燃气锅炉燃烧控制系统x
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。
浅议燃气锅炉采暖自动控制系统

报 警器 、 焰 监 视 器 以及 水 位 传感 器 是 开 关 量 。 执 行单 元 由风 机 、 火 水 泵 、 频 器 和 电磁 阀 等 组成 。HMI 用 西 门 子的 T)0 , 用 十 分 方 变 采 I 0使 2
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图 2 P C 程水 泵 电气 控 制 原理 图
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1 锅炉 燃 烧 控 制 系统
2 采 暖 系统 循 环 水 泵 制 动控 制 系统
燃气 锅炉属于高温 、 高压 设 备 , 锅 炉 运 行 时 其 安 全 性 必 须 放 在 在 本 系 统 仍采 用 如 图 1结 构 原 理 , 据 采 集 到 的 出 水压 力 的实 时 数 根 首 位 。 同 时实 现 燃 烧 的 自动控 制也 是 工 业 锅 炉 节 能 的 一 个 重 要 措 施 。 据 , 过 数 字 PD算 法 , 算 出 控 制 量 , 入 给变 频 器 , 通 I 计 输 由变频 器 变 频 、 它 是~ 个 多变 量 输 入 、 变 量输 出 、 惯 性 、 滞 后 且 相 互 影 响 的 一 个 多 大 大 变 电 压后 控 制循 环 水 泵 , 系 统 如下 : 其 复 杂 控 制 系 统 本 文 采 用 基 于 P C 的设 备 与 过 程 控 制 系 统 ,其 结 构 原 L 理如图 1 :
燃气锅炉燃烧控制系统应用设计

燃气锅炉燃烧控制系统应用设计摘要:锅炉作为一种能量转换装置,广泛用于工业生产和居民供热中,而近些年出现的环境问题使燃气锅炉会迅速成为主力而将燃煤锅炉取而代之。
它的性能优于燃煤锅炉,而更为关键的是其环保性能非常好,环境问题在近些年已经被提到了国家战略高度,国家正在极力遏制这种以环境为代价换取经济的行为。
所以“煤改气”的计划势在必行。
关键词:燃气锅炉;燃烧控制;系统应用;设计分析1燃气锅炉燃烧控制系统工艺及原理分析1.1燃烧控制系统的组成与运转原理天然气通过压力开关、安全电磁阀以及燃气比例阀,最终进入燃烧器,而空气通过鼓风机也被送入燃烧器,二者以一定的比例混合后燃烧,通过锅炉将介质水加热,实现供暖。
而燃烧控制器作为燃气锅炉的核心部件,主要完成的工作有对锅炉出水温度、管道压力等模拟量和状态量进行采集、完成对系统中嵌入的算法、完成对鼓风机的变频控制、根据工况要求控制 PWM 输出从而控制燃气比例阀开度,此部分视为整个燃烧控制系统的核心。
显示操作模块,它能够完成对采集装置数据的读取然后在 LCD 显示出来,还可以方便的对一些参数设定,如控制算法中的参数等,完成手动控制功能。
压力开关,通过对管道内压力的判断,完成对天然气的通断功能。
燃气比例阀,此装置是在系统中通过对 PWM 的控制从而控制比例阀开度,从而对燃料的输入量进行控制。
鼓风机,其作用主要是完成对进空气量的控制,并在点火之前进行预吹扫,停止工作之后进行吹扫。
锅炉结构示意图1.2燃气锅炉燃烧控制系统的总体分析燃气锅炉控制系统的核心是燃烧控制系统,燃烧控制系统主要完成两方面的任务,一方面维持锅炉出水温度恒定,另一方面保证燃料和空气之间一个合适的比例,从而来确保锅炉能一致处于最优的燃烧状态下,这样做可以增加燃烧效率,提高能源利用率,并且也可以降低成本。
燃料流量控制是利用燃气比例阀开度大小,而空气量是利用鼓风机的频率来调节,完成燃烧控制。
2系统所需实现的目标2.1稳定供热的负荷燃气锅炉的供热负荷是伴随着环境因素的变化而随之变化的。
燃气锅炉控制原理

燃气锅炉控制原理
燃气锅炉控制原理是基于自动化技术,通过对燃气供应、燃烧过程、水位控制、温度控制等参数进行监测和调节,以实现锅炉的安全运行和高效燃烧。
以下将详细介绍燃气锅炉控制原理的几个关键方面。
