锅炉燃烧系统的控制系统设计
燃气锅炉的控制系统及其操作方法

燃气锅炉的控制系统及其操作方法随着我国经济的快速发展,燃气锅炉的应用越来越广泛。
燃气锅炉控制系统是整个锅炉系统的关键所在,能够确保燃气锅炉的安全、高效、稳定地运行。
本文将对燃气锅炉控制系统及其操作方法进行探讨。
一、燃气锅炉控制系统的组成燃气锅炉控制系统主要由以下几个部分组成:自动控制系统、填料控制系统、液位控制系统、排污控制系统、加药控制系统、给水控制系统和燃气供应系统。
这些系统在燃气锅炉的生产过程中,相互协调作用,以确保锅炉的安全、稳定、高效运行。
1.自动控制系统自动控制系统是燃气锅炉的核心,主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
其主要功能是监测锅炉出水温度、烟气温度、压力等参数,根据这些参数来指挥燃烧器的工作,并对锅炉的运行状态进行调整。
自动控制系统可以实现批量自动生产,提高生产效率,降低人工干预的可能性,大大提高了燃气锅炉的安全性和稳定性。
2.填料控制系统燃气锅炉填料控制系统主要用于控制内部填料的加注量和压力,确保填料的均匀分布以及压力的平衡。
填料控制系统主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
在锅炉生产过程中,系统可以根据锅炉负荷的变化来调整填料的量和压力,从而保证锅炉的工作效率和稳定性。
3.液位控制系统液位控制系统主要用于控制锅炉水位以及补给水的流量。
它主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
它可以精确地控制锅炉内部水位,确保锅炉的充水量和污水排放的流量。
液位控制系统的合理设计和操作,可以保证锅炉的稳定性、安全性和高效性。
4.排污控制系统燃气锅炉排污控制系统主要用于控制废气排放和污水排放的流量。
它主要由控制器、执行机构、传感器和通讯线路等组成。
排污控制系统的作用非常重要,一般情况下污水和废气排放对环境造成的危害很大。
通过排污控制系统的运行,可以减少对环境的污染,保证锅炉运行环境的清洁和安全。
5.加药控制系统加药控制系统主要用于对锅炉内部水进行磷酸盐和硫酸盐等药品的添加。
基于PLC单片机控制中小型蒸汽锅炉智能燃烧系统

产。
4
3、锅炉引风控制
炉膛负压控制系统一般采用的控制流程图 如下图所示,调节原理比较简单属于单闭 环调节系统,它的输入量是炉膛负压输出 量是引风变频器,同时引入鼓风量作为前 馈信号。
给定蒸汽压力
+ -
引风调节单元
引风机变频器
锅炉系统
抗干扰滤波
炉膛负压信号
5
4、锅炉鼓风控制
鼓风控制系统一般采用的控制流程图如下图所示,
先通过蒸汽压力变送器经滤波后取得信号,与设 定蒸汽压力进行比较,判断出鼓风PID调节器调节 的方向和大小,通过鼓风PID调节单元计算出鼓风 变频器的输出大小
给定蒸汽压力
+ -
炉排调节单元
风煤比
炉排变频器
鼓风调节单元 抗干扰滤波
鼓风变频器 蒸汽压力信号
炉排系统
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二、控制系统硬件设计
PLC不仅具有逻辑控制功能,而且还具有了 运算、数据处理和数据传送等功能 ,采用可编 程控制器设计的控制系统可以实现对锅炉精确地 实时自动控制,并且实现了整个系统的优化控制。 变频调速的基本原理是通过改变电动机工作电源 频率达到改变电机转速的目的,采用变频调速技 术来控制锅炉的泵与风机,可以使电动机不必总 在工频下运行,可以大大的节省电能。
2、程序设计结果,见论文P35~P37
13
四、上位机系统制作
MCGS (Monitor and Control Generated System, 通用监控系统)是一套用于快速构造和生成计算机 监控系统的组态软件,它能够在基于Microsoft (各种 32 位 Windows 平台上)运行,通过对现 场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流 程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种 方式向用户提供解决实际工程问题的方案,它充 分利用了 Windows图形功能完备、界面一致性好、 易学易用的特点,在自动化领域有着广泛的应用。
