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。
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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
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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。
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。
(完整版)我的工业燃煤锅炉DCS控制系统设计毕业论文设计

工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。
关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,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13,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作。
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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。
1)锅炉燃烧系统中,燃料和热空气按一定比例送入炉膛,燃烧产生的热量传递给锅筒,通过热交换,生成饱和蒸汽。
同时,燃烧后剩余的烟气(废气)通过烟道,经引风机送往烟囱,排入大气。
由于烟气本省具有一定余热,可以通过空气预热器为输入的冷空气加热,获得的热空气又可以循环送入燃烧系统,从而节约能源。
2)锅炉汽水系统中,给水经省煤器预热后进入锅筒,再经过与燃料系统的热交换过程,产生饱和蒸汽;然后经过多级过热器,形成具有一定气温和压力的过热蒸汽,汇集至蒸汽母管,推动单元机组的工作。
3)汽轮发电机组接受锅炉提供的过热蒸汽,推动高压汽轮机转子,进而带动发电机转子转动,产生电能。
同时,温度和压力都降低的蒸汽冷凝为凝结水,又被作为给水进入锅炉汽水系统,从而加以循环利用,节约资源。
图1-1火力发电厂主要工艺流程图1.1锅炉控制锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
锅炉控制的目的是供给合格的蒸汽,使锅炉产汽量适应负荷需要,同时保证燃烧的经济性、安全性[2]。
要实现该控制目的,必须对锅炉生产过程中的各个主要工艺参数进行严格控制。
负荷给水量锅筒水位减温水量过热蒸汽温度燃烧量锅炉设备蒸汽压力送风量过剩空气引风量炉膛负压图1-2锅炉的输入/输出变量示意图锅炉设备是一个复杂的被控对象,主要输入变量包括负荷的蒸汽需求量、给水量、燃料量、减温水量、送风量和引风量等;主要输出变量有锅筒水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气(烟气含氧量)等,图1-2所示为输入变量与输出变量之间相互关联。
如果蒸汽负荷变化或给水量发生变化,会引起锅筒水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度等的变化;而燃料量的变化不仅影响蒸汽压力,还会影响锅筒水位、过热蒸汽温度、过剩空气和炉膛负压。
可见,锅炉是一个具有多输入/多输出变量,且变量之间相互关联的被控对象,其主要控制系统如下。
1)锅炉锅筒水位的控制:锅筒水位时保证锅炉、汽轮机安全运行的必要条件之一,是锅炉正常运行的重要指标。
其控制目的是基于锅筒内部的物料平衡关系,使给水量满足锅炉的蒸汽量需求(即负荷要求),并将锅筒中水位维持在工艺允许的范围内。
2)锅炉燃烧系统的控制:通过控制燃料量、送风量和引风量,使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷需要;使燃料量与空气里保持一定的比例,以保证最经济的燃烧,提高锅炉的燃烧效率;使引风量与送风量的控制相匹配,以保持炉膛内负压在一定的范围内。
