第六部分 鍋爐設(shè)備的控制new

1、6 6 鍋爐設(shè)備的控制鍋爐設(shè)備的控制 6.1 6.1 鍋爐設(shè)備及基本控制要求鍋爐設(shè)備及基本控制要求 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 6.3 6.3 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制蒸汽過熱系統(tǒng)的控制 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 鍋爐設(shè)備的控制鍋爐設(shè)備的控制 常見鍋爐設(shè)備的工藝流程如圖。常見鍋爐設(shè)備的工藝流程如圖。 給水經(jīng)給水泵、給水控制閥、省煤器給水經(jīng)給水泵、給水控制閥、省煤器 進(jìn)入鍋爐的汽包進(jìn)入鍋爐的汽包； 燃料與經(jīng)預(yù)熱的空氣按一定配比混合燃料與經(jīng)預(yù)熱的空氣按一定配比混合, , 在燃燒室燃燒產(chǎn)生熱量；在燃燒室燃燒產(chǎn)生熱量； 汽包生成飽和蒸汽汽包生成飽和蒸汽, ,經(jīng)過熱器形成

2、過經(jīng)過熱器形成過 熱蒸汽熱蒸汽, ,匯集到蒸汽母管；匯集到蒸汽母管； 燃燒過程的廢氣將飽和蒸汽過熱燃燒過程的廢氣將飽和蒸汽過熱, , 并并 經(jīng)省煤器對(duì)鍋爐的給水和空氣預(yù)熱經(jīng)省煤器對(duì)鍋爐的給水和空氣預(yù)熱, , 最后煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)送煙囪排空。最后煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)送煙囪排空。 6.1 6.1 鍋爐設(shè)備及基本控制要求鍋爐設(shè)備及基本控制要求 1.1.鍋爐設(shè)備的主要控制要求鍋爐設(shè)備的主要控制要求 l汽包的液位蒸汽的壓力：汽包的液位蒸汽的壓力：保持在一定范圍內(nèi)，適應(yīng)用戶負(fù)荷的變化保持在一定范圍內(nèi)，適應(yīng)用戶負(fù)荷的變化 l過熱蒸汽溫度：過熱蒸汽溫度：保持在一定范圍內(nèi)保持在一定范圍內(nèi) l爐膛負(fù)壓：爐膛負(fù)壓：保持在一定范

3、圍內(nèi)保持在一定范圍內(nèi) l燃燒完全：燃燒完全：根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保的要求根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保的要求 l運(yùn)行安全：運(yùn)行安全：液位、爐膛負(fù)壓、過熱度、蒸汽壓力等在安全運(yùn)行范圍內(nèi)液位、爐膛負(fù)壓、過熱度、蒸汽壓力等在安全運(yùn)行范圍內(nèi) 6.1 6.1 鍋爐設(shè)備及基本控制要求鍋爐設(shè)備及基本控制要求 2.2.鍋爐設(shè)備的主要控制系統(tǒng)鍋爐設(shè)備的主要控制系統(tǒng) 給水自動(dòng)控制系統(tǒng)：給水自動(dòng)控制系統(tǒng)：保持物料的平衡（給水和蒸汽）保持物料的平衡（給水和蒸汽） 被控變量：汽包液位被控變量：汽包液位 操縱變量：給水量操縱變量：給水量 鍋爐燃燒的自動(dòng)控制系統(tǒng)：鍋爐燃燒的自動(dòng)控制系統(tǒng)：滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保要求滿足經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保要求

4、 被控變量：蒸汽壓力被控變量：蒸汽壓力 操縱變量：燃料量操縱變量：燃料量 被控變量：煙氣含氧量被控變量：煙氣含氧量 操縱變量：送風(fēng)量操縱變量：送風(fēng)量 被控變量：爐膛負(fù)壓被控變量：爐膛負(fù)壓 操縱變量：引風(fēng)量操縱變量：引風(fēng)量 過熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)：過熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)：滿足過熱度、壁溫等要求滿足過熱度、壁溫等要求 被控變量：過熱蒸汽溫度被控變量：過熱蒸汽溫度 操縱變量：噴水量操縱變量：噴水量 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 保持鍋爐汽包水位在一定范圍內(nèi)是鍋爐穩(wěn)定安全運(yùn)行的主要指標(biāo)保持鍋爐汽包水位在一定范圍內(nèi)是鍋爐穩(wěn)定安全運(yùn)行的主要指標(biāo) 水位穩(wěn)定是安全運(yùn)行的必要條件：水位穩(wěn)定是

