锅炉自动控制系统ppt课件.ppt

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1、锅炉自动控制系统曾兴柱§5-1：锅炉燃烧控制系统一、燃烧过程调节的任务锅炉燃烧过程调节的目的在于使进入锅炉的燃料的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证锅炉燃烧过程安全经济地进行。因此，当锅炉的负荷改变时，锅炉将需要进行燃烧的调整。锅炉燃烧调节包括下列几项内容：1．燃料量调节燃料量调节的目的是使进入锅炉的燃料燃烧所产生的蒸汽量能与锅炉向外部负荷的供汽量相适应。当单元机组采取机跟炉负荷调节方式时(即锅炉调负荷、汽轮机调汽压)，可以直接取电网的负荷要求P0作为锅炉的负荷要求信号；当单元机组采取炉跟机负荷调节方式时(即汽轮机调负荷、锅炉调汽压)，由于锅炉出口汽压是表征

2、锅炉生产的蒸汽量与汽轮机耗汽量之间的平衡指标，所以可以取锅炉出口汽压pT作为锅炉的负荷要求信号；当单元机组采取机炉协调负荷调节方式时，可以取来自负荷管理控制部分的信号MB作为锅炉的负荷要求信号。2．送风量调节燃料量变化时，也应相应地改变进入炉膛的空气量，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。所以送风量调节的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。燃烧过程的经济与否可以从过剩空气系数是否为最佳来衡量。但是到目前为止，过剩空气系数还不能通过仪表直接进行测量，因此通常用测量烟气含氧量这一间接指标来判断燃烧的经济性，或者直接以保持风与燃料比值的办法来保证燃烧的经济性。3．引风量调节引

3、风量调节的目的是使引风量与送风量相适应，并保持炉膛压力在要求的范围内。因为炉膛压力的高或低，关系着锅炉的安全、经济运行。负压过大，使大量冷风漏入炉膛而降低炉膛温度，并且会增大引风机负荷和排烟热损失；反之，如果炉膛压力大于大气压力，会使炉烟冒出，不仅影响环境卫生，甚至可能影响设备和人身的安全。设置燃烧过程自动调节系统来完成上述三项调节任务时，可以用三个调节器去控制三个调节变量(燃料量、送风量和引风量)以维持三个被调量(机组负荷或汽压、过剩空气系数或最佳烟气含氧量、炉膛负压)。二、燃烧过程调节的特点燃烧对象的调节量对被调量的这种影响。所以燃烧过程调节对象是一个多输入多输出

4、的多变量相关调节对象。(1)燃烧过程中，汽压PT是锅炉燃料热量与汽轮机需要能量是否平衡的指标；过剩空气系数α是燃料量B和送风量V是否保持适当比例的指标；炉膛负压Sl是送风量V和引风量G是否平衡的指标。因此，虽然对象的几个调节量对几个被调量都有严重影响，但如果在锅炉的运行过程中，严格保持燃料量B、送风量V和引风量G这三个调节量的比例，就能保持汽压PT、过剩空气系统α和炉膛负压Sl基本不变。也就是说，当锅炉的负荷要求变化时，燃烧调节系统应使B、V、G这三个调节量同时按比例地快速改变，以适应外界负荷的需要，并使PT、α、Sl基本不变；当锅炉的负荷要求不变时，燃烧过程的三个调

5、节系统应能保持各自的调节量稳定不变。(2)燃烧过程的三个调节系统，虽然必须保持互相间的协调动作，以实现燃烧过程的三项调节操作，但究竟由哪一个调节器去完成哪一项任务，并没有一成不变的规定，一般可以有①、②、③三种组合方案，如图9-2所示。这几种调节方案的最终调节结果并无差别，主要是动作的先后次序略有不同。(3)燃烧自动调节系统的方案与锅炉的运行方式以及负荷调度方式等生产工艺有密切的关系。例如母管制还是单元制?带变动负荷还是带固定负荷?锅炉的燃料是油、燃气还是煤粉?若是煤粉炉，则有无中间储粉仓等。设备和工艺条件不同，锅炉的燃烧过程自动调节系统的方案也有所区别。对于直吹式锅

6、炉，其制粉系统的自动调节也是燃烧自动调节的组成部分。三、子调节系统结构燃烧自动调节系统包括三个相对独立而又紧密联系的子系统。1．燃料调节子系统燃料调节的任务在于使进入锅炉的燃料量随时与外界负荷要求相适应。因为汽压是锅炉燃料热量与汽轮机需要能量的平衡标志，并且在负荷扰动下汽压具有近乎比例的响应特性，因此汽压可以作为燃料调节系统的被调量。燃料量调节系统大都采用串级系统的结构方案，这是因为这样就可以把燃料量信号作为负反馈信号引入副调节器(燃料调节器)，另一方面，采用串级系统的结构方案，能使燃料调节系统具有根据锅炉运行需要从带变动负荷(或带固定负荷)切换到带固定负荷(或带变动

7、负荷)的功能。设计燃煤锅炉的燃料调节系统时，必须考虑使系统具有快速消除燃料自发性扰动的措施-引入燃料量的负反馈2．送风调节子系统送风调节的任务在于保证燃烧过程的经济性，具体地说就是要保证燃烧过程中有合适的燃料与风量比例。送风调节对象近乎比例环节，因此送风调节系统采用以燃烧经济性指标(如烟气氧量)为被调量的单回路结构方案，在原理上看是合适的。但是对氧量的准确、快速、可靠测量至今还不能说达到了十分令人满意的程度，因而限制了这个方案的实际应用。三种改进方案（a）具有氧量校正调节的送风调节系统。（b）随负荷变化的氧量校正调节的送风调节系统（c）随负荷、燃料品