1. 燃气供应控制:燃气锅炉的燃烧过程需要有足够的燃气供应,控制系统通过监测燃气压力和流量,调节燃气阀门的开启程度,以保证燃气的稳定供应。
2. 燃烧过程控制:燃气锅炉的燃烧过程主要包括燃烧区的通风、燃烧的燃气和空气的配比等。
控制系统会通过多个传感器监测燃烧区的氧气含量、烟尘排放量等参数,并对燃气和空气的配比进行调节,以实现燃烧的高效率和低排放。
3. 水位控制:燃气锅炉内有水和蒸汽两种介质,水位过高或过低都会对锅炉的安全运行造成影响。
控制系统通过水位传感器监测锅炉内水位的变化,并根据设定值来控制给水泵的运行,以维持合适的水位。
4. 温度控制:燃气锅炉需要在一定的温度范围内工作,控制系统通过温度传感器监测锅炉的水温和蒸汽温度,并通过控制阀门或调节燃气与空气的配比来调节燃烧热功率,以达到所需的温度。
以上是燃气锅炉控制原理的主要内容,通过对这些参数的监测和调节,可以实现燃气锅炉的安全运行和高效能利用。
燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究

燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究1. 引言1.1 背景介绍燃气锅炉是一种利用燃气作为燃料进行加热的设备,广泛应用于工业生产、民用暖气等领域。
随着工业化进程的不断加快和人们生活水平的提高,燃气锅炉的需求量也在逐渐增加。
传统的手动控制方式无法满足对燃气锅炉精确控制的需求,因此燃气锅炉自动控制系统的研究与应用变得尤为重要。
燃气锅炉自动控制系统能够实现对燃气锅炉的自动调节和监控,不仅可以提高燃烧效率,减少能源浪费,还能保障设备的安全稳定运行。
燃气锅炉自动控制系统在工业生产和民用领域都具有广阔的应用前景。
本文旨在探讨燃气锅炉自动控制系统的实现与应用研究,从燃气锅炉自动控制系统的组成、工作原理、应用场景、发展现状、优势和局限性等方面进行深入分析,为相关领域的研究和应用提供参考。
1.2 研究意义燃气锅炉自动控制系统的研究意义主要体现在以下几个方面:燃气锅炉作为工业生产和生活供暖中广泛应用的重要设备,其自动控制系统的稳定性和性能直接关系到工作效率和安全性。
通过研究和优化燃气锅炉自动控制系统,可以提高设备的运行效率,降低能源消耗,减少对环境的影响,提升设备的可靠性和安全性。
随着科技的不断发展和工业生产的不断进步,燃气锅炉自动控制系统的应用场景也越来越广泛。
对于一些特定的工业生产过程或大型建筑物供暖系统,需要具有高度智能化和自适应能力的燃气锅炉自动控制系统来实现精确控制和优化调节。
研究燃气锅炉自动控制系统的应用能够满足不同领域的需求,推动相关技术的发展和应用。
燃气锅炉自动控制系统的研究对于提高能源利用率、推动工业转型升级和建设节能型社会具有重要意义。
通过不断深入的研究和创新,可以不断提升燃气锅炉自动控制系统的性能和智能化水平,促进能源结构的优化和可持续发展。
对燃气锅炉自动控制系统的研究具有深远的意义和重要的应用前景。
2. 正文2.1 燃气锅炉自动控制系统的组成燃气锅炉自动控制系统的组成通常由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
燃气锅炉系统-操作说明书

燃气锅炉操作说明书1 概述本操作说明书为燃气锅炉的基本要求。
1.1燃气锅炉性能参数锅炉型号: JG-160/3.82-Q额定蒸发量: 160t/h额定蒸汽压力: 3.82MPa(表压)额定蒸汽温度: 450℃给水温度(省煤器进口): 104℃空气预热器进风温度: 20℃排烟温度: <160℃排烟处过量空气系数: 1.35锅炉设计热效率: 87.1%减温方式: 给水喷水减温燃料: 高炉煤气,掺烧焦炉煤气,点火及稳燃采用焦炉煤气燃气锅炉设计工况:标准工况: 100%高炉煤气;工况一:30%焦炉煤气+70%高炉煤气。
工况二:30%焦炉煤气在无焦炉煤气时可用同等热值的天然气混合气体替代。
1.2 锅炉结构燃气锅炉额定蒸发量160t/h,中温中压、单锅筒、全膜式壁、前吊后支式“П”型布置结构,全钢架悬吊结构的自然循环锅炉。
煤气燃烧器呈正四角布置,与炉膛下部蓄热稳燃装置相配合,形成切圆燃烧,保证了全烧高炉煤气所需的温度场及燃烧工况,燃烧器分三层布置。
