锅炉燃烧系统优化控制及实现方法
燃气蒸汽锅炉能效提升的关键技术及措施
燃气蒸汽锅炉能效提升的关键技术及措施燃气蒸汽锅炉是工业生产中广泛使用的一种热能转换设备，其能效的提升对于节约能源、减少排放、降低生产成本具有重要意义。
为了实现燃气蒸汽锅炉能效的提升，可以从以下几个关键技术和措施入手。
1. 锅炉热效率的提高锅炉热效率是衡量锅炉能源利用效率的重要指标，提高锅炉热效率可以有效提升能效。
关键技术包括优化燃烧系统、提高燃烧效率，增加热交换面积，利用节能材料等。
通过锅炉燃烧系统的优化，例如安装高效燃烧器、实施氧量控制等，可以提高燃烧效率并降低燃气消耗。
2. 废烟热回收技术的应用锅炉废烟热回收是利用废烟中的烟气余热，通过热交换设备将其回收利用的过程。
采用废烟热回收技术可以大幅度提高锅炉的能效。
常见的废烟热回收技术包括烟气余热锅炉、冷凝式烟气余热回收装置和烟气再循环等。
这些技术能够有效降低烟气温度，提高余热利用效率，进而提高整个燃气蒸汽锅炉系统的能效。
3. 锅炉控制系统的改进锅炉控制系统的改进是提高燃气蒸汽锅炉能效的重要措施之一。
优化控制系统可以实现对锅炉运行过程中的温度、压力、燃料供给等参数的精确控制，避免能量的浪费和过度消耗。
通过应用先进的控制算法和智能化控制技术，能够实现锅炉运行的最佳化，提高能效水平。
4. 锅炉节水技术的应用锅炉在使用过程中，除了消耗大量的燃气外，还会消耗大量的水资源。
因此，采用节水技术对于提升锅炉能效非常重要。
节水技术包括给水处理、回收利用锅炉排放废水、优化水处理剂的使用等。
通过这些技术的应用，可以实现节水、节能、降低排放的目的，提高综合能效。
综上所述，燃气蒸汽锅炉能效的提升需要从多个方面来考虑。
优化锅炉热效率、应用废烟热回收技术、改进控制系统以及采用节水技术都是关键的技术和措施。
通过这些技术和措施的综合应用，可以有效提高燃气蒸汽锅炉的能效水平，实现节能减排和成本降低的目标。
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。
提高电站锅炉燃烧效率的优化技术范本
提高电站锅炉燃烧效率的优化技术范本电站锅炉的燃烧效率直接影响到能源利用的效益和环境的影响。
因此，提高电站锅炉燃烧效率是电站运营的重要目标之一。
本文将从优化煤粉燃烧、调整燃烧工况和提高余热利用等方面，详细介绍提高电站锅炉燃烧效率的技术范本。
一、优化煤粉燃烧1. 选用适合的煤粉燃料不同种类的煤粉具有不同的燃烧特性，合理选择煤粉类型可以提高燃烧效率。
煤粉的热值、灰分含量、挥发分含量等参数都会影响燃烧效果，通过实验和分析确定最佳的煤粉组成。
2. 煤粉粒度控制煤粉的粒度大小对燃烧效率有着重要影响。
煤粉粒度过细会导致煤粉悬浮性差，进而影响燃烧效果；煤粉粒度过粗则会导致燃烧不充分。
通过优化煤粉研磨工艺，控制煤粉的粒度分布，可以提高燃烧效率。
3. 优化煤粉风速和风量煤粉燃烧需要足够的氧气，因此调整煤粉燃烧过程中的风速和风量对燃烧效率至关重要。
通过调整风速和风量的分布，保证煤粉与氧气的充分混合，可以提高燃烧效率。
二、调整燃烧工况1. 优化燃烧器结构燃烧器是燃烧系统中的关键设备，其结构设计直接影响到燃烧效率。
通过优化燃烧器的形状、尺寸和燃烧室的布置，可以提高燃烧效率。
2. 燃烧控制系统优化燃烧控制系统是调整燃烧工况的重要手段。
通过采用先进的燃烧控制系统，可以实时监测和控制煤粉供给、风量分配、燃烧器温度等参数，从而优化燃烧工况，提高燃烧效率。
3. 循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术是一种高效的燃烧技术，可以提高燃烧效率，并且具有良好的环保性能。