3)过热蒸汽系统的控制:维持过热器出口温度在允许范围内,并保证管壁温度不超过允许的工作温度。
1.2单元机组的出力控制对电网来说,要求单元机组的出力能快速适应负荷的需求,而机组的出力大小事由锅炉和汽轮机共同决定的。
两者在适应负荷变化的能力上有很大的差别:锅炉从给水到形成过热蒸汽式一个惯性较大的热交换过程,而汽轮机从蒸汽进入到产生电能是一个反应相对较快的环节。
如何合理地控制锅炉和汽轮机的各自出力[3],使其彼此适应,最终满足负荷需求是出力控制的核心任务。
2锅炉燃烧过程控制锅炉燃烧过程控制系统的基本任务是使燃料所产生的热量能够满足蒸汽负荷的需求,同时要保证燃烧的经济性和锅炉的安全性。
为达到上诉目的,该系统划分为三个子系统,分别实现维持汽压、保持最佳空燃比和保证炉膛负压不变的控制任务。
1)蒸汽压力控制系统。
蒸汽压力反映了锅炉生产的蒸汽量和汽轮机消耗的蒸汽量相适应的程度。
当负荷变化时,通过调节燃料量使蒸汽压力稳定。
2经济燃烧控制系统。
当燃料量改变时,必须按照一定的比例调节送风量,以保证充分燃烧和经济性。
3)炉膛负压控制系统。
炉膛压力的高低关系到锅炉的安全经济运行,燃烧控制系统必须配合引风量与送风量,以保证炉膛压力稳定。
2.1主蒸汽压力的动态特性汽压调节对象结构如图2-1所示。
可见,主蒸汽压力主要受到燃料量和汽轮机耗汽量的影响。
图2-1汽压调节对象示意图Q c -燃料量Q o -进风量H-炉膛发热量Q w -进水量P b -锅筒压力P t -主蒸汽压力U g -汽轮机进汽阀开度Q t -汽轮机耗汽量N-机组实发功率燃料热值或成分的变化,会引起燃料供热量的变化。
如果燃料量增加,炉膛热负荷随之增加,锅筒压力P b 升高。
在保持汽轮机进汽阀开度U g 不变的条件下,主蒸汽压力P t 将随着蒸汽的累积而升高。
当电网负荷变化时,改变汽轮机进汽阀开度U g ,使汽轮机耗汽量发生突然改变,主蒸汽压力也相应变化。
如果汽轮机进汽阀开度加大,则汽轮机耗汽量会增加,主蒸汽量压力随之降低。
为克服燃料量和蒸汽负荷对主蒸汽压力产生的扰动,在蒸汽压力发生波动时,通过控制燃料量来满足控制要求,这种单回路控制系统虽然简单,但适用于蒸汽负荷及燃料量波动较小的情况。
当燃料量波动较大时,为及时抑制燃料量自身的扰动,采用蒸汽压力-燃料量构成的串级控制。
2.2经济燃烧控制经济燃烧以燃料量跟踪蒸汽负荷需求为前提,保证空气量(进风量)能与燃料量满足一定比例关系,使燃烧过程充分,从而以最经济[4]的燃料供给量提供最大的燃烧量。
因此,燃料量与进风量之间采用比值控制,其中,燃料量跟随蒸汽负荷变化而变化,为主流量;进风量为副流量。
其控制方案如图2-2所示。
图2-2经济燃烧控制方案图2-2a 是将蒸汽压力控制器P t C 的输出同时作为燃料量控制器F b C 和进风量控制器F i C 的设定值。
这种控制方案可以保持蒸汽压力的稳定,空燃比通过F b C 和F i C 的正确动作而间接得到保证;图2-2b 中蒸汽压力与燃料量构成串级控制,进风量跟随燃料量变化而变化,从而确保空燃比。
这种控制在负荷发生变化时,进风量的变化落后于燃料量,会导致燃烧的不完全,为克服上述两种控制方案的不足,图2-2c 在控制方案a 的基础上增加了选择性控制。
当负荷减少时,通过低值选择器LS,先减少燃料量,后减少空气量;当负荷增加时,通过高值选择器HS,先增加空气量,再加大燃料量,从而保证充分燃烧。
上述燃烧控制方案虽然考虑了燃料量与进风量的比例,但不能保证在整个生产过程中始终保持最经济的燃烧。
这是因为:在不同的负荷下,两流量的最优化比值是不同的;燃料成分(如水分、灰分的含量)和热值有可能变化;流量测量得不够准确。
这些因素都不会痛程度地引起空气过量或燃烧不玩去昂,造成锅炉热效率下降。
因此,有必要选择一个指标来检验空燃比是否恰当,并通过校正进风量来修正空燃比。
目前,常选用烟气中的含氧量作为衡量空燃比的指标。
理论和实践已证明,烟气中的各种成分,如O 2、CO 2、CO 和未燃烧烃的含量,基本上可以反映燃料燃烧的情况,最简便的方法是用烟气中的含氧量A 来表示。