燃用高炉煤气(BFG),并最多掺烧相当于30%B-MCR的焦炉煤气(COG)。
锅炉辅机配送、引风机(均带液力偶合器)各两台,锅炉给水采用主路和旁路二级给水,减温水采用二级除盐水一级喷水减温。
2.锅炉系统简述2.1除氧给水系统汽机凝结水经汽封加热器和低压加热器加热后进入热力除氧器,另外二级除盐水补水进入疏水箱中,经过疏水泵和螺旋板换加热后也进入热力除氧器除氧。
除氧水再由锅炉给水泵升压进入锅炉下、上级省煤器,最后注入锅筒。
锅炉汽水循环系统采用自然循环,锅筒的炉水通过下降管进入锅炉下部集箱,经水冷壁吸热,通过锅炉上集箱连通管回锅筒。
锅筒内有汽水分离装置以保证蒸汽品质,饱和蒸汽由锅筒引出至过热器,过热蒸汽采用给水喷水减温,以调节集箱出口过热蒸汽的温度,最后蒸汽送至汽轮机用户。
高、低压给水系统为母管制。
每台锅炉给水操作台分主路和旁路二级给水调节,减温水采用给水一级喷水减温。
燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究

燃气锅炉自动控制系统实现与应用研究燃气锅炉自动控制系统是一种通过控制燃烧过程来实现燃气锅炉的自动化控制的技术。
该系统通过监测燃气的供给量、燃气的质量和燃气的燃烧效率等参数,实现对燃气供给和燃烧过程的自动调节和控制。
燃气锅炉自动控制系统的核心是控制器。
控制器通过传感器采集到的各种参数数据,经过处理和分析后,向执行器发出指令,实现对燃气锅炉的自动调节和控制。
燃气锅炉自动控制系统的主要功能包括以下几个方面:1.燃气供给控制:通过监测燃气的供给量和燃气的质量,控制燃气的进入量和质量,确保燃气的供给充足和稳定。
2.燃烧过程控制:通过监测燃气的燃烧效率和燃烧产物的排放情况,调节燃气和空气的供给比例,保证燃气的充分燃烧和燃烧产物的排放达标。
3.温度控制:通过监测锅炉内部的温度变化,控制燃气和水的供给量,使锅炉内部的温度保持在设定范围内。
4.故障诊断和报警:通过监测燃气、空气和水的供给情况、燃气的质量和燃烧效率等参数,及时发现系统中的故障和异常情况,并发出警报,提醒操作人员进行处理。
1.系统性能优化:通过对燃气锅炉自动控制系统的各个参数和功能进行分析和调整,优化系统的性能,提高系统的稳定性和效率。
3.智能化控制:通过引入智能算法和技术,使燃气锅炉自动控制系统能够根据不同的工况和需求,自动调节和优化燃气的供给和燃烧过程,实现智能化的控制。
4.系统可靠性研究:针对燃气锅炉自动控制系统中的关键部件和关键环节,进行可靠性研究,提高系统的稳定性和可靠性,减少系统的故障和停机时间。
燃气锅炉自动控制系统的实现与应用研究是一个重要的课题,它涉及到燃气锅炉的能源利用和环境保护,并且对提高燃气锅炉的效率和性能有着重要的意义。
在未来的研究中,我们将进一步完善和优化燃气锅炉自动控制系统的功能和性能,提高燃气锅炉的智能化水平,为燃气锅炉的发展和应用做出更大的贡献。
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。
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燃气锅炉燃烧控制系统:摘要本文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,脱火回火目录1.引言 (3)2.锅炉燃烧控制系统概述 (4)2.1 燃烧控制的任务 (5)2.1.1 维持蒸汽出口压力稳定 (5)2.1.2 保证燃烧过程的经济性 (5)2.1.3 保证锅炉安全运行 (6)2.2 燃烧控制的特点 (6)3.燃烧控制系统设计方案 (6)3.1 蒸汽压力控制和燃料空气比值控制 (6)3.1.1 基本控制方案 (7)3.1.2 改进控制方案 (8)3.2 防脱火回火选择性控制系统 (9)3.2.1 防脱火选择性控制系统 (9)3.2.2防脱火回火混合型选择性控制系统 (11)3.3 燃烧控制总体方案 (12)4. 燃烧控制系统的仪表选型 (13)5. 总结 (14)参考文献 (15)1.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。