通过调整循环流化床燃烧系统中的燃烧工况和燃料分布，可以实现燃烧效率的提高。
三、提高余热利用1. 安装余热回收设备在电站锅炉的燃烧过程中，会产生大量的余热。
通过安装余热回收设备，可以将烟气中的余热回收利用，提高能源利用效率。
常见的余热回收设备包括烟气余热锅炉、空气预热器、经济空气预热器等。
2. 应用余热发电技术余热发电是一种将余热转化为电能的技术，可以充分利用锅炉燃烧过程中产生的余热。
船用蒸汽锅炉的燃烧系统优化与调整
船用蒸汽锅炉的燃烧系统优化与调整船用蒸汽锅炉是船舶重要的动力装置之一，其燃烧系统的优化与调整对于船舶的性能和能源利用率具有重要影响。
本文将围绕船用蒸汽锅炉的燃烧系统优化与调整展开讨论，从燃料选择、燃烧效率、污染物排放等方面进行深入分析与探讨。
首先，我们来谈谈船用蒸汽锅炉的燃料选择。
燃料的选择直接关系到船舶的能源利用效率和环境影响。
目前，船舶使用的主要燃料有重油、轻油和天然气等。
重油具有能量密度较高的优点，但其含硫量高，并且在燃烧过程中会产生大量的污染物排放，对环境造成严重影响。
轻油相较于重油来说，硫含量较低，具有更清洁的燃烧特性，但价格相对较高。
天然气则是一种环保型燃料，不含硫和杂质，燃烧过程中产生的污染物极少，但由于存储和供应的限制，天然气在船舶上的应用仍面临一些挑战。
因此，在船用蒸汽锅炉的燃料选择方面，应综合考虑船舶的特点、航行路线和环保要求等因素，选择最合适的燃料。
其次，我们关注船用蒸汽锅炉的燃烧效率优化。
燃烧效率是反映燃烧系统能量利用效率的重要指标，直接关系到船舶的燃料消耗和经济性。
燃烧效率受多种因素的影响，如燃料的质量、供给方式、燃烧风量、燃烧温度等。
其中，优化燃料供给方式和燃烧风量是关键。
在燃料供给方面，应根据锅炉的负荷和需要的蒸汽量来合理调整燃料喷射量和燃料与空气的混合比例，确保燃烧充分。
在燃烧风量方面，应根据燃料的类型和性质，合理调整燃烧风量和风气比，保持正常燃烧区域内的氧含量和燃烧温度，避免过量空气和低温燃烧导致的燃料浪费和污染物排放增加。
此外，船用蒸汽锅炉的烟气净化也是优化燃烧系统的重要环节。
燃烧过程中产生的烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等有害物质，对环境和人体健康带来威胁。
为了减少烟气污染物的排放，可以采取一些有效的措施，如加装烟气脱硫装置、氮氧化物催化还原装置和颗粒物捕集装置等。
烟气脱硫装置主要是针对烟气中的二氧化硫进行处理，可以采用湿法脱硫和干法脱硫技术。
氮氧化物催化还原装置可以在燃烧过程中降低氮氧化物的生成量，减少对环境的影响。
基于智能算法的燃煤锅炉燃烧优化控制研究
基于智能算法的燃煤锅炉燃烧优化控制研究随着环保意识的不断提高，燃煤锅炉作为传统能源的代表，其优化控制也越来越受到关注。
在煤炭资源日益短缺的情况下，如何实现燃煤锅炉的高效燃烧，减少能源浪费及减少对环境的污染，成为了一个重要的研究课题。
为此，基于智能算法的燃煤锅炉燃烧优化控制技术应运而生。
一、智能算法的应用背景智能算法是一种以人类智能为模型的计算机算法，具有强大的搜索、优化和自适应能力。
智能算法的应用范围非常广泛，例如在金融、医疗、环保等领域均有广泛应用，在燃煤锅炉的优化控制领域也不例外。
燃煤锅炉一直以来都是生产和生活中不可缺少的重要设备，其开发和研究始终处于一个高度的状态。
而智能算法则为燃煤锅炉提供了更为高效、智能的控制方法，可帮助人们更好地应对各种复杂的情况。
二、智能算法在燃煤锅炉燃烧控制中的应用目前，燃煤锅炉燃烧优化控制主要有以下几种方法：1. 基于模糊控制的燃烧优化控制模糊控制是指在模糊规则和模糊逻辑基础上，对物理系统进行控制的一种方法。
