燃燒控制系統(tǒng)是電廠鍋爐的主控系統(tǒng),主要包括燃料控制系統(tǒng)、風(fēng)量控制系統(tǒng)、爐膛壓力控制系統(tǒng)。目前大部分電廠的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)仍然采用PID控制。燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級控制系統(tǒng),其中燃燒率控制由燃料量控制、送風(fēng)量控制、引風(fēng)量控制構(gòu)成,各個子控制系統(tǒng)分別通過不同的測量、控制手段來保證經(jīng)濟燃燒和安全燃燒。
2、控制方案
鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)外界對鍋爐輸出的蒸汽負荷的要求,同時還要保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。一臺鍋爐的燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量三者的控制任務(wù)是不可分開的,可以用三個控制器控制這三個控制變量,但彼此之間應(yīng)互相協(xié)調(diào),才能可靠工作。對給定出水溫度的情況,則需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量與給煤量的比例,使鍋爐運行在燃燒狀態(tài)。
? ? 燃燒過程自動控制系統(tǒng)的方案,與鍋爐設(shè)備的類型、運行方式及控制要求有關(guān),對不同的情況與要求,控制系統(tǒng)的設(shè)計方案不一樣。將單元機組燃燒過程被控對象看作是一個多變量系統(tǒng),設(shè)計控制系統(tǒng)時,充分考慮工程實際問題,既保證符合運行人員的操作習(xí)慣,又要限度的實施燃燒優(yōu)化控制。
? ? P為機組負荷熱量信號為D+dPbdt??刂葡到y(tǒng)包括:滑壓運行主汽壓力設(shè)定值計算模塊(由熱力系統(tǒng)實驗獲得數(shù)據(jù),再擬合成可用DCS折線功能塊實現(xiàn)的曲線)、負荷—送風(fēng)量模糊計算模塊、主蒸汽壓力控制系統(tǒng)和送、引風(fēng)控制系統(tǒng)等。主蒸汽壓力控制系統(tǒng)采用常規(guī)串級PID控制結(jié)構(gòu)。
? ?設(shè)置燃料量控制子系統(tǒng)的目的之一就是利用它來消除燃料側(cè)內(nèi)部的自發(fā)擾動,改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。另外,由于大型機組容量大,各部分之間聯(lián)系密切,相互影響不可忽略。特別是燃料品種的變化、投入的燃料供給裝置的臺數(shù)不同等因素都會給控制系統(tǒng)帶來影響。燃料量控制子系統(tǒng)的設(shè)置也為解決這些問題提供了手段。
? 送風(fēng)量控制系統(tǒng)
為了實現(xiàn)經(jīng)濟燃燒,當燃料量改變時,必須相應(yīng)的改變送風(fēng)量,使送風(fēng)量與燃料量相適應(yīng)。燃料量燃燒過程的經(jīng)濟與否可以通過剩余空氣系數(shù)是否合適來衡量,過??諝庀禂?shù)通常用煙氣的含氧量來間接表示。實現(xiàn)經(jīng)濟燃燒最基本的方法是使風(fēng)量與燃料量成一定的比例。
送風(fēng)量控制子系統(tǒng)的任務(wù)就是使鍋爐的送風(fēng)量與燃料量相協(xié)調(diào),可以達到鍋爐的熱效率,保證機組的經(jīng)濟性,但由于鍋爐的熱效率不能直接測量,故通常通過一些間接的方法來達到目的。如圖5所示,以實測的燃料量B作為送風(fēng)量調(diào)節(jié)器的給定值,使送風(fēng)量V和燃料量B成一定的比例。
在穩(wěn)態(tài)時,系統(tǒng)可保證燃料量和送風(fēng)量間滿足選擇使送風(fēng)量略大于B完全燃燒所需要的理論空氣量。這個系統(tǒng)的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單,可以消除來自負荷側(cè)和燃料側(cè)的各種擾動。
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