2.锅炉燃烧控制系统概述锅炉是石油化工、发电等工业过程中必不可少的重要动力设备,它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源,又可作为精馏、反应、加热等过程的热源。
由于锅炉设备所使用的燃料种类、燃烧设备、炉体形式、锅炉功能和运行要求的不同,锅炉有各种各样的流程。
常见的锅炉设备主要工艺流程如图2.1所示。
图2.1 常见锅炉设备主要工艺流程图由图2.1可知,燃料和热空气按一定比例进入燃烧室燃烧,产生的热量传给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽Ds。
然后经过热器,形成一定温度的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。
压力为Pm的过热蒸汽,经负荷设备控制阀供给生产负荷设备使用。
与此同时,燃烧过程中产生的烟气,将饱和蒸汽变成过热蒸汽后,经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱排人大气。
锅炉设备的主要任务是根据负荷的需求,提供一定压力或温度的蒸汽,同时要使锅炉在安全、经济的条件下运行,为此生产过程的各个工艺参数必须严格控制。
大型锅炉是一个复杂的被控装置,它的被控变量和操纵变量繁多且相互关联,属于一个多变量耦合对象。
根据其耦合程度的疏密分为几个独立的控制区域,分别采用单变量系统(变量关联弱)或多变量耦合系统控制(变量关联强)。
燃烧控制系统是锅炉设备主要的控制系统之一。
锅炉燃烧系统的控制有3个被控变量:负荷、经济燃烧指标和炉膛负压。
可选用的操纵变量也有三个:燃料量、送风量和引风量。
组成的燃烧系统的控制方案要满足燃烧所产生的热量,适应蒸汽负荷的需要;使燃料与空气之间保持一定的比值,保证燃烧的经济性和锅炉的安全运行;使引风量与送风量相适应,保持炉膛负压在一定范围内。
2.1 燃烧控制的任务锅炉燃烧过程实质是将燃料中的化学能转变为蒸汽热能的能量转换过程。
燃烧过程控制的根本任务是使燃料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。
燃烧过程控制的具体任务及其控制策略因燃料种类、燃烧方式以及机炉运行方式不同而有所区别。
燃烧控制系统的基本任务可归纳为以下几个方面。
2.1.1 维持蒸汽出口压力稳定锅炉蒸汽出口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,而且它是否稳定还反映了燃烧过程中的能量供求关系。
在单元机组中,锅炉主汽压控制与汽轮机负荷控制是相关联的,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轮机为适应对外界负荷的需求的能量输入相适应,其标志是主汽压的稳定。
2.1.2 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,一般可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。
燃烧控制还有一项非常重要的任务是维持炉膛压力稳定,关于此项任务的控制在本文中不涉及。
.2.1.3 保证锅炉安全运行在安全保护系统上应该考虑燃烧嘴背压过高而脱火,不但会污染环境更严重的是燃烧室内积存大量燃料气与空气的混合物,会有爆炸危险;燃烧嘴背压过低又可能回火,会危及燃料气罐发生燃烧和爆炸。
因此,必须设法加以防止。
2.2 燃烧控制的特点燃烧过程的控制系统有三个被控变量和三个操纵变量。
锅炉的运行实践表明,对燃烧过程的三个被控变量的控制存在着明显的相互影响。
这主要是由于对象内部存在相互作用,即其中每个被控变量都同时受到几个操纵变量的影响,而每个操纵变量的改变又能同时影响几个被控变量。
燃烧过程中,主汽压是锅炉燃烧产生的发热量与汽轮机需要能量是否平衡的标志;烟气含氧量是燃料量和送风量是否保持适当比例的指标;炉膛压力是送风量和引风量是否平衡的指标。
