鍋爐控制課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　鍋爐控制課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要 .............................................................3</p><p>　　一、工業(yè)鍋爐的工作過(guò)程................

2、..................................................................4</p><p><b>　　1.1鍋爐簡(jiǎn)介4</b></p><p>　　1.2為鍋爐結(jié)構(gòu)和工藝流程示意圖4</p><p>　　二、鍋爐燃燒的控制要求5</p><p>　　2.

3、1鍋爐燃燒過(guò)程的任務(wù)、被控變量和操縱變量6</p><p>　　三、燃燒控制基本控制方案..................................................................7</p><p>　　3.1控制部分..................................................................

4、..........................7</p><p>　　3.1.1聯(lián)鎖控制部分.................................................................................8</p><p>　　3.2鍋爐自動(dòng)控制特點(diǎn)...........................................

5、.................................8</p><p>　　3.2.1基本控制方案一..............................................................................9</p><p>　　3.2.1.1串級(jí)控制......................................

6、...............................................12</p><p>　　3.2.1.2反作用及控制閥的開(kāi)閉形式選擇.............................................12</p><p>　　3.2.2基本控制方案二…………………………………………………12</p><p>　　3

7、.2.2.1燃燒過(guò)程中煙氣氧含量閉環(huán)控制…………………………….12</p><p>　　3.2.2.2反作用及控制閥的開(kāi)閉形式選擇…………………………….13</p><p>　　3.3上述兩方案的有缺點(diǎn)……………………………………………...16</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)參數(shù)整定………………………………………………...16</p>&l

8、t;p>　　四、鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié).........................................17</p><p>　　4.1一次風(fēng)機(jī)控制.........................................17</p><p>　　4.2二次風(fēng)機(jī)控制.........................................17</p>

9、<p>　　4.3爐膛負(fù)壓控制……………………………………………………...18</p><p>　　4.4鍋爐含氧量調(diào)節(jié).......................................19</p><p>　　五、鍋爐燃燒優(yōu)化控制.……………………………………………….20</p><p>　　5.1鍋爐燃燒系統(tǒng)的三大控制任務(wù)……………

10、……………………..205.2三大控制任務(wù)的手段……………………………………………..18</p><p>　　5.3主要被控參數(shù)……………………………………………………..19</p><p>　　5.3.1鍋爐出口水溫.......................................19</p><p>　　5.3.2爐膛負(fù)壓、送風(fēng)量、引風(fēng)量...

11、........................20</p><p>　　5.3.3煙氣氧含量……………………………………………………..20</p><p>　　5.4鍋爐運(yùn)行優(yōu)化控制原理…………………………………………..21</p><p>　　六、安全連鎖控制系統(tǒng).……………………………………………….22</p><p>　　6.1

12、防止回火的連鎖控制系統(tǒng)………………………………………...22</p><p>　　6.2防止脫火的選擇控制系統(tǒng)………………………………………...22</p><p>　　6.3將防止回火和脫火的系統(tǒng)組合…………………………………...22</p><p>　　七、控制系統(tǒng)單元元件的選擇...............................23</p

13、><p>　　7.1蒸汽壓力變送器選擇……………………………………………...24</p><p>　　7.2 燃料流量變送器的選用…………………………………………..24</p><p>　　7.3含氧量檢測(cè)器.........................................25</p><p>　　總結(jié)............

14、........................................26</p><p>　　參考文獻(xiàn)................................................29</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文研究的是鍋爐燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)控制問(wèn)題。鍋爐是熱電廠(chǎng)重要且基本的設(shè)備

15、 ,其最主要的輸出變量之一就是主蒸汽壓力。主蒸汽壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)是維持過(guò)熱器出口汽溫在允許范圍內(nèi) ,以確保機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。在可能獲得的原料和能源條件下，以最經(jīng)濟(jì)的途徑。為了打到目標(biāo)，必須對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視和控制。因此，過(guò)程控制的任務(wù)是在了解生產(chǎn)過(guò)程的工藝流程和動(dòng)靜態(tài)特性的基礎(chǔ)上，應(yīng)用理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析與綜合，以生產(chǎn)過(guò)程中物流變化信息量作為被控量，選用適宜的技術(shù)手段。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的控制目標(biāo)。鍋爐所產(chǎn)生的高壓蒸汽既可作為驅(qū)動(dòng)透平

16、的動(dòng)力源，又可作為精餾、干燥、反應(yīng)、加熱等過(guò)程的熱源。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為動(dòng)力和熱源的過(guò)濾，也向著大容量、高參數(shù)、高效率的方向發(fā)展。</p><p>　　首先簡(jiǎn)述了燃煤鍋爐的工藝流程、特點(diǎn)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)；分析了燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)對(duì)象的特性。根據(jù)工藝特點(diǎn)，把燃燒控制分成主汽壓控制、燃燒經(jīng)濟(jì)性控制和爐膛負(fù)壓控制三部分，分別進(jìn)行討論。</p><p>　　在控制算法上，綜合運(yùn)用了單回路控

17、制、串級(jí)控制、比值控制、等控制方式，實(shí)現(xiàn)了燃料量控制調(diào)節(jié)蒸汽壓力、送風(fēng)量控制調(diào)節(jié)煙氣含氧量、引風(fēng)量控制爐膛負(fù)壓，并有效地克服了彼此的擾動(dòng)，使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵字： 燃燒控制 串級(jí)控制 爐膛負(fù)壓 聯(lián)機(jī)控制</p><p>　　一、工業(yè)鍋爐的工作過(guò)程</p><p><b>　　1.1鍋爐簡(jiǎn)介</b>&