基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计_毕业设计论文正文 精品

基于PLC的锅炉燃烧控制系统设计1 绪论1.1锅炉燃烧控制项目的背景改革开放以来,我国经济社会快速发展,生产力水平不断提高,在生产中,锅炉起着十分重要的作用,尤其是在火力发电中发挥重要作用的工业锅炉,是提供能源动力的主要设备之一。
锅炉产生的蒸汽可以作为蒸馏,干燥,反应,加热等各过程的热源,另外也可以作为动力源驱动动力设备。
工业过程中对于锅炉燃烧控制系统的要求是非常高的,要求锅炉燃烧控制系统必须满足控制精度高,响应速度快[1]。
作为一个非常复杂的设备,锅炉同时具有了数十个包括了扰动、测量、控制在内的参数,参数之间有着复杂的关系,并且相互关联[2]。
而锅炉燃烧过程中的效率问题、安全问题一直是大众关注的重要方面。
1.2锅炉燃烧控制的发展历史对于锅炉燃烧的控制,已经经历了四个阶段[3~5](1)手动控制阶段因为20世纪60年代以前,电力电子技术和自动化技术还没有得到完全发展,技术尚不成熟,因此,这个时期工业人员的自动化意识不强,锅炉燃烧的控制方式一般多采用纯手动的方法。
这种控制方法,要求进行控制的操作工人依靠他们的经验决定送风量,引风量,给煤量的多少,然后利用手动的操作工具等操控锅炉,该方法控制的程度完全取决于操作工人的经验。
因此,要求操作工人必须具有非常丰富的经验,这样无疑大大提高了操作工人的劳动强度,由十人的主观意识,所以事故率非常大,同时,也不能保证锅炉高效稳定的运行。
(2)仪器继电器控制阶段随着科技的不断进步,自动化技术以及电力电子技术快速提高,国内外以继电器为基础的自动化仪表工业锅炉控制系统也得到发展,并且广泛应用于实际生产过程。
在上个世纪60年代前期,我国锅炉的控制系统开始得到迅速发展;到了60年代的中后期,我国引进了国外全自动的燃油锅炉的控制系统;到了上个世纪的70年代末,我国逐渐自主研发了一些工业锅炉的自动化仪器,同时,在工业锅炉的控制系统方面也在逐步推广应用自动化技术。
在仪表继电器控制阶段,锅炉的热效率得到了提高,并且大幅度的降低了锅炉的事故率。
基于PID控制的火电厂锅炉燃烧控制系统设计和优化

基于PID控制的火电厂锅炉燃烧控制系统设计和优化近年来,随着能源需求的增加,火电厂作为传统能源的主要供应者,其运行效率和能源消耗问题也越来越引起人们的重视。
然而,火电厂锅炉燃烧控制系统作为影响火电厂运行效率和能源消耗的关键因素,其控制精度和稳定性问题也一直是值得关注和解决的难题。
本文将着重讨论基于PID控制的火电厂锅炉燃烧控制系统设计和优化问题。
一、 PID控制的基本原理PID控制是一种通过比较设定值和实际值来调节输出变量,以达到控制误差最小、调节时间最短、稳定性最好的控制方式。
PID的全称是“Proportional-Integral-Derivative”,即比例、积分和微分控制。
PID控制器通过对系统误差的反馈控制作用,可以实现对系统稳态误差、系统瞬时响应和稳定性的控制。
比例控制通过反馈控制器输出信号的幅值和误差信号的幅值成比例的关系,来控制系统的稳定性和响应速度;积分控制通过去除系统误差的恒定偏置,来控制系统稳态误差;微分控制通过提高系统对瞬时干扰的抵抗力,来控制系统的瞬时响应。
PID控制器将上述三种控制模式集成在一个系统中,可以根据具体的参数进行调整。
</p>二、火电厂锅炉燃烧控制系统的基本要求火电厂锅炉燃烧控制系统作为现代火电厂的关键装置,其设计和优化一旦失误,将直接影响火电厂运行的效率和成本。
因此,我们需要对火电厂锅炉燃烧控制系统的基本要求进行了解和掌握:1. 温度控制:火电厂锅炉燃烧控制系统需要实现对锅炉内部温度的控制,以确保锅炉的安全运行和燃烧效率的提高。
2. 水位控制:火电厂锅炉燃烧控制系统需要实现对锅炉内部水位的控制,以确保锅炉的安全运行和燃烧效率的提高。
