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1、75T/H循环硫化床锅炉控制方案用户装置工艺及设备及控制方案描述(一)模拟量调节系统循环流化床锅炉控制部分的控制框图如图1。图5.1循环流化床锅炉控制部分的控制框图1、几个主要的控制回路(1)锅炉主控图5.2锅炉主控调节框图图中符号说明如下:Pr:锅炉压力给定值;Gc:反馈调节器的传递函数;Gf:扰动通道的传递函数;Gd:前馈补偿装置的传递函数;Go:控制通道的传递函数;λ(x):锅炉主控的扰动函数;Y:复合调节系统的输出函数;由控制框图可知,循环流化床锅炉的主控采用前馈加反馈的控制方式(复合调节系统)。在反馈调节系统
2、中加入对于主要扰动λ(x)的前馈调节,构成了前馈-反馈调节系统,当扰动λ(x)发生后,前馈调节的作用是及时地补偿扰动对被调量的影响,而反馈调节的作用则是保证调节量的偏差在允许的约定范围内,这样,系统即使在大而频繁的扰动下,依然可以获得优良的控制品质。(2)燃煤主控燃煤主控的调节框图如图5.3。图5.3燃煤主控调节框图图中符号说明如下:BTU:BTU补偿器;Gc:反馈调节器的传递函数;由控制框图可知燃煤主控是一个典型的反馈调节回路,由于调节系统是按被调量与给定值的偏差进行调节的,因此,在调节对象受到扰动作用时,只有在被调
3、量出现偏差后才开始调节,调节只为尽快地消除偏差。另外,在燃烧控制中,为了提高循环流花床锅炉燃烧效率,在燃烧控制策略中运用了双交叉燃烧控制和氧量修正调节相结合的控制方法。(二)双交叉燃烧控制双交叉燃烧控制系统是根据主蒸汽负荷对锅炉的燃烧系统进行调节,以达到稳定蒸汽母管压力的目的。具体包括燃料调节和风量调节两个控制部分,这两部分分别由各自的调节器及高低选择器组成并以流量为基准信号。1、燃料调节控制:自风量主控系统的总风量需求与锅炉炉主控的燃料量指令经过低选与BTU补偿后燃料量通过PID运算去控制所有锅炉燃料设备。其中最主要
4、的是两台给煤机,通过控制给煤机的传动速度来调节给煤量。而经过低选的燃料控制需求量与炉燃料指令的偏差假如其值小于1%,则去限制氧量修正调节器,设置氧量修正调节器PID的偏差为0,使调节器维持原来的状态。如果大于1%,则燃料控制系统的限制功能就不起作用。这个具体的限制值可以根据实际的工况和要求自己设定。氧量调节系统控制站的结果就进一步去调节风主控,控制总风量。其工作的基本原理如下:BTU补偿后燃料量风主控的总风量f(x)低选偏差PID炉主控的燃料指令LSL燃料主控Δ偏差限制氧量调节2、风量调节控制燃料主控系统的总燃料需求量
5、与锅炉炉主控的风量指令经过高选,与经氧量修正调节系统解耦后的需求量,通过PID调节控制风量主控。而经高选后的值与炉主控指令的偏差如果小于0%,则去限制氧量修正调节器,使其维持原状,不起作用。假如大于0%,氧量调节器就去控制二次风调节风门,间接的控制总风量。其工作的基本原理如下:最小风量限制选择燃料主控的总燃料量f(x)高选开关PID偏差风量炉主控的风量指令HSL主控经氧量修正调节器解耦偏差限制氧量调节器炉主控的燃料指令、风量指令都是经过对主蒸汽压力与主蒸汽流量函数调节运算后得出的,然后直接与燃料主控、风主控相连,调节通
6、道短。但是由于燃料主控控制的设备相对较多,反应的时间就相对较长。所以从风量控制系统、燃料控制系统工作原理可看出,当负荷增加时,首先提高风量主控的给定值。风量流量增加,然后燃料流量调节器的给定值才随着上升;当负荷下降时,燃料流量的设定值首先下降,流量减小,尔后风主控流量的设定值随之下降。同时燃料、风量进一步控制的氧量修正系统反过来又控制风主控系统,层层相扣。正是通过锅炉主蒸汽压力与流量相互交叉作用燃料、流量控制部分的。交叉控制系统自动的投入也是如此,首先必须投入风主控自动,然后是燃料主控,最后才是炉主控。当发生故障,使得
7、风主控撤出自动,炉主控、燃料主控随之撤出自动。双交叉控制的好处在于:即使负荷不稳定,燃料流量信号干扰大,燃烧仍能维护在无黑烟状态,同时提高了系统的负载响应。因此双交叉燃料控制系统无论在负荷上升或下降时,能满足“负荷增加时,先增加风量,后增加燃料量;负荷减少时先减少燃料量,后减少空气量”的工艺要求。双交叉燃烧控制系统是根据主蒸汽负荷对锅炉的燃烧系统进行调节,以达到稳定蒸汽母管压力的目的。它具体又分为双交叉燃料调节和双交叉风量调节两个控制部分。从双交叉燃料和风量调节框图我们可以看出采用双交叉控制的好处在于:即使负荷不稳定,
8、燃料流量信号干扰大,燃烧仍能维护在无黑烟状态,同时提高了系统的负载响应。因此双交叉燃料控制系统无论在负荷上升或下降时,能满足“负荷增加时,先增加风量,后增加燃料量;负荷减少时先减少燃料量,后减少空气量”的工艺要求。而循环流化床锅炉控制策略中运用氧量修正调节是为了能够更平稳的控制燃烧系统,使控制更加精确,而且使锅炉的风燃比一直保持在