料燃烧预处理燃料燃烧预处理方法可以提高燃料的可燃性和燃烧效果。
例如，对燃气进行超细粉碎处理可以增加燃气表面积，并提高与空气的混合效果，从而改善燃烧状况。
同时，预处理还可以通过添加化学剂来改变燃烧反应的特性，提高燃烧效率。
1.3 燃烧器设计优化燃烧器是燃气锅炉系统的关键组件，其设计合理与否直接影响燃烧性能。
通过燃烧器内部的结构设计优化，可以改善燃料与空气的混合效果，提高燃烧效率。
常见的燃烧器设计优化包括燃烧室形状改进、气体喷射角度调整、喷口尺寸优化等，这些都有助于实现完全燃烧和降低污染物生成。
2. 排放控制2.1 烟气净化技术烟气净化技术是指利用物理、化学等方法去除燃烧产物中的有害物质。
常见的烟气净化技术包括除尘、脱硫、脱硝等。
除尘技术主要用于去除烟气中的固体颗粒物，如灰尘和颗粒物等；脱硫技术主要用于去除烟气中的二氧化硫；脱硝技术主要用于去除烟气中的氮氧化物。
这些技术能够有效降低燃气锅炉系统的排放物浓度，保护环境和人类健康。
2.2 烟气循环利用技术烟气循环利用技术是指将部分烟气重新引入锅炉系统中，提高能量利用效率。
通过烟气循环利用，可以减少烟气排放量，降低对环境的影响。
常见的烟气循环利用技术包括烟气再循环、废气余热回收等。
这些技术能够最大限度地利用烟气的热能，提高锅炉系统的热效率。
简述锅炉运行管理要点
简述锅炉运行管理要点
锅炉运行管理要点包括以下几个方面:
1. 锅炉燃烧控制：锅炉燃烧控制是锅炉运行中最重要的环节。
燃烧控制的主要目的是维持锅炉燃烧的稳定性和经济性，同时避免锅炉过热、超压等安全问题。
燃烧控制的手段包括风量、燃料量、给水量等的控制。
2. 蒸汽参数控制：蒸汽参数的控制包括过热温度、过热度、压力等参数的控制。
这些参数的控制需要根据锅炉的特性和负荷要求进行优化，以保证锅炉的热效率、安全性和经济性。
3. 燃料管理：锅炉燃料的管理包括燃料的采购、储存、输送、燃烧等各个环节。
锅炉燃料的管理需要根据锅炉的特性和要求进行选择和调整，以保证锅炉的运行安全和经济性。
4. 设备维护：锅炉运行需要依靠各种设备，如燃烧设备、汽水系统、冷却系统等。
设备的维护和保养对于保证锅炉正常运行和延长设备寿命至关重要。
需要进行定期的设备维护和保养，以确保设备的可靠性和安全性。
5. 运行记录：锅炉运行需要记录各种参数和指标，如温度、压力、流量、燃料消耗等。
这些记录可以帮助锅炉运行人员了解锅炉的性能、优化锅炉的运行方式和提高锅炉的经济性。
燃气锅炉的燃烧控制及其方法
燃气锅炉的燃烧控制及其方法燃气锅炉是一种常见的供暖系统，它通过燃烧燃气来产生热量，从而为居住空间提供温暖。
然而，关于燃气锅炉的燃烧控制问题，很多人并不是很清楚。
本文将对燃气锅炉的燃烧控制及其方法进行探讨。
一、燃气锅炉的燃烧控制燃气锅炉的燃烧控制是指通过控制燃气的供应量、气体混合比、燃气流量、气体压力等参数，确保锅炉在燃烧过程中达到最佳状态，从而提高能源利用效率，减少能源浪费，延长设备寿命，降低排放浓度，保护环境等目的。
燃气锅炉燃烧控制主要包括三个方面：点火控制、燃烧控制和安全控制。
点火控制：燃气锅炉在启动前需要进行点火操作，即将燃气与空气混合后进行点火。
点火控制的目的是确保燃气与空气的混合比例正确，点火过程安全可靠。
燃烧控制：燃气锅炉的燃烧控制是指通过调节燃气与空气混合比例、燃气流量、进气压力、燃气预热温度等参数来调整锅炉的燃烧效率和排放浓度。
例如，燃气与空气的混合比例过高，会导致燃烧不完全，浪费能源；混合比例过低，则会导致燃烧不稳定，影响锅炉的使用寿命。
安全控制：燃气锅炉的安全控制包括燃气泄漏报警、氧气浓度检测、水位保护、过热保护等措施。
这些控制措施能够及时发现和解决可能存在的安全隐患，保障设备和人员的安全。
二、燃气锅炉的燃烧优化方法除了上述控制措施外，还有一些燃烧优化方法可以帮助提高燃气锅炉的能源利用效率。
1、氧气浓度控制：在锅炉燃烧过程中，通过控制氧气浓度来调整燃气和空气的混合比例。