3. 火焰控制:火电厂锅炉燃烧控制系统需要实现对锅炉内部火焰的控制,以确保锅炉的安全运行和燃烧效率的提高。
以上基本要求也是PID控制在设计和优化火电厂锅炉燃烧控制系统所要考虑的因素。
三、 PID控制在火电厂锅炉燃烧控制系统中的应用针对火电厂锅炉燃烧控制系统的基本要求,PID控制器可以实现如下的应用:1.温度控制:PID控制器可以通过对锅炉内部传感器信号的反馈,实现锅炉内部温度的控制。
基于PLC的锅炉供热控制系统的设计

基于PLC的锅炉供热控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业自动化领域的应用日益广泛。
作为一种高效、可靠的工业控制设备,PLC以其强大的编程能力和灵活的扩展性,成为现代工业控制系统的重要组成部分。
本文旨在探讨基于PLC的锅炉供热控制系统的设计,通过对锅炉供热系统的分析,结合PLC控制技术,实现对供热系统的智能化、自动化控制,提高供热效率,降低能耗,为工业生产和居民生活提供稳定、可靠的热源。
文章首先介绍了锅炉供热系统的基本构成和工作原理,分析了传统供热系统存在的问题和不足。
然后,详细阐述了PLC控制系统的基本原理和核心功能,包括输入/输出模块、中央处理单元、编程软件等。
在此基础上,文章提出了基于PLC的锅炉供热控制系统的总体设计方案,包括系统硬件选型、软件编程、系统调试等方面。
通过本文的研究,期望能够实现对锅炉供热控制系统的优化设计,提高供热系统的控制精度和稳定性,降低运行成本,促进节能减排,为工业生产和居民生活提供更加安全、高效的供热服务。
也为相关领域的研究人员和技术人员提供有价值的参考和借鉴。
二、锅炉供热系统基础知识锅炉供热系统是一种广泛应用的热能供应系统,其主要任务是将水或其他介质加热到一定的温度,然后通过管道系统输送到各个用户端,满足各种热需求,如工业生产、居民供暖等。
该系统主要由锅炉本体、燃烧器、热交换器、控制系统和辅助设备等几部分构成。
锅炉本体是供热系统的核心设备,负责将水或其他介质加热到预定温度。
其根据燃料类型可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等。
锅炉的性能参数主要包括蒸发量、蒸汽压力、蒸汽温度等。
燃烧器是锅炉的重要组成部分,负责燃料的燃烧过程。
燃烧器的性能直接影响到锅炉的热效率和污染物排放。
燃烧器需要稳定、高效、低污染,同时要适应不同的燃料类型和负荷变化。
热交换器是锅炉供热系统中的关键设备,负责将锅炉产生的热能传递给水或其他介质。
热交换器的设计应保证高效、稳定、安全,同时要考虑到热能的充分利用和防止结垢、腐蚀等问题。
锅炉燃烧过程控制系统仿真设计

锅炉燃烧过程控制系统仿真一、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。
炉膛负压控制系统3、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姗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。
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。
600MW单元机组锅炉燃烧控制系统设计

的 。电子称 重式给煤 机给煤量 的称 重原 理是 通过 轮 ,在翼 背上产 生一个 升力 ,同时必 定在翼 腹 上产 负荷传 感 器测 出的单 位 长度 皮 带上 煤 的重 量 G, 生一 个大小相 等 方 向相 反 的作 用 力 ,使 气 体排 出
再 乘 以 由编码 器 测 出 的皮 带 转速 ,就 得 到 了给 叶轮呈 螺旋 形沿 轴 向 向前 运 动 。与此 同时 ,风 机
8224型给煤 机工 作原 理 比较 简单 ,原 煤 仓 落 煤经 给煤 机进 口,由皮带 驱动滚 轮 驱 动皮 带滚 动 , 将皮 带上 原煤输 送 至给煤 机 出 口进 入磨 煤 机进 行 碾磨 。皮 带边缘 的零星落 煤 由其下 部 的清 扫装 置