5、安全運(yùn)行的必要條件： 水位高：水位高：汽包內(nèi)水氣分離差，蒸汽帶水，造成：汽包內(nèi)水氣分離差，蒸汽帶水，造成： 過熱蒸汽的溫度下降過熱蒸汽的溫度下降 損壞蒸汽透平葉輪片損壞蒸汽透平葉輪片 過熱器管壁結(jié)垢，傳熱效率下降過熱器管壁結(jié)垢，傳熱效率下降 水位低：水位低：在用戶負(fù)荷大時(shí)，會(huì)全部汽化造成在用戶負(fù)荷大時(shí)，會(huì)全部汽化造成 設(shè)備損壞設(shè)備損壞; ; 在急冷時(shí)，引發(fā)鍋爐的爆炸在急冷時(shí)，引發(fā)鍋爐的爆炸 設(shè)置水位自動(dòng)控制的必要性設(shè)置水位自動(dòng)控制的必要性 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性 影響汽包水位的因素有影響汽包水位的因素有 : : 汽包汽包

6、( (包括循環(huán)水管包括循環(huán)水管) )中中儲(chǔ)水量?jī)?chǔ)水量和水和水 位下位下氣泡容積氣泡容積 水位下氣泡容積與鍋爐的負(fù)荷、水位下氣泡容積與鍋爐的負(fù)荷、 蒸汽壓力、爐膛熱負(fù)荷等有關(guān)。蒸汽壓力、爐膛熱負(fù)荷等有關(guān)。 鍋爐汽包水位主要受到鍋爐蒸鍋爐汽包水位主要受到鍋爐蒸 發(fā)量發(fā)量( (蒸汽流量蒸汽流量D)D)和給水流量和給水流量W W 的影響。的影響。 鍋爐汽包水位系統(tǒng)鍋爐汽包水位系統(tǒng) 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性鍋爐汽包水位的動(dòng)態(tài)特性 1 1、 給水量給水量W W對(duì)汽包水位對(duì)汽包水位H H的動(dòng)態(tài)特性：的動(dòng)態(tài)特性： 初始段，進(jìn)入的冷水吸收水位以下飽和汽水中的熱量，

7、減少了飽和初始段，進(jìn)入的冷水吸收水位以下飽和汽水中的熱量，減少了飽和 汽水中的氣泡容積，補(bǔ)充氣泡的空間，水位上升緩慢。汽水中的氣泡容積，補(bǔ)充氣泡的空間，水位上升緩慢。 當(dāng)水位以下氣泡容積不再變化時(shí)，水位呈線性升高當(dāng)水位以下氣泡容積不再變化時(shí)，水位呈線性升高 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 2 2蒸汽流量蒸汽流量D D對(duì)汽包水位對(duì)汽包水位H H的動(dòng)態(tài)特性：的動(dòng)態(tài)特性： 蒸汽用量蒸汽用量D D增大，如給水量增大，如給水量W W不變，水位線性下降不變，水位線性下降 蒸汽用量蒸汽用量D D增大，汽包內(nèi)氣壓下降，水呈沸騰狀，水位下氣包增加增大，汽包內(nèi)氣壓下降，水呈沸騰狀，水位下氣包增加

8、 ，水位以一階慣性特性上升，在一定氣壓下達(dá)到飽和汽水狀態(tài)，水位以一階慣性特性上升，在一定氣壓下達(dá)到飽和汽水狀態(tài) 合成特性是反相特性，汽包水位呈虛假液位，使控制困難合成特性是反相特性，汽包水位呈虛假液位，使控制困難 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 擾動(dòng)分析擾動(dòng)分析 影響氣包水位的因素影響氣包水位的因素 汽包（包括循環(huán)水管）中的儲(chǔ)水量汽包（包括循環(huán)水管）中的儲(chǔ)水量 水位下的氣泡容積水位下的氣泡容積 影響水位下的氣泡容積的因素：影響水位下的氣泡容積的因素： 鍋爐的負(fù)荷鍋爐的負(fù)荷 蒸汽壓力蒸汽壓力 爐膛熱負(fù)荷等爐膛熱負(fù)荷等 主要擾動(dòng)：鍋爐蒸發(fā)量（蒸汽流量主要擾動(dòng)：鍋爐蒸發(fā)量（蒸汽流量