18、lt;/p><p>　　鍋（汽水系統(tǒng)）：由省煤器、汽包（汽水分離器）、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門(mén)組成。爐（燃燒系統(tǒng)）：由爐膛、燃燒器、點(diǎn)火裝置、空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道及爐墻、構(gòu)架等組成。</p><p>　　熱電廠(chǎng)是利用煤和天然氣作為燃料發(fā)電、產(chǎn)汽的，這也是目前世界上主要的電能生產(chǎn)方式。生產(chǎn)工藝是將燃料送入爐膛內(nèi)燃燒，放出的熱量將水加熱成為具有一定壓力和溫度的過(guò)熱

19、蒸汽，過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，高速氣流沖擊汽輪機(jī)葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)同軸發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電。熱電廠(chǎng)鍋爐將經(jīng)過(guò)處理后的除鹽水加熱至430度(根據(jù)汽機(jī)工況)左右的過(guò)熱蒸汽送入汽輪機(jī),推動(dòng)汽輪機(jī)保持每分鐘3000轉(zhuǎn)的速度帶動(dòng)同軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),通過(guò)同軸勵(lì)磁機(jī)產(chǎn)生的直流電輸入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,在靜子上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),同時(shí)作過(guò)功的余汽可用來(lái)當(dāng)作供熱源</p><p>　　1.2為鍋爐結(jié)構(gòu)和工藝流程示意圖</p>

20、<p>　　燃燒的煤層厚度通過(guò)閘板控制，爐排轉(zhuǎn)速可由交流變頻調(diào)速電機(jī)控制。尾部受熱面有省煤器和空氣預(yù)熱器。</p><p>　　鍋爐結(jié)構(gòu)和工藝流程示意圖</p><p>　　給水通過(guò)省煤器預(yù)熱后給鍋爐上水，空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器后由爐排左右兩側(cè)6個(gè)風(fēng)道進(jìn)入，煙氣通過(guò)除塵器除塵，由引風(fēng)機(jī)送至煙囪排放，主蒸汽經(jīng)過(guò)過(guò)熱器送至汽柜和用汽部門(mén)。鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)都是由交流變頻器來(lái)控制，通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)

21、、引風(fēng)機(jī)的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)控制鼓風(fēng)量、引風(fēng)量。</p><p>　　二、鍋爐燃燒的控制要求</p><p>　　2.1鍋爐燃燒過(guò)程的任務(wù)、被控變量和操縱變量</p><p><b>　　主要監(jiān)測(cè)參數(shù)</b></p><p>　　鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷要求，同時(shí)保證鍋爐的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行。為

22、適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的變化，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)燃料量。為完全燃燒，應(yīng)控制燃燒量與空氣的比值，使過(guò)剩的空氣系數(shù)滿(mǎn)足要求，為防止燃燒過(guò)程中火焰或煙氣外噴，應(yīng)控制爐膛的負(fù)壓。這三項(xiàng)控制任務(wù)互相影響，應(yīng)消除或削弱它們的關(guān)聯(lián)。此外，從安全考慮，需設(shè)置防噴嘴背壓過(guò)低的回火和防噴嘴背壓過(guò)高的脫火措施。</p><p>　　三、燃燒控制基本控制方案</p><p>　　鍋爐的燃燒控制對(duì)于鍋爐的安全、高效運(yùn)行和節(jié)能降耗都具

23、有重要意義，其控制和管理隨之要求也越來(lái)越高。燃料控制的任務(wù)在于進(jìn)入鍋爐的燃料量隨時(shí)與蒸汽壓力要求相適應(yīng)。因?yàn)檎羝麎毫κ呛饬垮仩t熱量平衡的標(biāo)志，燃料又是影響蒸汽壓力的主要因素，因此蒸汽壓力可以作為燃料控制系統(tǒng)的被調(diào)量。</p><p>　　鍋爐蒸汽壓力是燃燒過(guò)程調(diào)節(jié)對(duì)象的主要被控量，引起蒸汽壓力變化的因素有很多，如燃料量、送風(fēng)量、給水量、蒸汽流量以及各種使燃燒工況發(fā)生變化的原因。它受到的主要擾動(dòng)分為內(nèi)擾(燃料的變化

24、)和外擾(蒸汽流量的改變)。由于每個(gè)系統(tǒng)的輸入輸出之間都一定的系統(tǒng)延遲，即當(dāng)輸入變化的時(shí)候系統(tǒng)輸出不能夠馬上反應(yīng)其變化從而是系統(tǒng)的控制不及時(shí)。</p><p><b>　　3控制部分</b></p><p>　　根據(jù)鍋爐出口熱水溫度、熱水流量、熱水壓力、爐膛壓力、煙氣含氧量自動(dòng)調(diào)節(jié)鍋爐給煤量、鼓/引風(fēng)機(jī)風(fēng)量，以保證鍋爐處于最佳的燃燒狀態(tài)，最佳熱效率，控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用西

25、門(mén)子PCS7控制系統(tǒng)，并備有手動(dòng)和自動(dòng)操作模式。</p><p><b>　　3.1聯(lián)鎖控制部分</b></p><p>　　此項(xiàng)目涉及到鍋爐電機(jī)起停保護(hù)，原則為啟動(dòng)電機(jī)順序一次是引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)、給煤機(jī)。停止電機(jī)順序一次是爐排電機(jī)、給煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)。如果引風(fēng)機(jī)停，必須停一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)，如果一次風(fēng)機(jī)停，必須停二次風(fēng)機(jī)和爐排電機(jī)