收 稿 日期 :2010-04—06 作 者 简 介 :林凤 华 (1966一 ),女 ,湖北 孝 感 人 ,湖 北 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 学 院 副 教 授 。
1 燃 烧 过 程 分 析
燃 烧设 备 主 要 有 磨 煤 机 、给 煤 机 、燃烧 器 、风 机等n],下 面分别 做简单 介 绍 。 1.1 磨 煤机 的工作 原理
球磨 机主体 是一个 直 径约 2~4m、长 3~ 10m 的大 圆筒 ,筒 内装 有 大量 直 径 为 25 60mm 的钢 球 。筒 内壁衬装 波 浪形 锰 钢 护 甲 ,筒 身 两 端 是 架 在大 轴承 上 的空 心 轴 颈 ,一端 是 热空 气 和 原 煤 的 进 口,另一 端是 气粉混 合 物 的出 口。
第 3O卷 第 3期 2010年 5月
孝 感 学 院 学 报
JOURNA L OF XIAOGAN UNIVERSITY
V 0L.3O N 0 .3 M A Y.2O1O
智能锅炉控制系统的设计与实现

智能锅炉控制系统的设计与实现随着科技的发展和人们生活水平的提高,家居设备的智能化成为了一种趋势。
在众多的智能家居设备中,智能锅炉是一种比较受欢迎的设备。
它可以通过智能控制系统实现远程控制、节能、安全等多种功能。
本文将介绍智能锅炉控制系统的设计与实现。
一、控制系统结构一个智能锅炉控制系统主要由以下部分组成:1.硬件部分:包括传感器、执行器、控制器、显示器等硬件设备。
2.软件部分:主要由控制算法和界面设计组成,控制算法是程序员根据控制需求编写的程序,界面设计则用于方便用户操作和管理。
3.远程通信组件:包括网络通信硬件和软件,实现远程控制和监控等功能。
二、传感器与执行器的选择为了实现智能控制,必须使用传感器来获取锅炉的状态信息,并使用执行器来控制锅炉的运行状态。
在传感器的选择上,应该选择具有高精度、快速响应、耐高温等优点的传感器。
例如,温度传感器应该选用高精度、线性度好、响应速度快、温度范围广的PTC热敏电阻或热电偶传感器。
在执行器的选择上,应该选择具有高精度、稳定可靠性、结构紧凑、响应速度快等优点的执行器。
三、控制器的设计与实现控制器是智能锅炉控制系统的核心,它主要完成控制算法的实现和与硬件设备的通讯。
控制器可以采用嵌入式控制系统、单片机、FPGA等硬件以及VC、VB、C++等软件开发工具进行设计和实现。
在控制方案的设计实现时,要结合锅炉的物理特性和工作状态,运用现代控制理论设计PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等多种控制算法。
四、界面设计与人机交互一个好的界面设计可以让用户方便快捷地进行操作和管理。
界面设计可以采用电脑、手机APP、微信等多种形态,主要通过图形化的方式将控制参数和系统状态进行直观化显示。
在人机交互方面,可以使用语音、手势等更加便利的交互方式,以提高用户的操作效率和便利性。
五、远程通信组件的设计与实现远程通信组件是实现远程控制的关键,它主要通过网络实现用户对锅炉的远程控制和监控。
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目录1锅炉工艺简介 (1)1.1锅炉的基本结构 (1)1.2工艺流程 (2)1.2煤粉制备常用系统 (3)2 锅炉燃烧控制 (4)2.1燃烧控制系统简介 (4)2.2燃料控制 (4)2.2.1燃料燃烧的调整 (4)2.2.2燃烧调节的目的 (5)2.2.3直吹式制粉系统锅炉的燃料量的调节 (5)2.2.4影响炉内燃烧的因素 (6)2.3锅炉燃烧的控制要求 (11)2.3.1 锅炉汽压的调整 (11)3锅炉燃烧控制系统设计 (14)3.1锅炉燃烧系统蒸汽压力控制 (14)3.1.1该方案采用串级控制来完成对锅炉蒸汽压力的控制 (14)3.2燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 (17)3.2.1 锅炉的热效率 (18)3.2.2反作用及控制阀的开闭形式选择 (20)3.2.3 控制系统参数整定 (20)3.3炉膛的负压控制与有关安全保护保护系统 (21)3.3.1炉膛负压控制系统 (22)3.3.2防止回火的连锁控制系统 (23)3.3.3防止脱火的选择控制系统 (24)3.4控制系统单元元件的选择(选型) (24)3.4.1蒸汽压力变送器选择 (24)3.4.2 燃料流量变送器的选用 (24)4 DCS控制系统控制锅炉燃烧 (26)4.1DCS集散控制系统 (26)4.2基本构成 (27)锅炉燃烧系统的控制4.3锅炉自动燃烧控制系统 (31)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1锅炉工艺简介1.1锅炉的基本结构锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。
1、锅炉本体锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。
锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。
炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。
将固体燃料放在炉排上进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;将液体、气体或磨成粉状的固体燃料喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉,又称火室炉;空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧、适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉,又称流化床炉;利用空气流使煤粒高速旋转并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。
炉膛的横截面一般为正方形或矩形。
燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气,所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。
在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管,它既保护炉墙不致烧坏,又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。
炉膛的结构、形状、容积和高度都要保证燃料充分燃烧,并使炉膛出口的烟气温度降低到熔渣开始凝结的温度以下。
当炉内的温度超过灰熔点时,灰便呈熔融状态。
熔融的灰渣颗粒在触及炉内水冷壁管或其他构件时会粘在上面。
粘结的灰粒逐渐增多,遂形成渣块,称为结渣。
结渣会降低锅炉受热面的传热效果。
严重时会堵塞烟气流动的通道,影响锅炉的安全和经济运行。
一般用炉膛容积热负荷和炉膛截面热负荷或炉排热负荷表示其燃烧强烈程度。
炉膛容积热负荷是单位炉膛容积中每单位时间内释放的热量。
在锅炉技术中常用炉膛容积热负荷来衡量炉膛大小是否恰当。
容积热负荷过大,则表示炉膛容积过小,燃料在炉内的停留时间过短,不能保证燃料完全燃烧,使燃烧效率下降;同时这还表示炉墙面积过小,难以敷设足够的水冷壁管,结果炉内和炉膛出口处烟气温度过高,受热面容易发生结渣。
室燃炉的炉膛截面热负荷是单位时间内单位炉膛横截面上燃料燃烧所释放的热量。
在炉膛容积确定以后,炉膛截面热负荷过大会使局部区域的壁面温度过高而引起结渣。
层燃炉的炉排热负荷是单位时间内燃料燃烧所释放的热量与炉排面积的比值。
炉排热负荷过高会使飞灰大大增加。
炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。
每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。