9、D D）和給水流量）和給水流量W W 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 單沖量水位控制系統(tǒng)單沖量水位控制系統(tǒng) 1 控制方案控制方案:單回路控制，液位控制給水量單回路控制，液位控制給水量 大型電站中，鍋爐產(chǎn)氣量達(dá)，稱變量為沖量大型電站中，鍋爐產(chǎn)氣量達(dá)，稱變量為沖量 單沖量即單變量，指汽包的水位單沖量即單變量，指汽包的水位 2 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但調(diào)節(jié)不夠及時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但調(diào)節(jié)不夠及時(shí) 存在虛假液位，并且時(shí)滯大，因此，控制作用不能太大，否則存在虛假液位，并且時(shí)滯大，因此，控制作用不能太大，否則 控制品質(zhì)變差控制品質(zhì)變差 汽包容量較大，水位受擾動(dòng)后響應(yīng)速度慢汽包容量較大，水位受擾

10、動(dòng)后響應(yīng)速度慢 常用于虛假液位不嚴(yán)重，負(fù)荷較穩(wěn)定的場(chǎng)合常用于虛假液位不嚴(yán)重，負(fù)荷較穩(wěn)定的場(chǎng)合 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 雙沖量水位控制系統(tǒng)雙沖量水位控制系統(tǒng) 1 控制方案：控制方案：雙沖量指汽包水位雙沖量指汽包水位H和蒸汽量和蒸汽量D 蒸汽量靜態(tài)前饋的液位前饋蒸汽量靜態(tài)前饋的液位前饋反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 2 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 引入前饋，補(bǔ)償了虛假液位對(duì)控制的不良影響引入前饋，補(bǔ)償了虛假液位對(duì)控制的不良影響 前饋改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性，提高了控制品質(zhì)前饋改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性，提高了控制品質(zhì) 對(duì)給水量或給水壓力的擾動(dòng)，與單沖量系統(tǒng)相當(dāng)對(duì)給水量或給水壓力的擾動(dòng)，與單沖量系統(tǒng)相當(dāng) 對(duì)

11、控制閥等非線性，靜態(tài)補(bǔ)償較困難對(duì)控制閥等非線性，靜態(tài)補(bǔ)償較困難 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 12cFO IC IC II 3.前饋控制器控制規(guī)律的確定前饋控制器控制規(guī)律的確定 1) C2符號(hào)的選擇：符號(hào)的選擇： 與控制閥的氣開、氣關(guān)特性有關(guān)與控制閥的氣開、氣關(guān)特性有關(guān) 對(duì)象的對(duì)象的Kp0，擾動(dòng)的，擾動(dòng)的Kf0 從保護(hù)鍋爐的后續(xù)設(shè)備考慮：閥選氣開從保護(hù)鍋爐的后續(xù)設(shè)備考慮：閥選氣開 C2選正，使選正，使C2KvKp為正，與為正，與Kf相加后可抵消相加后可抵消 從保護(hù)鍋爐本身考慮，閥選氣關(guān)，從保護(hù)鍋爐本身考慮，閥選氣關(guān)，C2為負(fù)為負(fù) 2)C2的調(diào)整：的調(diào)整： 它是靜態(tài)前饋補(bǔ)償器

12、的放大系數(shù)它是靜態(tài)前饋補(bǔ)償器的放大系數(shù) 按前饋控制的參數(shù)調(diào)整方按前饋控制的參數(shù)調(diào)整方 法，從小到大調(diào)整或根據(jù)法，從小到大調(diào)整或根據(jù)C2=u/D計(jì)算并調(diào)整計(jì)算并調(diào)整 3) C1的調(diào)整：的調(diào)整： C1常與常與Kc一起考慮，把一起考慮，把C1設(shè)置為設(shè)置為1 4) Io的調(diào)整：的調(diào)整：前饋補(bǔ)償器的偏置值前饋補(bǔ)償器的偏置值 設(shè)置為正常負(fù)荷下的輸出電流設(shè)置為正常負(fù)荷下的輸出電流 6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 12cFO IC IC II 12SPcFO IC IC II 在液位控制器的輸入端添加了加法器在液位控制器的輸入端添加了加法器 采用雙通道輸入采用雙通道輸入 的控制器可少用一個(gè)加