在燃煤锅炉的应用领域，模糊控制可将各种因素量化为模糊语言值进行处理，最终实现对炉内燃烧过程的有序控制。
2. 基于神经网络的燃烧优化控制神经网络是一种仿生学的算法，其结构和功能与人脑类似。
通过神经网络学习和训练，可实现对燃煤锅炉运行状态的诊断与分析，并对炉内温度、氧气含量、负荷等参数进行实时控制。
3. 基于遗传算法的燃烧优化控制基于遗传算法的燃烧优化控制采用优化算法来寻找最优解，可帮助燃煤锅炉提高燃烧效率和经济效益。
在运行过程中，可实现对炉内烟气和空气比例、氧含量等参数的实时监测和控制。
4. 基于模型预测控制的燃烧优化控制模型预测控制是一种按时间序列分析燃烧过程的方法，可将燃烧过程建模并对其进行分析。
通过数学模型的构建和计算机仿真，该方法可实现对炉内燃烧过程进行预测和控制。
以上四种方法均可在燃煤锅炉的优化控制中得到应用，而其各自的优势和不足，则需要根据具体情况进行选择和应用。
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。
浅谈300MW燃煤机组节能降耗措施与方法
浅谈300MW燃煤机组节能降耗措施与方法300MW燃煤发电机组是目前电力行业中常见的一种发电机组，其在发电过程中存在能耗较高和排放污染物较多的问题。
为了降低能耗和减少污染物排放，需要采取一系列的节能降耗措施与方法。
本文将浅谈300MW燃煤机组的节能降耗措施与方法。
一、优化锅炉燃烧系统锅炉是燃煤机组的核心设备，其燃烧系统的优化对于提高能效至关重要。
通过优化燃烧系统，可以实现煤炭的充分燃烧，降低燃煤消耗，减少燃煤燃烧产生的废气排放。
在优化锅炉燃烧系统时，可以采取调整燃烧设备的结构和参数，改善燃烧条件，提高燃烧效率。
可以借助先进的燃烧控制技术，实现燃烧过程的智能化控制，以达到节能降耗的目的。
二、提高尾气余热利用率燃煤机组在燃烧煤炭的过程中会产生大量的烟气和热量，其中蕴含着大量的能量资源。
通过提高尾气余热利用率，可以有效地降低能耗，提高能效。
采用余热发电技术，利用尾气中的热能发电，不仅可以为发电机组提供额外的电力支持，还可以充分利用能源资源，实现能源的可持续利用。
还可以利用尾气余热进行供热，满足周边地区的供热需求，实现“热电联产”，进一步提高能源利用效率。
三、提高锅炉热效率提高锅炉热效率是节能降耗的重要途径之一。
采取合理的锅炉进水预热技术，有效地提高了燃煤机组的热效率。
通过将进水预热至一定温度后再进入锅炉，不仅可以减少燃料的消耗，还可以提高锅炉的热效率，减少烟气中的水蒸气含量，降低烟气中水蒸气的热损失，实现节能降耗的目的。
可以利用先进的换热设备，提高热回收效率，充分利用热能资源，进一步提高燃煤机组的能效。
四、节约冷凝水资源冷凝水是燃煤机组排放废水中的重要组成部分，其在排放过程中会带走大量的热量。
通过采取合理的冷凝水资源节约措施，可以有效地降低燃煤机组的能耗。
可以利用冷凝水中的热量进行加热供水，或者进行其他工业用途，实现资源的再利用，减少热能的损失，降低燃煤机组的能耗。
还可以对冷凝水进行有效的处理，减少废水排放，达到节能环保的双重目的。
供暖锅炉的燃烧调节与节能范本
供暖锅炉的燃烧调节与节能范本供暖锅炉是很多家庭和企事业单位的主要供暖设备，如何调节供暖锅炉的燃烧以实现节能是一个重要的课题。
本文将介绍供暖锅炉的燃烧调节与节能的一些范本和措施。
一、优化燃料选择优化燃料选择是实现供暖锅炉节能的第一步。
在选择燃料时，应选择高效、环保的燃料，如天然气、液化石油气等清洁燃料，避免使用高污染、低效的燃料，如煤炭等。
清洁燃料的燃烧过程中产生的废气减少，热能利用效率提高，从而节能减排。
二、优化燃烧调节优化燃烧调节是提高供暖锅炉热能利用效率的关键。