26、和給煤機(jī)。</p><p>　　當(dāng)鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)下列情況時(shí)，設(shè)置自動(dòng)切斷鼓、引風(fēng)機(jī)的裝置：</p><p>　　●鍋爐壓力降低至0.4MPa時(shí)；</p><p>　　●鍋爐水溫升高至140℃時(shí)；</p><p>　　●鍋爐出口流量低于420t/h；</p><p>　　●循環(huán)水泵突然停止運(yùn)行時(shí)；</p>

27、<p>　　鍋爐的引風(fēng)機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)之間設(shè)置聯(lián)鎖：</p><p>　　●啟動(dòng)：引風(fēng)機(jī)－鼓風(fēng)機(jī)－爐排</p><p>　　●停止：爐排－鼓風(fēng)機(jī)－引風(fēng)機(jī)</p><p>　　鍋爐的爐排與除渣機(jī)之間設(shè)置聯(lián)鎖：</p><p>　　●啟動(dòng)：除渣機(jī)－爐排</p><p><b>　　停止：爐排－除渣機(jī)</

28、b></p><p>　　3.2鍋爐自動(dòng)控制特點(diǎn)</p><p>　　鍋爐的燃燒控制主要解決的是鍋爐的熱平衡問(wèn)題。當(dāng)外網(wǎng)的負(fù)荷變化時(shí)，相應(yīng)的一、二次風(fēng)量分配也會(huì)變化。因此，鍋爐的燃燒控制即要控制給煤量，也要控制一、二次風(fēng)的給風(fēng)量。也就是要根據(jù)外網(wǎng)的負(fù)荷變化情況來(lái)控制鍋爐的給煤量。根據(jù)鍋爐燃料的供給速度來(lái)控制鍋爐的一、二次風(fēng)量，再根據(jù)鍋爐的出口的煙氣的含氧量對(duì)風(fēng)/煤比進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。&l

29、t;/p><p>　　鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)將整個(gè)鍋爐控制分成如下幾個(gè)部分：燃燒過(guò)程控制、給水母管壓力控制，除氧器控制。燃燒過(guò)程控制又可以分成送風(fēng)控制、爐排轉(zhuǎn)速控制、爐膛負(fù)壓控制，此三部分相互關(guān)聯(lián)。</p><p>　　燃燒系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的第一個(gè)任務(wù)是維持鍋爐出口熱水溫度保持穩(wěn)定，克服自身燃料方面的擾動(dòng)，保證負(fù)荷與出力的協(xié)調(diào)；第二個(gè)任務(wù)是使燃料量與空氣量相協(xié)調(diào)（風(fēng)煤比），保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性；第三個(gè)任務(wù)是

30、使引風(fēng)量與送風(fēng)量相適應(yīng)，維持爐膛壓在一定范圍內(nèi)。</p><p>　　由于鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生變化，這樣必須隨負(fù)荷變化及時(shí)調(diào)整燃料量，鍋爐中，進(jìn)出熱量的平衡體現(xiàn)在鍋爐出口熱水溫度，負(fù)荷調(diào)節(jié)即溫度調(diào)節(jié)，溫度調(diào)節(jié)通過(guò)燃料量的調(diào)節(jié)即爐排轉(zhuǎn)速的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此在具體的控制設(shè)計(jì)中基本上應(yīng)根據(jù)負(fù)荷來(lái)設(shè)定爐排轉(zhuǎn)速——粗調(diào)，根據(jù)鍋爐出口熱水流量來(lái)細(xì)調(diào)爐排轉(zhuǎn)速；根據(jù)爐排轉(zhuǎn)速來(lái)設(shè)定送風(fēng)——粗調(diào)，由煙氣含氧量來(lái)細(xì)調(diào)送風(fēng)量，再根

31、據(jù)送風(fēng)來(lái)調(diào)整引風(fēng)以維持負(fù)壓。</p><p>　　細(xì)調(diào)過(guò)程在規(guī)則控制中實(shí)現(xiàn)，粗調(diào)在大的負(fù)荷變動(dòng)中采用。粗調(diào)要求有比較準(zhǔn)確的爐排轉(zhuǎn)速與負(fù)荷的對(duì)應(yīng)表、鼓風(fēng)與引風(fēng)的對(duì)應(yīng)表。細(xì)調(diào)要求有準(zhǔn)確的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)。對(duì)應(yīng)表及規(guī)則表可寫(xiě)入程序并可在界面中修改。</p><p>　　3.2.1基本控制方案一：</p><p>　　3.2.1.1串級(jí)控制</p><p>

32、　　選擇串級(jí)控制系統(tǒng)的理由：</p><p>　?。?）從回路的個(gè)數(shù)分析，由于串級(jí)控制系統(tǒng)是一個(gè)雙回路系統(tǒng)，因此能迅速克服進(jìn)入副回路的干擾，從某個(gè)角度講，副回路起到了快速“粗調(diào)”作用，主回路則擔(dān)當(dāng)進(jìn)一步“細(xì)調(diào)”的功能，所以應(yīng)設(shè)法讓主要擾動(dòng)的進(jìn)入點(diǎn)位于副回路內(nèi)。（2） 能改善被控對(duì)象的特性，提高系統(tǒng)克服干擾的能力。由于副回路等效被控對(duì)象的時(shí)間常數(shù)比副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)小很多，因而由于副回路的引入而使對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性有

33、了很大的改善，有利于提高系統(tǒng)克服干擾的能力。</p><p>　?。?）提高了系統(tǒng)的控制精度。因此具有一定的自適應(yīng)能力，可用于負(fù)荷和操作條件有較大變化的場(chǎng)合。</p><p>　　以蒸汽壓力為被調(diào)節(jié)量，以燃料量為調(diào)節(jié)量的串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖所示。</p><p>　　主變量的選擇應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　副變量的選擇應(yīng)遵循以下原則