13、法的控制器可少用一個(gè)加法 1加法器輸入信號(hào)是液位和蒸汽流量加法器輸入信號(hào)是液位和蒸汽流量 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 用純比例作用時(shí)，與原方案相同用純比例作用時(shí)，與原方案相同 用比例積分作用時(shí)用比例積分作用時(shí) 液位測(cè)量值是液位與蒸汽信號(hào)之差液位測(cè)量值是液位與蒸汽信號(hào)之差 穩(wěn)態(tài)時(shí)，測(cè)量與設(shè)定相等，故液位有余差穩(wěn)態(tài)時(shí)，測(cè)量與設(shè)定相等，故液位有余差 2加法器輸入信號(hào)時(shí)液位與蒸汽流量的微分加法器輸入信號(hào)時(shí)液位與蒸汽流量的微分 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 未引入蒸汽流量信號(hào)，穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)余差未引入蒸汽流量信號(hào)，穩(wěn)態(tài)時(shí)無(wú)余差 僅在蒸汽量變化時(shí)，才有微分的超前輸出僅在蒸汽量變化時(shí)，才有微分的超前輸出 雙沖量控制系統(tǒng)變型雙沖量控制系統(tǒng)變型

14、6.2 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 三沖量水位控制系統(tǒng)三沖量水位控制系統(tǒng) l 三沖量：汽包的液位、蒸汽量和給水量三沖量：汽包的液位、蒸汽量和給水量 l 三沖量控制系統(tǒng)：以蒸汽量為前饋信號(hào)，液位為主被三沖量控制系統(tǒng)：以蒸汽量為前饋信號(hào)，液位為主被 控變量，給水量為副被控變量的串級(jí)控變量，給水量為副被控變量的串級(jí)前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng) l 三沖量控制系統(tǒng)的目的：補(bǔ)償給水系統(tǒng)的擾動(dòng)，克服三沖量控制系統(tǒng)的目的：補(bǔ)償給水系統(tǒng)的擾動(dòng)，克服 閥的非線性等閥的非線性等 l 三沖量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：為了減少控制系統(tǒng)的設(shè)備投三沖量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：為了減少控制系統(tǒng)的設(shè)備投 資，三沖量控制系統(tǒng)有三種實(shí)施

15、方案資，三沖量控制系統(tǒng)有三種實(shí)施方案 l 整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng)整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng) 主控制器是液位控制器，副控制器是流量控制器主控制器是液位控制器，副控制器是流量控制器 前饋補(bǔ)償用微分環(huán)節(jié)時(shí)是動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償用微分環(huán)節(jié)時(shí)是動(dòng)態(tài) 前饋前饋 設(shè)：設(shè)： ； ；設(shè)副環(huán)是；設(shè)副環(huán)是1 1：1 1比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié) 則：則： 設(shè)設(shè) 如果如果 ；超前無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則；超前無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則 l 因此，動(dòng)態(tài)前饋可用微分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)因此，動(dòng)態(tài)前饋可用微分環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn) l 引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置 l 液位無(wú)余差條件：采用比例積分控制器液位無(wú)余差條件：采用比例積分控

16、制器 ( ) O s O P k Gse s 2 2 ( ) 1 f fD k k Gs T ss 2 2 ( )() ( ) ( )1 O fDfs o FF OO Gskkks Gse GskT s 2 / dO kkk Of kk 2 ( )1 1 d FF k s Gs T s 三沖量水位標(biāo)準(zhǔn)控制方案三沖量水位標(biāo)準(zhǔn)控制方案 三沖量水位簡(jiǎn)化控制方案一三沖量水位簡(jiǎn)化控制方案一 l整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng)整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng) l主控制器比例度主控制器比例度100%100%（1 1：1 1）的純比例控制器，副控制器是液位控制器）的純比例控制器，副控制器是液位控制器 采用靜態(tài)

17、前饋采用靜態(tài)前饋 l引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置 l 與與 的確定：穩(wěn)態(tài)有的確定：穩(wěn)態(tài)有 假設(shè)：蒸汽、給水的流量變送器量程是假設(shè)：蒸汽、給水的流量變送器量程是DmaxDmax、WmaxWmax 由于存在排污等消耗，有由于存在排污等消耗，有 用于物料平衡及確定前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱用于物料平衡及確定前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱 l 越大，前饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，相應(yīng)的閥門開度變化也越大越大，前饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，相應(yīng)的閥門開度變化也越大 l液位無(wú)余差條件：滿足比值關(guān)系及采用比例積分控制器液位無(wú)余差條件：滿足比值關(guān)系及采用比例積分控制器 W D DFWC II 1 W D 1 ; WMAX D

