电厂锅炉燃烧控制系统浅谈

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1、电厂锅炉燃烧控制系统浅谈［摘要］电力生产是技术高度密集型产业，伴随着科学技术及电力工业的发展，以过程控制系统为核心的自动化控制系统已成为与主设备机、锅炉、电同等重要的组成部分。现代化电力生产也朝着“大容量、髙参数、高自动化的方向迅速发展”。［关键词］燃烧控制系统；锅炉；DCS中图分类号:TK22文献标识码：A文章编号:1009-914X(2013)06-0106-01本文对火电厂工业锅炉燃烧自动控制系统进行了深入的分析和研究，对控制如何实现做一简单介绍。1、锅炉控制系统概述锅炉控制系统，一般有燃烧、水

2、位等控制系统。燃烧控制实质上是能量平衡系统，它以蒸汽压力作为能量平衡指标，量出而入不断根据用汽量与压力的变化成比例地调整燃料量与送风量，同时保证燃料的充分燃烧及热量的充分利用，其中保持合适的"空燃比”是一个重要因素。"空燃比”是指燃烧中空气量与燃烧量的比值系数。2、燃烧系统基本工作原理2.1锅炉炉膛炉膛作为燃烧室，是保证炉膛正常运行的先决条件之-O燃烧煤粉时，对炉膛的要求是：2.1.1创造良好的着火、稳燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽；2.1.2炉膛受热面不结渣；2.1.3布置足够的蒸发受热面，并不发生

3、传热恶化；2.1.4尽可能减少污染物的生成量；2.1对煤质和负荷复合有较宽的适应性能，以及连续运行的可靠性。3、燃烧控制系统锅炉的燃烧系统主要由锅炉的燃烧室（即炉膛）、送风装置，送煤（或油、天然气）装置、灰渣排放装置等组成。主要功能是完成燃料的燃烧过程，将燃料所含能量以热能形式释放出来，用于加热锅炉里的水。主要流程有烟气流程、通风流程、排灰出渣流程等。对燃烧系统的基本要求是：尽量做到完全燃烧，使锅炉效率290%；排灰符合标准规定。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要求，保证锅

4、炉安全运行。燃烧过程控制的具体任务及其控制策略因燃料种类，制粉系统，燃烧设备及锅炉的运行方式的不同而有所区别。燃烧控制的基本任务可归纳为以下几点:3.1维持蒸汽压力稳定锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数，不仅关系到锅炉设备的安全运行，而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。3.2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，它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量的最佳比值来实现，即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时，其标志是蒸汽压力的稳定。3.3维持炉膛压力稳定锅炉炉

5、膛负压是否稳定反映了燃烧过程中炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。若送风量大于引风量，炉膛负压升高，太高的压力会造成炉膛向外喷火；反之，送风量小于引风量，炉膛压力下降，过低的压力会造成漏风而使炉膛温度降低，影响炉内燃烧工况，经济性下降。所以说，炉膛负压是否在允许范围内变化，关系得到炉膛的安全经济运行。锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的，它的三个被控参数蒸汽压力，过剩蒸汽系数或最佳含氧量，炉膛压力与三个调节量燃料量、送风量、引风量间存在着关联。因此燃烧控制系统内各子系统应协调运作，共

6、同完成其控制任务。4.1双交叉限幅燃烧自动控制系统双交叉限幅燃烧自动控制系统。双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段，达到燃烧时始终维持低过剩空气系数，从而保证了较高的燃烧效率，同时减少了排烟对环境的污染。双交叉燃烧控制实际上是以炉压调节为主回路，以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统，加上高、低信号选择器、高低信号限制器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化，以维持炉压在给定值上，而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。由空气流量测量值F2和

7、负偏置（1（2）确定燃料流量的下限值B；由空气流量测量值F2和正偏置（kl）确定燃料流量的上限值c；由燃料流量的测量值F1和正偏置k4确定了空气流量（折合到燃料流量当量）的上限值B'；由燃料流量的测量值F1和负偏置（k3）确定了空气流量（折合到燃料流量当量）的下限值c'。下面分三种情况进行讨论：当稳定工况时：当系统稳定工作时，炉温稳定在给定值上，炉压调节器的输出信号经过高低限模块HLM,uM后，又分别通过燃料调节系统的高、低选模块HSE1、LSE1和空气调节系统的HSE2,LSE2,相应地加到燃料流量

8、调节器FC1和空气流量调节器FC2作为它们的给定值，使燃料流量和空气流量自动调节到正常数值上，从而保证汽压维持在给定值上。在稳定工况下，所有高选、低选和高限、低限模块，对主控制信号不起限制作用。当炉负荷A急剧下降时，A信号与B在高值选择器HS1比较后，取大信号B,然后B与信号c在低值选择器LSI比较选择其中的小信号B作为燃料流量设定值，即燃料量取下限值；与此同时，A与信号B'在低值选择器LS2比较选择其中的小信号A,然后A与c'在高值选择器HS2比较选择