34、：</p><p>　　1）應(yīng)盡量包含生產(chǎn)過(guò)程中主要的、變化劇烈、頻繁的和幅度大的擾動(dòng)，并力求包含盡可能多的擾動(dòng)；</p><p>　　2）應(yīng)使主、副對(duì)象的時(shí)間常數(shù)匹配；</p><p>　　3）應(yīng)考慮工藝上的合理性、可能性和經(jīng)濟(jì)型</p><p>　　串級(jí)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是把兩個(gè)調(diào)節(jié)器串接起來(lái)，通過(guò)它們的協(xié)調(diào)工作，使一個(gè)被控量準(zhǔn)確地保持為給定值

35、。通常串級(jí)系統(tǒng)副環(huán)的對(duì)象慣性小，工作頻率高，而主環(huán)慣性大，工作頻率低。為了提高系統(tǒng)的控制性能，希望主副環(huán)的工作頻率相差三倍以上，以免頻率相近時(shí)發(fā)生共振現(xiàn)象面破壞正常工作。串級(jí)控制系統(tǒng)可以看作一個(gè)閉合的副回路代替了原來(lái)的一部分對(duì)象，起了改善對(duì)象特征的作用。除了克服落在副環(huán)內(nèi)的擾動(dòng)外，還提高了系統(tǒng)的工作頻率，加快過(guò)渡過(guò)程。</p><p>　　串級(jí)控制系統(tǒng)的主回路是一個(gè)定值控制系統(tǒng)，在副回路確定后，相當(dāng)于一個(gè)單回路系

36、統(tǒng)，外擾——蒸汽壓力擾動(dòng)可以在此回路中得到有效抑制。副回路是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，能夠快速有效地克服二次擾動(dòng)的影響，因此內(nèi)擾——給煤擾動(dòng)可以在副回路中得到有效地抑制。同時(shí)提高了對(duì)一次擾動(dòng)的克服能力和對(duì)回路參數(shù)變化的自適應(yīng)能力，改善了被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，提高了系統(tǒng)的工作頻率。</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的串級(jí)控制系統(tǒng)，當(dāng)干擾從副回路進(jìn)入時(shí)，其最大偏差將會(huì)較小到控制系統(tǒng)的，即便是干擾從主回路進(jìn)入，最大偏差也會(huì)

37、縮小到單回路控制系統(tǒng)的。但是，如果串級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不合理，其優(yōu)越性就不能夠充分體現(xiàn)。因此，串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性十分重要。) D6 p9 |0 d$ p</p><p>　　這種方案蒸汽壓力的主要擾動(dòng)是蒸汽負(fù)荷的變化與燃料量的波動(dòng)。 當(dāng)蒸汽負(fù)荷及燃料量波動(dòng)較小時(shí)， 可以采用蒸汽壓力來(lái)控制燃料量的單回路控制系統(tǒng)； 而當(dāng)燃料量波動(dòng)較大時(shí)， 可組成整齊壓力對(duì)燃料流量的串級(jí)控制系統(tǒng)。 燃料流量是隨蒸汽負(fù)荷而變化的，

38、因而作為主流量， 與空氣流量組成比值控制系統(tǒng)， 使燃料與空氣保持一定的比例， 獲得良好的燃燒， 這是燃燒過(guò)程的基本控制方案。</p><p>　　蒸汽 燃料 空氣 </p><p><b>　　IK</b></p><p>　　燃料閥 空氣閥</p>&l

39、t;p>　　蒸汽出口壓力控制系統(tǒng)</p><p>　　3.2.1.2反作用及控制閥的開(kāi)閉形式選擇</p><p>　　1）主控制器：選擇反作用，因?yàn)楫?dāng)閥的開(kāi)度增大后，燃料的流量增加，閥的開(kāi)度為+，變送器為+，所以控制器也為+所以控制器選擇反作用</p><p>　　2）副控制器：選擇反作用，因?yàn)楫?dāng)閥的開(kāi)度增大后，蒸汽的溫度升高壓力增大，閥的開(kāi)度為+，變送器為+

40、，所以控制器也為+所以控制器選擇反作</p><p>　　3）控制閥：氣開(kāi)型 因?yàn)楫?dāng)鍋爐出現(xiàn)事故時(shí)閥門(mén)一定得是關(guān)閉的，否則的話(huà)在事故出現(xiàn)后閥門(mén)是開(kāi)的話(huà)使燃料流出。會(huì)加重事故。</p><p>　　3.2.2基本控制方案二：</p><p>　　3.2.2.1燃燒過(guò)程中煙氣氧含量閉環(huán)控制</p><p>　　燃燒過(guò)程控制保證了燃料和空氣的比

41、值關(guān)系，但并不能保證燃料的完全燃燒，讓了的完全燃燒與燃料的質(zhì)量（含水量、灰粉等）、熱值等因素有關(guān)。不同的鍋爐負(fù)荷下，燃料量和空氣量的最佳比值會(huì)不同，因此，需要有一個(gè)檢查燃料完全燃燒的控制指標(biāo)，并根據(jù)該指標(biāo)控制送風(fēng)量的大小。衡量燃燒過(guò)程是否完全燃燒的常用控制指標(biāo)是煙氣中的含氧量。</p><p>　　它在前述方案中基礎(chǔ)上,加入了煙道氣中氧含量的控制回路。 這是一個(gè)以煙道氣中氧含量為控制目標(biāo)的燃料流量與空氣流量的變比