18、FWCDW MAXMAXDMAX WDW II DWD D 三沖量水位簡(jiǎn)化控制方案二三沖量水位簡(jiǎn)化控制方案二 l整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng)整個(gè)控制系統(tǒng)是串級(jí)加前饋控制系統(tǒng) l采用靜態(tài)前饋，主控制器是液位控制器，副控制器是比例度采用靜態(tài)前饋，主控制器是液位控制器，副控制器是比例度100%100% （1 1：1 1）的純比例控制器）的純比例控制器 l 引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置引入給水量，因此，前饋偏置可不必設(shè)置 l 與與 的確定：穩(wěn)態(tài)有的確定：穩(wěn)態(tài)有 l假設(shè)：蒸汽、給水的流量變送器量程是假設(shè)：蒸汽、給水的流量變送器量程是DmaxDmax、WmaxWmax l由于存在排污等消耗，有

19、由于存在排污等消耗，有 l用于物料平衡及確定前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱用于物料平衡及確定前饋?zhàn)饔玫膹?qiáng)弱 l 越大，前饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，相應(yīng)的閥門開度變化也越大越大，前饋?zhàn)饔迷綇?qiáng)，相應(yīng)的閥門開度變化也越大 l液位無(wú)余差條件：采用比例積分控制器液位無(wú)余差條件：采用比例積分控制器 W D DFWC II 1 W D 1 ; WM AX DFWCDW M AXM AXDM AX WDW II DWD D 6.2 鍋爐汽包水位控制鍋爐汽包水位控制 鍋爐水位控制系統(tǒng)的應(yīng)用示例鍋爐水位控制系統(tǒng)的應(yīng)用示例 采用可編程調(diào)節(jié)器采用可編程調(diào)節(jié)器KMMKMM實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 液位檢測(cè)信號(hào)的故障診斷及報(bào)警液位檢測(cè)信號(hào)的故障

20、診斷及報(bào)警 三沖量控制與單沖量控制的相互三沖量控制與單沖量控制的相互 切換切換 前饋偏置信號(hào)的設(shè)置前饋偏置信號(hào)的設(shè)置 自動(dòng)和串級(jí)控制的無(wú)擾動(dòng)切換自動(dòng)和串級(jí)控制的無(wú)擾動(dòng)切換 采用靜態(tài)前饋和串級(jí)反饋控制采用靜態(tài)前饋和串級(jí)反饋控制 6.3 6.3 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制蒸汽過熱系統(tǒng)的控制 v 蒸汽過熱系統(tǒng)包括蒸汽過熱系統(tǒng)包括一級(jí)過熱器一級(jí)過熱器、減溫器減溫器、二級(jí)過熱器二級(jí)過熱器。 v 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制任務(wù)是使蒸汽過熱系統(tǒng)的控制任務(wù)是使過熱器出口溫度維持在允許范圍過熱器出口溫度維持在允許范圍 內(nèi)內(nèi) , , 并保護(hù)過熱管管壁溫度不超過允許的工作溫度并保護(hù)過熱管管壁溫度不超過允許的工作溫度。 v 影響過熱

21、器出口溫度的主要因素有影響過熱器出口溫度的主要因素有 : : 蒸汽流量蒸汽流量、燃燒工況燃燒工況、引、引 入過熱器的蒸汽熱焰入過熱器的蒸汽熱焰 ( ( 減溫水量減溫水量 ) ) 、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度、流經(jīng)過熱器的煙氣溫度 和流速等。過熱器出口溫度的各個(gè)動(dòng)態(tài)特性都有時(shí)滯和慣性和流速等。過熱器出口溫度的各個(gè)動(dòng)態(tài)特性都有時(shí)滯和慣性 , , 因此因此 , , 選擇合適的操縱變量和合理的控制方案十分必要。選擇合適的操縱變量和合理的控制方案十分必要。 6.3 6.3 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制蒸汽過熱系統(tǒng)的控制 一一 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 1被控變量：過熱器出口溫度被控變量：過熱器出口溫度 2操縱變量：減溫水流量操