以下是一些燃烧调节的范本和措施：1. 燃烧空气预热：采用空气预热装置，将燃烧用的空气预先加热到一定温度，可以增加燃烧温度，提高燃烧效率，降低燃料消耗。
2. 过量空气系数控制：过量空气系数是指实际燃烧所需要的空气量与理论所需空气量之间的比值。
过量空气系数过大，会导致燃料浪费和燃烧不完全。
通过调节供暖锅炉的空气进入量，控制过量空气系数，可以实现燃烧的最优化。
3. 排烟温度控制：排烟温度是供暖锅炉燃烧的一个重要参数，也是衡量燃烧效率的一个指标。
燃烧过程中，如果排烟温度过高，说明热量未能充分吸收，意味着燃烧效率较低，热量浪费较多。
通过控制排烟温度，可以实现燃烧效率的提高。
4. 燃料喷射方式优化：供暖锅炉的燃料喷射方式会影响燃烧的均匀性和热量传输效果。
优化燃料喷射方式，可以改善燃烧气流的流动性和均匀性，提高热量传输效果，实现燃烧效率的提升。
5. 燃料比例控制：对于多燃料供暖锅炉，燃料的比例控制是非常重要的。
通过合理的燃料比例控制，可以实现各种燃料的最优利用，节约燃料消耗。
三、燃烧控制系统升级燃烧控制系统是供暖锅炉燃烧调节和控制的核心部分，升级燃烧控制系统可以改善燃烧效率，实现节能减排。
1. 火焰检测与监控技术：利用先进的火焰检测与监控技术，可以实时监测燃烧情况，掌握燃烧过程的动态数据，及时发现和调整燃烧异常情况，保证燃烧的稳定和高效。
2. 氧气含量监测：通过对燃烧过程中氧气含量的监测，可以实时调整燃烧空气进入量，控制燃烧过程的过量空气系数，以达到最佳燃烧效果。
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锅炉燃烧系统优化控制及实现方法周以琳 戚淑芬 青岛化工学院 青岛:266042高 蒙 石家庄铁道学院 石家庄:050043 摘 要 本文针对锅炉燃烧系统普遍存在的控制问题,提出了一套抑制大纯滞后的有效控制方案,并采用了一种新的自寻优化控制技术提高锅炉燃烧热效率。
关键词 锅炉系统 优化控制1 引 言 燃烧系统是工业锅炉的重要环节,它不仅直接影响锅炉供气工况的稳定,而且对节能降耗,提高锅炉的热效率有着重要意义。
目前,对工业锅炉燃烧系统的控制,以串级—比值方案据多,这种方案以蒸汽压力的变化来控制供风和给煤流量、其控制流程如图1—1所示。
图1—1 常规串级—比值控制方案 图中:P T —压力检测 F T —流量检测PC —压力控制 FC—流量控制K —比值系数 上述方案可以通过合理地调整燃料量和送风量来抑制蒸汽压力因负荷变化所带来的扰动,进而保证供汽系统的稳定,但在实际运行中,由于供风和给煤调节对抑制蒸汽压力的波动存在着一定的纯滞后时间,加之过程对象本身的时间常数又较大,故现场实施中往往表现出严重的调节滞后,控制效果并不理想。
2 改进的燃烧控制系统方案 为了较好地解决锅炉燃烧系统的控制问题,设法减小调节通道的大纯滞后是至关重要的。
由热力学理论中的斯蒂芬—波兹曼定律可知,在锅炉燃烧系统中,燃料燃烧释放出的全部能量与炉膛温度有单值对应的数量关系。
若选取炉膛温度T 作为被调参数,则该单值关系为超前预测由炉温引起的蒸汽压力变化提供了理论依据。
按照这种设想,本方案设计了以蒸汽压力为主调,以炉膛温度为副调的串级控制系统,其框图如图2—1所示。
·50·工业仪表与自动化装置 1998年第4期图2—1 以炉膛温度为副参数的串级—比值控制方案 由框图可以看到,该方案依据炉温变化来调节燃料流量及供风流量,可以明显减少调节通道的时间滞后,从而大大提高系统的响应速度,改善了调节品质。
实际的运行结果表明,由于这种方案建立了以炉膛温度为被调参数的副环回路,故对于进入炉膛回路的各种干扰量如供风、炉膛压力、给煤量等有较强的抑制作用,从而可保证炉温在一定程度上的稳定,并可进一步保证负荷变化情况下蒸汽压力的稳定。