因此,虽然对象是几个操纵变量对几个被控变量都有严重影响,但如果在锅炉运行过程中,严格保持燃料量、送风量和引风量这三个操纵变量的比例,就能保持汽压、烟气氧含量和炉膛压力基本不变。
也就是说,当锅炉的负荷要求变化时,燃烧控制系统应使三个操纵变量同时按比例地快速改变,以适应外界负荷的需要;当锅炉的负荷要求不变时,燃烧过程的控制系统应能迅速消除各自的内扰,保持各自的操纵变量稳定不变。
3.燃烧控制系统设计方案在不同情况下,燃烧过程控制系统的设计方案是不同的,本文是以燃气蒸汽锅炉为设计对象。
3.1 蒸汽压力控制和燃料空气比值控制蒸汽压力的主要扰动是蒸汽负荷的变化与燃料量的波动。
当蒸汽负荷及燃.料量波动较小时,可以采用蒸汽压力来控制燃料量的单回路控制系统;而当燃料量波动较大时,可以来用蒸汽压力对燃料量的串级控制系统。
3.1.1 基本控制方案燃料流量是随蒸汽负荷而变化的,作为主流量与空气流量(副流量)组成单闭环比值控制系统,使燃料与空气保持一定比例,是燃料燃烧良好的基本保证。
图3.1 燃烧过程的基本控制方案图3.1是以蒸汽压力控制器的输出,作为燃料量单闭环控制回路和空气流量单闭环控制回路共同的设定值,燃料量的输出跟随蒸汽压力。
由于燃料量控制器的给定值是蒸汽压力,蒸汽压力又是空气流量控制器的给定值,不难理解通过控制器的设定可以保证燃料量和空气流量的合适比例关系,且可以克服蒸汽压力变化时燃料量和空气流量控制不同步的问题。
该控制方案方块图如图3.2所示。
图3.2 燃烧过程的基本控制方案方块图3.1.2 改进控制方案在生产过程中,有时工艺上不但要求物料量成一定的比例,而且要求在负荷变化时,它们的提、降量有一定的先后次序。
所谓逻辑规律.就是指工艺上对主、副流量提降时的先后要求而言。
所以具有逻辑规律的比值控制也称为逻辑提量。
在锅炉燃烧系统中,希望燃料量与空气量成一定的比例,而燃料量取决于蒸汽量(负荷)的需要,通常用蒸汽压力来反映。
当蒸汽量要求增加(提量)时,即蒸汽压力降低,燃料量也要增加,为了保证燃烧完全,应先加大空气量,后加大燃料量。
反之在降量时,应先减燃料量,后减空气量,以保证燃料的完全燃烧。
图3.2为改进的具有上述逻辑规律的比值控制系统。
图3.3 燃烧过程的改进控制方案图3.3所示为一串级和比值控制组合的系统,由蒸汽压力与燃料流量的串级控制系统和燃料与空气的流量比值控制系统相组合。
完成逻辑提量功能主要依靠系统中设置的两个选择器:高选择器HS、低选择器LS。
在正常工况下,即系统处于稳定状态时,蒸汽压力控制器的输出Ip等于燃料流量变送器的输出I1,也等于空气流量变送器的输出乘上空气过剩系数K后的值I2。
也就是说高、低选择器的两个输入端信号是相等的,整个系统犹如不加选择器时的串级相比值控制组合的系统进行工作。
当系统进行提量时,随着蒸汽量的增加,蒸汽压力减少.压力控制器的输出Ip增加(根据串级控制系统的要求,压力控制器应选用反,这个增加了的信号不被低选器选中,而却被高选器选中,它直)作用式控制器.接改变空气流量控制器的给定值,命令空气量增加。
然后由于空气增加,使其变送器输出增加,也就使I2开始增加。
因此时I2<Ip,I2被低选器选中,从而改变燃料流量控制器给定值,命令提量。
这一过程保证在增加燃料量前,先加大空气量,使燃烧安全。
整个提量过程直至Ip=I1=I2时,系统又恢复到正常工况时的稳定状态。
在系统降量时,蒸汽压力增加,蒸汽压力控制器输出减少,因而它被低选器选中,作为燃料流量控制器的给定值而命令燃料降量。
燃料量降低,经变送器的测量信号为高选器选中,作为空气流量控制器的给定值,命令空气降量。
降量过程直至Ip=I1=I2,系统又恢复到稳定状态。
这样就实现了提量时先提空气量,后提燃料量,降量时先降燃料量,后降空气量的逻辑要求。
3.2 防脱火回火选择性控制系统3.2.1 防脱火选择性控制系统蒸汽锅炉所用的燃料为天然气或其他燃料气。
在正常情况下,根据产汽压力采控制燃料气量。
当用户所需蒸汽量增加时,蒸汽压力就会下跌,为了维持蒸汽压力,必须在增加供水量(供水量另有其他控制系统进行控制,这里暂不研究)的同时,相应地燃料气量也要增加。