22、縱變量：減溫水流量 3擾動(dòng)：蒸汽流量、減溫水熱、燃燒情況、煙氣溫度及流速等擾動(dòng)：蒸汽流量、減溫水熱、燃燒情況、煙氣溫度及流速等 二控制方案二控制方案 1簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)：簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)： 2串級(jí)控制系統(tǒng)：串級(jí)控制系統(tǒng)： 副被控變量：減溫器出口溫度副被控變量：減溫器出口溫度 有效克服進(jìn)入副環(huán)干擾，響應(yīng)快，控制品質(zhì)改善有效克服進(jìn)入副環(huán)干擾，響應(yīng)快，控制品質(zhì)改善 3雙沖量控制系統(tǒng)：雙沖量控制系統(tǒng)： 減溫器出口溫度的微分減溫器出口溫度的微分 這是串級(jí)控制系統(tǒng)的變型這是串級(jí)控制系統(tǒng)的變型 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 一一 燃燒控制的任務(wù)燃燒控制的任務(wù) 二二 燃燒過程的控制燃燒過程的控制 1 燃燒

23、過程基本控制燃燒過程基本控制 2雙交叉燃燒控制雙交叉燃燒控制 三三 燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)控制燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)控制 1 鍋爐的熱效率鍋爐的熱效率 2 煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng)煙氣含氧量的閉環(huán)控制系統(tǒng) 四爐膛負(fù)壓控制及安全控制系統(tǒng)四爐膛負(fù)壓控制及安全控制系統(tǒng) 1爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng) 2安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng)安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng) 五五 鍋爐控制的實(shí)例鍋爐控制的實(shí)例 1燃燒過程的控制燃燒過程的控制 2.汽包水位的三沖量控制系統(tǒng)汽包水位的三沖量控制系統(tǒng) 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 二、燃燒過程的控制二、燃燒過程的控制 1.1.燃燒過程簡(jiǎn)單控制方案：燃燒過程簡(jiǎn)單控制方案： 蒸汽

24、壓力控制和燃燒與空氣的比值控制蒸汽壓力控制和燃燒與空氣的比值控制 空氣量與燃料組成比值控制空氣量與燃料組成比值控制 控制系統(tǒng)特點(diǎn)：控制系統(tǒng)特點(diǎn)： 方案簡(jiǎn)單，實(shí)施方便方案簡(jiǎn)單，實(shí)施方便 蒸汽負(fù)荷增大時(shí)，先開燃料再開空氣，會(huì)冒黑煙蒸汽負(fù)荷增大時(shí)，先開燃料再開空氣，會(huì)冒黑煙 系統(tǒng)的響應(yīng)較慢系統(tǒng)的響應(yīng)較慢 使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷需求，并保證鍋爐經(jīng)使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷需求，并保證鍋爐經(jīng) 濟(jì)和安全運(yùn)行。為此應(yīng)保證：濟(jì)和安全運(yùn)行。為此應(yīng)保證： 蒸汽壓力恒定：蒸汽壓力恒定： 調(diào)節(jié)燃料流量調(diào)節(jié)燃料流量 經(jīng)濟(jì)燃燒：經(jīng)濟(jì)燃燒： 調(diào)節(jié)送風(fēng)量調(diào)節(jié)送風(fēng)量 爐膛負(fù)壓：爐膛負(fù)壓： 調(diào)節(jié)抽風(fēng)量調(diào)節(jié)抽風(fēng)量

25、一、一、 燃燒控制的任務(wù)燃燒控制的任務(wù) 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 二、燃燒過程的基本控制方案二、燃燒過程的基本控制方案 基本控制方案一：基本控制方案一： 蒸汽壓力與燃料量組成串級(jí)控制蒸汽壓力與燃料量組成串級(jí)控制 燃料量與空氣量組成比值控制燃料量與空氣量組成比值控制 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 空氣量的變化滯后燃料的變化空氣量的變化滯后燃料的變化 對(duì)完全燃燒缺乏衡量指標(biāo)對(duì)完全燃燒缺乏衡量指標(biāo) 基本控制方案二：基本控制方案二： 蒸汽壓力與燃料量組成串級(jí)控制蒸汽壓力與燃料量組成串級(jí)控制 蒸汽壓力與空氣量組成串級(jí)控制蒸汽壓力與空氣量組成串級(jí)控制 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 較難實(shí)現(xiàn)燃料量與空氣量的正確配比較難實(shí)現(xiàn)