考虑到现场中煤料品种、燃料温度等工况条件经常变化,副环回路PID 调节器的参数整定有时不能满足大范围内对象特性的变化要求,为进一步改善调节效果,本方案在上述方案的副环回路中采用了一种带死区的非线性微分控制算式,该算式对解决长滞后大惯性对象的控制问题有明显效果,它可用如下的分段函数表示:ΔD =-ζd T 1dt |ΔF |>X0 |ΔF |<X式中ΔF =Ts -T i ,Ts 为炉膛温度给定值,T i为测量值,ΔF 为两者之差,X 为死区参数,该参数可根据不同的炉型和吨位随时调整,Y 为阀门系数,ΔD 为供风阀门的变化量。
可以用如图2—2图形表示该函数的运作规则。
图2—2 带死区微分控制作用原理图·51·1998年第4期 工业仪表与自动化装置 由图可知,当T i >T s +X 或T i <T s+X 时,若炉温T i 为上升状态,即d T idt >0,则控制器输出使阀门以正比于d T idt的速度向关的方向运动;若炉温T i 为下降状态,即d T idt<0,则控制器输出使阀门以正比于d T idt的速度向开的方向运动,而当炉温T i 在所设死区范围内时,控制器输出不变。
显然,这种控制模式是断续的,只有在炉膛温度超过设定的死区范围后,系统才以微分形式迅速克服被调参数的波动。
另外,为了跟据负荷的变化合理控制给煤量,本方案在采取上述措施的同时,又以相应的空/燃比对供煤炉排的转速提供了一个跟踪信号,其目的是保持一定的火床长度,这在链条炉排式工业锅炉上尤为实际,可以取得令人满意的效果。
3 锅炉燃烧热效率的优化控制 燃烧效率是锅炉自动控制中的一个重要经济指标,提高这一指标的有效手段是保持最佳的空/燃比K ,而目前确定空/燃比K 的常用方法大都是通过对烟道中O 2或CO 含量的测定来不断修正K 值,以保证过剩空气系数α达到最佳值,从而使燃料既能充分燃烧,又不至因风量过大而流失过多的热量。
但实际应用中上述方法有明显缺陷,其主要原因在于检测O 2或CO 含量的仪表价格偏高、且使用寿命短暂,由于频繁更换此类仪表的投资过大,致使许多用户失去了对燃烧效率实现最佳控制的兴趣。
通过对数十家实施锅炉自动控制厂家的现场调查表明,虽然系统控制方案中大都有依据O 2或CO 含量修正空燃比的相应措施,但真正实施的却寥寥无几,这已足可说明该种方案设计中存在的问题。
鉴于此,我们尝试设计了一种基于热平衡原理,采用自寻优控制提高燃烧效率的新方法,此举不仅节省了设备投资,并且取得了好的效果。
图3—1 燃烧控制系统流程图 图中:P T —压力检测 P IC —压力、显示、控制 D —蒸汽压力变化率F T —流量检测 P IC —流量、显示、控制T T —温度检测 T IC —温度、显示、控制·52·工业仪表与自动化装置 1998年第4期 对于一般链条式锅炉,其进煤量的多少是可知的(一般用专用煤量计测量),设在充分燃烧的前提下,其释放的热量Q 可视为定值。
而锅炉对此热值的有效利用量为:Q 有效=C 1D +C 2d Pdt 式中D 为锅炉蒸发量,dP dt为锅炉汽包压力的变化率,均为可测参数,而热效率Z =Q 有效Q,显然,Z 在最佳燃烧时应有最大值。
因此,在燃烧控制中定时调整空/燃比K,使η最大,即可认为燃烧效率最佳。
具体作法是:首行根据经验设定一个较好的K 值,在锅炉运行工况达到平稳后,通过改变风/煤比K 搜索η的最优值。
考虑到燃烧系统的滞后特性。
一般在改变K 后需延迟一定时间(可现场调整)再测算η,直至求得最佳η值。
此时,控制仪表自动停止寻优,默认当前K 值为最佳风/煤比,并再启动自寻优定时器,为下次寻优做好准备。