42、值控制系統(tǒng),也稱(chēng)煙氣氧含量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。 此方案可以保證鍋爐的最經(jīng)濟(jì)燃燒。 前述方案一,雖然也考慮了燃料與空氣流量的比值控制,但它不能在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中始終保證最經(jīng)濟(jì)燃燒。 因?yàn)槠湟?在不同的負(fù)荷下,兩流量的最優(yōu)比值是不同的;其二,燃料的成分有可能會(huì)變化;其三,流量的不準(zhǔn)確。 這些因素都會(huì)不同程度的影響到燃料的不完全燃燒或空氣的過(guò)量,造成爐子熱效率下降。 這就是燃料流量定比值控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)。 為了改善這一情況,最好有一指標(biāo)來(lái)閉環(huán)修正兩流

43、量的比值。 目前最常用的是煙氣中的氧含量。</p><p>　　3.2.2.2 鍋爐的熱效率</p><p>　　鍋爐的熱效率主要反映在煙氣成分（主要是含氧量）和煙氣溫度上。煙氣中各種成分例如：氧氣、二氧化碳、一氧化碳和未燃燒烴含量基本可反映燃料的燃燒情況。常用的含氧量用 表示。</p><p>　　理論空氣量 是根據(jù)燃燒反應(yīng)方程式，計(jì)算出的完全燃燒時(shí)所需的空氣量。

44、實(shí)際空氣量 是實(shí)際燃燒過(guò)程的中所需的空氣量，。超過(guò)理論空氣量的這部分空氣量稱(chēng)為過(guò)剩空氣量。過(guò)剩空氣量增大，爐膛溫度降低越多，煙氣中帶走的熱損失也越大。不同的空氣量有最佳值（對(duì)于液體，過(guò)?？諝饬考s為8％～15％），如下圖：</p><p>　　不完全燃燒的損失 </p><p><b>　　總能量損失</b></p><p><b>

45、　　最高效率區(qū)</b></p><p>　　-20 過(guò)?？諝饬浚?lt;/p><p>　　過(guò)?？諝饬颗c能量損失的關(guān)系 </p><p>　　過(guò)?？諝庀禂?shù)a表示過(guò)?？諝饬浚x為：</p><p><b>　　a= </b></p>&

46、lt;p>　　過(guò)?？諝庀禂?shù)很難直接測(cè)量，它與煙氣中氧量 有關(guān)。</p><p><b>　　a=</b></p><p><b>　　8 </b></p><p><b>　　6</b></p><p><b>　　4 </b></p

47、><p><b>　　2 </b></p><p><b>　　0</b></p><p>　　10 20 30 40 </p><p><b>　　過(guò)剩空氣量％</b></p><p>　　過(guò)?？諝饬颗c煙氣含氧量、鍋爐效率的關(guān)系<

48、/p><p>　　上圖顯示了過(guò)?？諝庀禂?shù)a與煙氣含氧量 、鍋爐效率的關(guān)系。當(dāng)a在1～1、6范圍內(nèi)時(shí)，過(guò)?？諝庀禂?shù)a與煙氣 接近直線(xiàn)。當(dāng)a在1、08～1、15（最佳過(guò)?？諝饬?%～15%）時(shí)，煙氣含氧量 最優(yōu)值為1、6%～3%。從上圖也可看到，約在過(guò)?？諝饬繛?5%～18%時(shí)，鍋爐有最高效率。因此，用煙氣含氧量作為鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　以煙氣為被調(diào)節(jié)量，以燃料量為調(diào)節(jié)量的串級(jí)

49、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖所示。</p><p>　　煙氣含氧量控制系統(tǒng)與鍋爐燃燒控制系統(tǒng)一起實(shí)現(xiàn)鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒閉環(huán)控制系統(tǒng)如下圖：</p><p>　　該系統(tǒng)采用變比值控制，變比值器的比值由含氧控制器AC輸出。當(dāng)煙氣中的含氧量變化時(shí)，表明燃燒過(guò)程中過(guò)?？諝獍l(fā)生變化，因此通過(guò)AC及時(shí)調(diào)節(jié)燃料和空氣的比值，使燃燒過(guò)程達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。</p><p>　　實(shí)施時(shí)應(yīng)注意，快速反映煙

50、氣含氧量，對(duì)煙氣含氧量的檢測(cè)變送系統(tǒng)應(yīng)選擇正確。目前，常選用氧化鋯氧量?jī)x表檢測(cè)煙氣中的含氧量。</p><p>　　燃料量 蒸汽壓力 空氣量 煙氣含氧量</p><p>　　燃料 空氣</p><p>　　煙氣含氧

51、的閉環(huán)控制系統(tǒng)</p><p>　　3.2.2.3反作用及控制閥的開(kāi)閉形式選擇</p><p>　　1）主控制器：選擇反作用，因?yàn)楫?dāng)煙氣的含氧量增大后，空氣量應(yīng)減小，閥的開(kāi)度為+，變送器為+，所以控制器也為+所以控制器選擇反作用</p><p>　　2）副控制器：選擇正作用，因?yàn)楫?dāng)閥的開(kāi)度增大后，燃料流量增大，閥的開(kāi)度為+，變送器為+，所以控制器也為+所以控制器選擇

52、正作</p><p>　　3）控制閥：氣開(kāi)型 因?yàn)楫?dāng)鍋爐出現(xiàn)事故時(shí)閥門(mén)一定得是關(guān)閉的，否則的話(huà)在事故出現(xiàn)后閥門(mén)是開(kāi)的話(huà)使燃料流出。會(huì)加重事故。</p><p>　　3.3上述兩方案的有缺點(diǎn)</p><p>　　通過(guò)對(duì)上述兩種方案的詳細(xì)說(shuō)明,從中可以看出各種方案都有其優(yōu)、 缺點(diǎn):方案一: 主要優(yōu)點(diǎn):燃料流量是隨蒸汽負(fù)荷而變化的,這樣可保持蒸汽出口壓力的穩(wěn)定,又可以