在保证燃烧效率的同时，能够减少废气排放量达20%以上。
2、锅炉辅助设施优化：燃气锅炉还需要配套一些辅助设施，如送风机、废气处理装置等。
这些设施的优化能够减少能源浪费和环境污染程度。
3、锅炉清洗：锅炉内部容易积累灰尘等污物，影响热能传递。
定期对锅炉进行清洗和维护，能够提高燃烧效率，降低能源消耗。
4、锅炉负荷控制：通过调整锅炉的负荷来控制燃烧效率。
如果锅炉负荷过低，则会造成燃气浪费；如果负荷过高，则会影响锅炉寿命。
高压电站锅炉的燃烧控制策略与方法
高压电站锅炉的燃烧控制策略与方法高压电站锅炉是电力站中的重要设备，其燃烧控制对于保证发电效率、节能减排以及确保运行安全至关重要。
因此，燃烧控制策略与方法的选择和优化对于电站的运行至关重要。
燃烧控制策略是指通过控制煤机、风机、引风机以及给水泵等设备的运行参数，以达到理想的燃烧过程和产生最佳效能的一系列控制方法。
下面将介绍几种常用的高压电站锅炉燃烧控制策略与方法。
首先是煤机燃烧控制。
煤机在电厂燃烧系统中起到了供煤、破碎和燃烧等多重作用。
通过调整煤机的运行状态，可以控制燃烧过程的稳定性和燃烧效率。
在燃烧控制策略中，通常使用调整煤机转速、给煤量、磨煤机出磨温度等参数的方法来控制锅炉燃烧状态，以达到最佳的燃烧效果。
其次是风机引风控制。
风机的运行状态直接影响着锅炉的燃烧效果。
根据不同的燃烧工况，通过调整风机的转速、风门开度以及引风机出风温度等参数，可以实现锅炉燃烧的稳定性和效率的最优化。
例如，在低负荷运行时，可以通过减小风门开度来减少过量空气量，从而提高燃烧效率。
第三是给水泵控制。
给水泵是高压电站锅炉中的重要设备，其运行状态也会对燃烧效果产生影响。
通过调整给水泵的流量、压力和温度等参数，可以保证锅炉内水分布的均匀性，进一步提高燃烧效能。
在高压电站锅炉的燃烧控制中，还有一项重要内容是燃烧系统的调试和优化。
通过对锅炉燃烧系统参数进行实时监测和调整，可以进一步提高锅炉的燃烧效能和运行安全性。
这包括控制煤粉细度、控制燃料的供给方式、调整过量空气系数等。
此外，针对高压电站锅炉的特点，还需要考虑燃烧控制策略与环境保护的结合。
例如，通过使用先进的煤粉燃烧技术和环保设备，可以减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放。
同时，合理的调整燃烧控制策略，使锅炉燃烧更加充分，减少燃料的消耗，达到节能减排的目的。
在实际应用中，结合燃烧控制策略与方法的选择和优化还需要考虑锅炉的运行特点和实际的经济性。
不同类型和规模的高压电站锅炉，其燃烧控制策略与方法也会有所不同。
锅炉燃烧控制方案
锅炉燃烧控制方案1. 引言锅炉燃烧控制是现代锅炉系统中非常重要的一部分。
有效的燃烧控制可以提高能源利用率，降低能源消耗，减少环境污染。
本文将介绍一种高效的锅炉燃烧控制方案，包括锅炉燃烧系统的组成、燃烧过程的主要参数和控制策略。
2. 锅炉燃烧系统的组成锅炉燃烧系统主要由燃烧器和燃烧控制系统组成。
2.1 燃烧器燃烧器是将燃料和空气混合并进行燃烧的装置。
它通常包括燃料喷嘴、燃烧室和风门。
燃料喷嘴将燃料喷射进入燃烧室，风门调节空气的流量和氧气的浓度，确保燃料能够充分燃烧。
2.2 燃烧控制系统燃烧控制系统负责监测和控制燃烧过程的各个参数。
它通常包括燃烧器控制器、氧气浓度检测器和燃烧温度传感器。
燃烧器控制器接收并处理来自传感器的信号，根据预设的控制策略调整燃烧器的工作状态，以达到稳定的燃烧效果。
3. 燃烧过程的主要参数燃烧过程的主要参数有燃料流量、空气流量、氧气浓度和燃烧温度。
3.1 燃料流量燃料流量是指单位时间内进入燃烧室的燃料量。
它的大小直接影响燃烧的强度和稳定性。
燃料流量的控制通常通过调节燃料喷嘴的开度来实现。
3.2 空气流量空气流量是指单位时间内进入燃烧室的空气量。
空气中的氧气是燃烧的必需品，过多或过少的空气都会影响燃烧效果。
通常通过调节风门的开度来控制空气流量。
3.3 氧气浓度氧气浓度是指燃烧室中氧气的浓度。