一般寻优间隔不宜太短,用户可根据实际工况自行设定,在下次自寻优时间到后,控制仪表会首先判断系统是否进入稳定状态,待进入稳定状态后再开始新一次寻优。
图3—1给出了实现锅炉燃烧系统自动控制的总体流程框图。
图4—1 应用M FC 仪表实现燃烧系统优化控制的模块组态图4 控制方案的实现及控制效果 上述控制方案用常规仪表是很难实现的,为此我们为青岛富斯特自动化仪表厂设计并组织生产了M FC 四回路可编程数字调节器。
该仪表以16位单片机为核心,可同时实现4路过程控制,12路数据采集和14点开关量控制。
仪表内存储了近70种控制、运算模块,用户可通过填写组态代码的软接线方法,根据实际需要灵活组态,生成多种控制方案,特别是由于该仪表配置了自寻优模块,故将其用于被控参数相对集中的锅炉控制尤为方便。
图4—1 给出了应用M FC 仪表实现(下转第37页)D/A输出值,使其相等。
2 软件设计要点 软件设计的重要工作之一是根据常用热电偶热电势与温度关系逐段线性化。
如分度号K 热电偶可将线性化方程T=aX E+b分段写成:温度范围(℃) 线性化方程 输入信号方程(mV) 40-140T=24.2601*E+0.917 1.611-5.733140-260T=24.8602*E-26523 5.733-10.56260-380T=24.0385*E+ 6.15410.56-15.552380-720T=23.5898*E+13.13115.552-29.965 720-820T=24.2131*E-5.54529.965-34.095 820-940T=24.8962*E-28.83834.095-38.195 940-1100T=25.8365*E-65.39338.915-45.108 1100-1220T=26.9845*E-117.21645.108-49.555 1220-1330T=28.3213*E-183.46349.555-53.439其线性化误差不大于0.5%。
其他分度号热电偶线性化方程在此不一一列举。
将a,b系数与分段输入范围列成表以便根据测量值查询计算。
3 结束语 仪表实际制作中,由于仪表工作在小信号状态,抗干扰措施和合理电路工艺设计对整个仪表精度影响较大。
应该严格将数字地与模拟地分开连接,再选一点共地。
适当增加数字滤波功能是有益的。
因单电源供电,必须合理电平移动,促证运放合适的共模电压和信号的动态范围。
接线端钮选择接触电势与热电势尽可能小的产品。
参考文献1 李华.M CS-51系列单片机实用接口技术.北京航空航天大学出版社,19932 常玉燕等.日本电子电路精选.电子工业出版社, 1989(上接第53页)燃煤锅炉燃烧系统优化控制的模块组态图。
图中模块1用于确定每次自寻优的时间间隔。
模块2则根据锅炉蒸发量D(仪表组态代码为5c)和锅炉汽包压力变化率dP/dt(代码为58)计算热值的有效利用量Q有效,进而求出当前K值的热效率η提供给后续模块。
在自寻优时间到后,模块3会根据当前K值的热效率及过去K值的热效率选择适当的空燃比K作为当前最佳比值系数。
模块4用于实现对蒸汽压力的低通滤波和超限报警。
模块5和模块7用于完成由蒸汽压力和炉膛温度构成的串级调节。
模块6用于实现蒸汽流量的前馈输入,模块8完成风量控制输出,模块9则会根据风/煤比求出相应的炉排转速以控制燃煤量的加入。
有关M FC 仪表模块组态的具体规则可参阅参考文献[5]。
该系统自93年6月投运以来,工况一直稳定可靠,控制效果很好,锅炉水位反应灵敏,波动小、稳定性高,供汽压力稳压,减少了排烟热损失,提高了锅炉热效率。
仅初步核算每年可节煤近800吨,直接经济效益达16万元。
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