53、保持蒸汽出口壓力的穩(wěn)定,又可使燃空比維持一定,系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單,使用儀表少。 主要缺點(diǎn):燃料燃燒不能完全燃燒,當(dāng)燃料或空氣回路各自出現(xiàn)干擾時(shí),不能?chē)?yán)格保持動(dòng)態(tài)的燃料與空氣比的不變。</p><p>　　方案二: 主要優(yōu)點(diǎn):可以保證鍋爐燃燒過(guò)程的空氣與燃料比值最優(yōu)比,防止由于流量測(cè)量的誤差以及燃料的質(zhì)量的變化。 另外,鍋爐負(fù)荷不同時(shí),可以保持兩者的最優(yōu)比有一定的不同。 主要缺點(diǎn):雖然可以做到保證燃燒時(shí)刻處于最經(jīng)濟(jì)狀態(tài),

54、但是其控制系統(tǒng)、 檢測(cè)設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較復(fù)雜,其中氧含量檢測(cè)設(shè)備以目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)還不能保證檢測(cè)結(jié)果十分精確,其總體控制效果不能達(dá)到理論上的水平系統(tǒng)控制較復(fù)雜,儀表多,容易出問(wèn)題,而且儀表儀器價(jià)格昂貴。</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)參數(shù)整定</p><p>　　控制系統(tǒng)中滯后產(chǎn)生的主要原因有：對(duì)系統(tǒng)變量的測(cè)量、系統(tǒng)中設(shè)備的物理性質(zhì)及物或信號(hào)的傳遞等。在實(shí)際工程控制問(wèn)題中，有時(shí)因滯后系統(tǒng)

55、的影響不大而在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)或模型中將滯后省略。但是在更多的實(shí)際工程中，滯后是不能省略的，而且有些控制過(guò)程中，滯后往往是時(shí)變的，即滯后是時(shí)間t的函數(shù)。所以這些對(duì)象的純滯后時(shí)間對(duì)控制系統(tǒng)的控制性能都極為不利，它使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，動(dòng)態(tài)特性變壞。</p><p>　　由于整個(gè)控制系統(tǒng)存在滯后，整個(gè)系統(tǒng)具有一階環(huán)節(jié)和二階環(huán)節(jié)來(lái)近似的等效</p><p><b>　　一階滯后環(huán)節(jié)</b

56、></p><p><b>　　二階滯后環(huán)節(jié)</b></p><p>　　在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，參數(shù)變化是時(shí)時(shí)刻刻的，很難用一個(gè)固定的數(shù)學(xué)公式將爐溫的變化規(guī)律總結(jié)出來(lái)。所以在規(guī)定的要求范圍內(nèi)，對(duì)一些情況進(jìn)行近似處理是很合理和必要的。在通常情況下，我們給定主控變量一個(gè)范圍，作為系統(tǒng)的給定，使可以達(dá)到個(gè)滿(mǎn)意的結(jié)果。對(duì)于火電廠(chǎng)鍋爐來(lái)說(shuō)，爐體的容量、結(jié)構(gòu)、檢測(cè)元件及其安放位置等

57、都影響著滯后的大小。它不是一個(gè)單一的問(wèn)題，是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題(容積滯后時(shí)間就是級(jí)聯(lián)的各個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)之和)。純滯后產(chǎn)生的根源也要從整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)考慮，并且與溫度的高低有關(guān)。</p><p><b>　　解決滯后的辦法</b></p><p>　　1）選擇惰性小的快速測(cè)量元件，以減小時(shí)間常數(shù)</p><p>　　2)選擇合適的測(cè)量位置，以減小純

58、滯后</p><p>　　3)使用微分單元 加入D控制規(guī)律</p><p>　　如 一階滯后 加入微分單元1+TDS,當(dāng)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整TD后可以使TD=T.最后的傳遞函數(shù)就是K,這樣就減少了延遲。</p><p>　　主回路：TC選擇PI控制，原因是主回路中所控制的參數(shù)為壓力，壓力這個(gè)參數(shù)滯后是比較小的，當(dāng)干擾到來(lái)的時(shí)候會(huì)比較快的反應(yīng)在輸出的變化上，所以不必加

59、入微分環(huán)節(jié)就可以達(dá)到很好的控制目的，也節(jié)省了成本。其中的I環(huán)節(jié)可以消除靜差，使系統(tǒng)的控制性能的到提高。</p><p>　　副回路：選擇P控制。理由是副回路是粗調(diào)所以要求隨度要快，粗調(diào)也就是不要求一步到位，只是對(duì)余差進(jìn)行初步的處理，最后的工作是由主回路來(lái)完成的。微分最用也是不必要的，因?yàn)榧尤胛⒎趾笙到y(tǒng)過(guò)于敏感，稍有擾動(dòng)就會(huì)動(dòng)作，這不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中

60、，對(duì)于主參數(shù)的質(zhì)量指標(biāo)要求很高，而對(duì)副參數(shù)的質(zhì)量指標(biāo)沒(méi)有嚴(yán)格要求。通常設(shè)置副參數(shù)的目的是為了進(jìn)一步提高主參數(shù)的控制質(zhì)量。在副調(diào)節(jié)器參數(shù)整定好后，再整定主調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣，只要主參數(shù)的質(zhì)量通過(guò)主調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定得到保證，副參數(shù)的控制質(zhì)量可以允許犧牲一些。</p><p><b>　　四、鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)</b></p><p>　　鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)回路鍋爐出口熱水溫度作為主調(diào)量