燃用特性差别较大的燃料时,锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。
锅筒它是自然循环和多次强制循环锅炉中接受省煤器来的给水、联接循环回路,并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。
锅筒筒体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。
锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,以避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。
这些盐分和杂质如在过热器管和汽轮机通道上发生结垢、积盐和腐蚀,会影响设备的经济安全运行。
锅炉出口的蒸汽一般都有一定的质量标准。
锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。
其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来,并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。
中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件。
中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外,还用百叶窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。
随着水处理技术的提高,蒸汽分离装置趋向于简化和定型化。
排污装置(包括连续排污和定期排污)能在锅炉运行中排出一部分含有较高盐分和泥渣的锅水。
锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。
2、辅助设备除锅炉本体外,在电站锅炉中还有许多配套的辅助设备:煤粉制备系统,把原煤磨成粉,以利煤的充分燃烧,包括给煤机、磨煤机、排粉机、粗粉分离器和煤粉管道等;送、引风系统,向锅炉供给燃烧需要的空气及将煤燃烧后的烟气排出锅炉,包括送风机、引风机和烟风道等;给水系统,包括给水泵、阀门和管道等;水处理系统(见锅炉水处理);灰渣清除系统,包括碎渣机、出渣机、除尘器等;自动控制和监测系统(见锅炉自动控制、锅炉汽温调节)。
1.2工艺流程燃烧的煤层厚度通过闸板控制,炉排转速可由交流变频调速电机控制。
尾部受热面有省煤器和空气预热器。
图1.1 锅炉结构和工艺流程示意图给水通过省煤器预热后给锅炉上水,空气经空气预热器后由炉排左右两侧留个风道进入,烟气通过除尘器除尘,由引风机送至烟囱排放,主蒸汽经过过热器送至汽柜和用汽部门。
鼓风机、引风机都是由交流变频器来控制,通过调节鼓风机、引风机的速度来实现控制鼓风量、引风量。
热电厂是利用煤和天然气作为燃料发电、产汽的,这也是目前世界上主要的电能生产方式。
生产工艺是将燃料送入炉膛内燃烧,放出的热量将水加热成为具有一定压力和温度的过热蒸汽,过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功,高速气流冲击汽轮机叶片带动转子旋转,同时带动同轴发电机转子发电。
热电厂锅炉将经过处理后的除盐水加热至430度(根据汽机工况)左右的过热蒸汽送入汽轮机,推动汽轮机保持每分钟3000转的速度带动同轴的发电机旋转,通过同轴励磁机产生的直流电输入发电机转子,在静子上产生感应电势,同时作过功的余汽可用来当作供热源1.2煤粉制备常用系统①直吹式制粉系统:磨好的煤粉直接全部送入炉膛中燃烧,宜采用中速和高速磨煤机,适用于磨较软的烟煤和褐煤。
缺点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷有关,因而随着锅炉负荷的变化需调整磨煤机的运行台数,并且研磨部件容易磨损。
中速磨煤机直吹式制粉系统又分为正压式与负压式两种。
近代大容量锅炉多采用正压系统。