它是燃烧过程中重要的参数，直接影响燃烧的效率和产物的排放。
通过氧气浓度检测器监测燃烧室中的氧气浓度，并将信号传给燃烧器控制器进行相应的调整。
3.4 燃烧温度燃烧温度是指燃烧室内的温度。
燃烧温度的高低直接影响能量的转化和利用效率。
通过燃烧温度传感器监测燃烧温度，并将信号传给燃烧器控制器进行调整。
4. 燃烧控制策略4.1 比例控制比例控制是根据燃料流量和空气流量的比例来调节燃烧效果的控制策略。
通过改变燃料喷嘴和风门的开度，使得燃料和空气的比例保持在一个合适的范围，以实现稳定的燃烧效果。
4.2 反馈控制反馈控制是根据燃烧过程中检测到的实际参数值与预设值之间的差异来调节燃烧效果的控制策略。
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μB
Pb
μg
D pb pT
Vs
B
D pT
自衡对象
锅炉燃烧控制
三、控制系统结构分析 1. 燃料控制系统 控制系统原理图
D
ΔB
P0 PI B PI Gp(s)
GD(s)
PT
串级控制
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
控制系统原理图
D ΔB P0
…
GD(s)
PI ∑ B 燃烧 × 品种
PI d/dt ∑
Gp(s)
控制系统结构图
锅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ燃烧控制
锅炉燃烧控制
控制系统原理图
B f(x) × B PI f(x) D V PI Gp1(s) Gp2(s) O2
控制系统SAMA图
锅炉燃烧控制
3.引风控制系统
pv pv0
控制系统原理图
AF
AF
PI f(x) + ∑
+
pv0
F(x)
PI
∑
Gp(s)
pv
G
前馈—反馈控制 控制系统结构图
给煤机转速指令
n0 Vm1 ÷ _ √￣ PI
一次风压
Pf Pfo _
PI
Qm1
磨煤机温度 θm0 Pv Pv10 n 1 θm _ P _ ≮≯
PI
σPO
Vr
V1
V2 层燃料 风挡板
引风机
热风挡板 一次 风机
给煤机转数为反馈信号的燃烧控制系统
锅炉燃烧控制
燃烧过程的控制系统
一、煤粉炉燃烧控制的基本任务
（1）保证锅炉的输出适应负荷要求；——燃料控制
（2）保证燃烧过程的经济性；——送风控制 （3）保证燃烧过程的安全性； ——引风控制 燃烧控制系统由三个子系统构成：
燃料控制、送风控制、引风控制。
锅炉燃烧控制
二、 汽压调节对象的动态特性
pT μ
PT
Pb
…
n1 ni
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
T
控制系统原理图
D
ΔB
P0
∑
GD(s)
Gp(s) PT
PI d/dt d/dt
Pb
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
2. 送风控制系统
控制系统原理图
B
μV K PI Gp(s)
V
μV
比值控制
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
控制系统原理图
B × K × D 燃料品种 μV μV PI Gp(s) V
锅炉燃烧控制
采用热量信号的燃烧控制系统
D PT Pb d dt Σ Q2 D f(x) Pf0 Pf
PTs
_
√￣
+
PI
_
PI
+
_ PI f2(x)
+
＞
Qr PI B
f1(x)
＜
变比例带
× + PI
V _
+
V
+ Σ G
锅炉燃烧控制
给煤机转速 速度级压力
Pr P1 I × PI σP 燃油量 ∑ IB _ + ＜ PI A G B0 至给煤机控制 V 送风机 Vm1 磨一次 风量挡 板 × _ ＞ PI PI K ∑ PI f(x) ∑ _ n ∑ 送风量磨一次风量 Vm1 O2% V ∑ ∑ ∑ ∑/n _ 一次风温 P1 f(x)