61、，并結(jié)合鍋爐出口熱水流量、爐膛溫度、爐膛運(yùn)算，輸出至爐變頻器，控制爐排轉(zhuǎn)速，并按鍋爐含氧量智能專(zhuān)家系統(tǒng)計(jì)算，保證鍋爐出口熱水溫度，節(jié)約能源。</p><p><b>　　4.1一次風(fēng)機(jī)控制</b></p><p>　　送風(fēng)控制使燃料量與空氣量相協(xié)調(diào)（風(fēng)煤比），保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)合操作經(jīng)驗(yàn)，設(shè)定一合適的風(fēng)煤比，給煤輸出變化×風(fēng)煤比＋上周期一次風(fēng)機(jī)輸出 = 一

62、次風(fēng)機(jī)的輸出。</p><p><b>　　4.2二次風(fēng)機(jī)控制</b></p><p>　　二次風(fēng)機(jī)控制采用單回路，作為一次風(fēng)量的補(bǔ)充。</p><p><b>　　4.3爐膛負(fù)壓控制</b></p><p>　　鍋爐爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)采用調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速方式，將鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)度作為前饋量，爐膛負(fù)壓作為被調(diào)量送入

63、控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)器的運(yùn)算，控制系統(tǒng)輸出控制引風(fēng)機(jī)變頻器，調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)約能源、穩(wěn)定爐膛壓的目的。爐膛負(fù)壓控制是保證鍋爐安全燃燒的首要控制對(duì)象。</p><p>　　在鍋爐燃燒控制系統(tǒng)。其主要功能是控制爐膛的燃料的空氣的輸入量，或控制燃燒率，以適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化。對(duì)鍋爐運(yùn)行和控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，鍋爐出口蒸汽壓力的變化經(jīng)常作為燃料量的輸入和蒸汽量的輸出之間不平衡的一個(gè)標(biāo)志。引起蒸汽壓力變化的因素很多，其

64、中主要的擾動(dòng)量是燃料量和蒸汽量的變化。燃燒控制系統(tǒng)的基本要求是：迅速適應(yīng)外界負(fù)荷需求的變化；及時(shí)消除鍋爐燃料側(cè)的自發(fā)擾動(dòng)；維持調(diào)節(jié)過(guò)程中各被調(diào)量在允許的范圍內(nèi)；保證鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。燃料控制系統(tǒng)一般包括燃料控制、引風(fēng)控制和鼓風(fēng)控制三個(gè)子系統(tǒng)。</p><p>　　爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)中被控變量是爐膛壓力（控制在負(fù)壓），操縱變量是引 風(fēng)量。當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化不大時(shí)，可采用單回路控制系統(tǒng)。當(dāng)鍋爐負(fù)

65、荷變化較大時(shí)，應(yīng)進(jìn)入擾動(dòng)量前饋信號(hào)，組成前饋-反饋控制系統(tǒng)。例如當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化較大時(shí)，蒸汽壓力的變動(dòng)也較大，這時(shí)，可引入蒸汽壓力的前饋信號(hào)，如下圖(a)所示的前饋-反饋控制系統(tǒng)。當(dāng)擾動(dòng)來(lái)自送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時(shí)，送風(fēng)量的變化不及時(shí)引入到爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)，則需要等到爐膛負(fù)壓變化后才能調(diào)節(jié)引風(fēng)量，即不能及時(shí)控制爐膛的負(fù)壓，為此，將送風(fēng)量作為前饋信號(hào)，如下圖（b）所示的前饋-反饋控制系統(tǒng)。</p><p>　　蒸汽

66、 爐膛 送風(fēng)量 爐膛</p><p>　　壓力 負(fù)壓 變送器 負(fù)壓</p><p>　　(a)蒸汽壓力前饋 （b）送風(fēng)量前饋</p><p>　　上圖PC是爐膛負(fù)壓控制器，PY是加法器，PT是蒸汽壓力變送器，F(xiàn)T-1

67、是燃燒用送風(fēng)變送器，PY和FY是前饋控制器。前饋信號(hào)與反饋信號(hào)相加。當(dāng)引風(fēng)系統(tǒng)有擾動(dòng)時(shí)，也可將引風(fēng)量引入，組成以爐膛負(fù)壓為主控變量，引風(fēng)量為副被控變量的串級(jí)控制系統(tǒng)，與上述的前饋信號(hào)一起組成前饋-串級(jí)反饋控制系統(tǒng)</p><p>　　4.4鍋爐含氧量調(diào)節(jié)</p><p>　　鍋爐含氧量調(diào)節(jié)回路將爐膛含氧量作為主調(diào)量，將爐排控制信號(hào)作為前饋量，并結(jié)合鍋爐出口熱水溫度、鍋爐出口熱水流量、爐膛溫

68、度等工況參數(shù)，經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)的智能專(zhuān)家調(diào)節(jié)運(yùn)算，計(jì)算風(fēng)煤比系數(shù)，確定含氧量控制點(diǎn)，優(yōu)化含氧量，優(yōu)化燃燒，節(jié)約能源。</p><p>　　五、鍋爐燃燒優(yōu)化控制</p><p>　　5.1鍋爐燃燒系統(tǒng)的三大控制任務(wù)a) 保證鍋爐出口水溫恒定以適應(yīng)負(fù)荷需要；b) 維持氧含量在理想范圍保證經(jīng)濟(jì)燃燒；c) 維持爐膛在一定負(fù)壓范圍之內(nèi)保證鍋爐安全運(yùn)行。</p&g

69、t;<p>　　5.2三大控制任務(wù)的手段a) 鍋爐出口水溫的控制通過(guò)調(diào)節(jié)輸入燃料量和送風(fēng)量的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)；b)氧含量的控制主要通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)量和燃料成適當(dāng)配比（風(fēng)煤比）來(lái)實(shí)現(xiàn)；c)爐膛負(fù)壓的控制主要通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)量和送風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　5.3主要被控參數(shù)</b></p><p>　　5.3.1鍋爐出口水溫</p>