②中间储仓式制粉系统:特点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷无关,适于采用可磨制各种硬度煤种的钢球磨煤机。
缺点是设备较直吹式复杂,磨煤机耗电量较大,空载与满载时耗电量相差不大,故应使其常在满载下运行。
按煤粉燃烧器结构分类煤粉燃烧器是将煤粉送入炉膛进行燃烧的设备。
①旋流式燃烧器:携带煤粉的一次风和不带煤粉的二次风分别用不同管道与燃烧器连接。
煤粉与空气能充分混合并形成回流区。
每台锅炉可配置4~48只燃烧器。
②直流式燃烧器:喷口成狭窄形,其一、二次风在燃烧器中都不旋转。
煤粉在其中能完全燃烧。
受热面分蒸发受热面和过热受热面。
现代大、中型锅炉均以水冷壁构成炉膛,由此水冷壁(即受热面)吸收炉内辐射热使水蒸发成饱和蒸汽。
为不增加炉膛容积而增加辐射受热面,大型锅炉可采用双面曝光的水冷壁。
过热受热面可分为布置于炉膛上部的屏式过热器受热面和布置于对流烟道内的对流过热器受热面。
前者吸收炉内辐射热;后者吸收对流热。
空气预热器装于锅炉烟道尾部,用以回收烟气余热,提高助燃空气的温度。
高参数、大容量的锅炉为提高热风温度(>300℃),常需使空气预热器与省煤器分级交叉布置。
2 锅炉燃烧控制2.1燃烧控制系统简介在锅炉运行中,燃烧调整通常由燃烧控制系统来完成。
燃烧控制系统由燃料量控制系统、风量控制系统和炉膛风压控制系统三大部分组成。
燃烧控制系统的任务是根据机炉主控制器来调节燃料量、送风量和炉膛风压,使锅炉在安全、经济条件下调节至负荷指令的要求。
增减燃料量信号同时调节燃料量与送风量,使风煤流量匹配。
送风量作为炉膛风压调节的前馈信号,使引风量跟随送风量增减,燃料量、烟气氧量、炉膛风压作反馈信号改善调节品质,燃料量反馈信号用以平衡燃料量增减指令,防止过调。
氧量反馈信号用以纠正送风量,使风煤流量配合最佳。
炉膛风压反馈信号用以纠正引风量,使炉膛风压处于最佳状态。
燃烧控制的基本任务:维持蒸汽压力稳定——燃料控制保证燃烧过程的经济性——送风控制2.2燃料控制2.2.1燃料燃烧的调整不同负荷下的燃烧的调整锅炉运行中负荷的变化是最为经常的,高负荷运行时,由于炉膛温度高,着火与混合条件也好,所以然少一般是稳定的,但易产生炉膛和燃烧器结焦、过热器、再热器局部超温等问题。
燃烧调整时应注意将火球位置调整居中,避免火焰偏斜;燃烧器全部投入并均匀分配燃烧率,防止局部过大的热负荷;适当增大一次风速,推开着火点离喷口的距离。
此外,高负荷时煤粉在炉内的停留时间较短而且排烟损失较大,为此可在条件允许的情况下,适当降低过量空气系数的运行,以提高锅炉效率。
在低负荷运行时,由于燃烧减弱,投入的燃烧器数量较少,炉温较低,火焰充满度较差,使燃烧不稳定,经济性较差。
为稳定着火,可适当增大空气系数,降低一次风率和风速。
煤粉应磨得更细些,但增大炉膛氧量后会降低燃烧器的区域温度,因此,当煤质差时亦因限制其高线。
低负荷时应尽可能的集中火嘴运行,提高风中煤粉浓度,并保证最下排燃烧器的投运。
为提高炉膛温度,可以适当降低炉膛负压,以减少漏风,这样不但能稳定燃烧,也能减少不完全燃烧的损失,但此时必须注意安全,防止炉膛喷火烟伤人,此外,低负荷时保持更高些的过量空气系数对于抑制锅炉效率的过分降低也是有利的。
煤质变化时的燃烧调整无煤烟、贫烟的挥发分较低,燃烧时的最大问题是着火。
燃烧配风的原则是采取较小的一次风率和风速以增大煤粉浓度、减少着火热并是着火点提前;二次风速可以高些,这样可与增加其穿透能力,使实际燃烧切圆的直径大些,同时也有利于避免二次风过早混入一次风粉气流。
燃烧差煤时也要求将煤粉磨的更细些,以强化着火和燃尽;也要求较大的过量空气系数,以减少燃烧损失。
挥发分高的烟煤,一般火不成问题,需要注意燃烧的安全性,可适当减小二次风率,一、二次风的混合应早些进行。
煤质好时,应降低空气过量系数的运行,一提高锅炉效率。
2.2.2燃烧调节的目的炉内燃烧过程的好坏,不仅直接关系到锅炉的生产能力和生产过程的可靠性,而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。