26、燃料量與空氣量的正確配比 對(duì)完全燃料缺乏衡量指標(biāo)對(duì)完全燃料缺乏衡量指標(biāo) 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 邏輯提量和邏輯減量控制系統(tǒng)：邏輯提量和邏輯減量控制系統(tǒng)： 采用負(fù)荷增加（提量）時(shí)，先提空氣，后提燃料采用負(fù)荷增加（提量）時(shí)，先提空氣，后提燃料 負(fù)荷減少（減量）時(shí)，先降燃料，后降空氣的邏輯比值控制負(fù)荷減少（減量）時(shí)，先降燃料，后降空氣的邏輯比值控制 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 滿足環(huán)保要求，不冒黑煙滿足環(huán)保要求，不冒黑煙 可增加煙氣含氧量控制器，組成變比值控制可增加煙氣含氧量控制器，組成變比值控制 二、燃燒過程的控制二、燃燒過程的控制 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 雙交叉燃燒控制系統(tǒng)雙交叉燃燒控制系

27、統(tǒng) 以蒸汽壓力為主被控變量，燃料量和空氣量以蒸汽壓力為主被控變量，燃料量和空氣量 并列為副被控變量的串及控制燃料量和空氣量并列為副被控變量的串及控制燃料量和空氣量 是有一定邏輯關(guān)系的比值控制是有一定邏輯關(guān)系的比值控制 穩(wěn)定工況：穩(wěn)定工況： PVPV1 1=SP=SP1 1；PVPV2 2=SP=SP2 2；OP=SPOP=SP1 1；SPSP2 2=K=K* *OPOP； 所以，所以，PVPV2 2=K=K* * PV PV1 1 負(fù)荷增加：負(fù)荷增加： OPOP，SPSP1 1受受LSELSE1 1限制，最大增量限制，最大增量K K1 1 SP SP2 2受受LSELSE2 2限制，最大增量限

28、制，最大增量K K4 4K K 因因K K4 4K KK K1 1，故，故SPSP1 1 增加較增加較SPSP2 2 要小即負(fù)荷要小即負(fù)荷，空氣增量大于燃料增量，空氣增量大于燃料增量 當(dāng)當(dāng)PVPV2 2增加后，才使增加后，才使SPSP1 1增加，即空氣增加，即空氣，再燃料，再燃料，再空氣，再空氣，再燃料，再燃料 負(fù)荷減少：負(fù)荷減少： OPOP，SPSP1 1受受LSELSE1 1限制，最大減量限制，最大減量K K2 2 SP SP2 2受受HSEHSE2 2限制，最小減量限制，最小減量K K3 3K K 因因K K3 3KKKK2 2，故，故SPSP1 1 減少較減少較SPSP2 2 要大即負(fù)

29、荷要大即負(fù)荷，燃料減量大于空氣減量，燃料減量大于空氣減量 當(dāng)當(dāng)PVPV1 1減少后，才使減少后，才使SPSP2 2減少，即減少，即OPOP，再燃料，再燃料，再空氣，再空氣，再燃料，再燃料 6.4 6.4 燃燒控制系統(tǒng)燃燒控制系統(tǒng) 三、燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)系統(tǒng)三、燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)系統(tǒng) 衡量燃燒的質(zhì)量控制：衡量燃燒的質(zhì)量控制：由于流量測(cè)量有誤差，燃料成分（熱值）有由于流量測(cè)量有誤差，燃料成分（熱值）有 變化，生產(chǎn)負(fù)荷有不同，因此需要有衡量燃燒完全程度的質(zhì)量指標(biāo)變化，生產(chǎn)負(fù)荷有不同，因此需要有衡量燃燒完全程度的質(zhì)量指標(biāo) 鍋爐燃料的熱效率：鍋爐燃料的熱效率：用煙氣含氧量和煙氣溫度反映用煙氣含氧量和煙氣溫度反映 煙氣含氧量的分析：煙氣含氧量的分析： 理論空氣量理論空氣量QT: QT: 燃料完全燃燒所需的空氣量燃料完全燃燒所需的空氣量 實(shí)際空氣量實(shí)際空氣量QP: QP: 實(shí)際使燃料完全燃燒所需的空氣量實(shí)際使燃料完全燃燒所需的空氣量 過剩空氣系數(shù)過?？諝庀禂?shù)：實(shí)際空氣量：實(shí)際空氣量QPQP與理論空氣量與理論空氣量QTQT之比之比 過剩空氣量與能量損失的關(guān)系：過?？諝饬颗c能量損失的關(guān)系