70、;<p>　　鍋爐出口水溫是衡量供求關(guān)系平衡與否的重要指標(biāo)，出口水溫還是送風(fēng)控制回路中送風(fēng)調(diào)節(jié)器的前饋信號(hào)，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)送風(fēng)擋板立即動(dòng)作。鍋爐出口水溫調(diào)節(jié)器根據(jù)鍋爐出口水溫的變化，對(duì)各臺(tái)并行運(yùn)行的鍋爐按預(yù)定的比例發(fā)出增、減負(fù)荷的信號(hào)。</p><p>　　5.3.2爐膛負(fù)壓、送風(fēng)量、引風(fēng)量</p><p>　　爐膛負(fù)壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響鍋爐的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)燃燒。若爐膛負(fù)壓過(guò)小

71、，容易局部噴火，不利于安全生產(chǎn);若爐膛負(fù)壓過(guò)大，則漏風(fēng)嚴(yán)重，從而導(dǎo)致總風(fēng)量增加、煙氣熱損失增大、煤耗增加。爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定是通過(guò)爐膛負(fù)壓、送風(fēng)量、引風(fēng)量3個(gè)變量參數(shù)信號(hào)經(jīng)過(guò)控制系統(tǒng)內(nèi)各功能塊的作用，調(diào)節(jié)引風(fēng)變頻轉(zhuǎn)速，控制其引風(fēng)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，熱負(fù)荷調(diào)節(jié)器發(fā)出信號(hào)，通過(guò)調(diào)速電機(jī)增大給煤量。同時(shí)，與給煤量成比例的送風(fēng)量也由于送風(fēng)調(diào)節(jié)器的動(dòng)作，使送風(fēng)量相應(yīng)增大，此時(shí)爐膛負(fù)壓立即下降，需增加引風(fēng)量以保證爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。由于調(diào)節(jié)器要在爐膛

72、負(fù)壓變化后才有輸出，雖然引風(fēng)調(diào)節(jié)器的輸出調(diào)節(jié)了引風(fēng)變頻的轉(zhuǎn)速，但在一段時(shí)間內(nèi)爐膛負(fù)壓仍在下降。因此將送風(fēng)調(diào)節(jié)器的輸出作為引風(fēng)調(diào)節(jié)器的前饋信號(hào)，送到爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)回路的引風(fēng)調(diào)節(jié)器，使送風(fēng)調(diào)節(jié)器動(dòng)作時(shí)引風(fēng)調(diào)節(jié)器立即動(dòng)作，以解決測(cè)量滯后問(wèn)題。引風(fēng)量實(shí)際上是送風(fēng)量的微調(diào)。以上調(diào)節(jié)可通過(guò)西門(mén)子PCS7控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　5.3.3煙氣氧含量</p><p>　　煙氣氧含量是檢查鍋爐燃

73、燒系統(tǒng)燃料量與送風(fēng)量是否合適的一個(gè)指標(biāo)。一般用空氣過(guò)剩率，即風(fēng)煤比來(lái)衡量燃燒效率。空氣過(guò)剩率是通過(guò)分析煙氣中氧的含量來(lái)設(shè)定的。鍋爐煙氣氧含量一般為4%，相應(yīng)的空氣過(guò)剩率在1.02-1.10時(shí)，燃燒效率最高。當(dāng)負(fù)荷或燃煤質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，煙氣中的氧含量要發(fā)生變化，因此除了通過(guò)氧量調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)氧含量外，氧量調(diào)節(jié)器的輸出還作為送風(fēng)調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)來(lái)校正送風(fēng)量，以保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。 鍋爐燃燒系統(tǒng)的三個(gè)控制目標(biāo)是相輔相成的，鍋爐出口水溫變化

74、，需要調(diào)節(jié)燃料和送風(fēng)，這勢(shì)必會(huì)引起爐膛氧含量和負(fù)壓的變化；氧含量變化，需要調(diào)節(jié)送風(fēng)和燃料,同樣要引起出口水溫和爐膛負(fù)壓的變化；爐膛負(fù)壓變化，需要調(diào)節(jié)引風(fēng)和送風(fēng)，反過(guò)來(lái)也要引起氧含量的變化，因此是一個(gè)強(qiáng)相關(guān)、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)。同時(shí)，由于實(shí)際過(guò)程中燃料的配比不穩(wěn)定，燃料的熱值時(shí)好時(shí)壞，“負(fù)荷流量”的需要量時(shí)高時(shí)低，致使被控對(duì)象極其不穩(wěn)，所以存在強(qiáng)烈的外部干擾?？傮w說(shuō)來(lái)，鍋爐燃燒對(duì)象是一個(gè)具有多變量、強(qiáng)耦合、強(qiáng)干擾、大滯后等特性的復(fù)雜過(guò)程系統(tǒng)。&

75、lt;/p><p>　　5.4鍋爐運(yùn)行優(yōu)化控制原理a)通過(guò)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立機(jī)組在不同的干擾量（負(fù)荷，環(huán)境溫度）下，鍋爐各可調(diào)量，如一次風(fēng)壓，二次風(fēng)壓及不同的二次風(fēng)量組合，煙氣含氧量、給煤量等，與鍋爐運(yùn)行性能（NOx和效率）之間的非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型； b)通過(guò)穩(wěn)態(tài)模型，尋優(yōu)機(jī)組當(dāng)前可以達(dá)到的最佳性能； c)采用動(dòng)態(tài)控制，控制機(jī)組達(dá)到最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)性能最佳。</p><p>　　

76、六、安全連鎖控制系統(tǒng)</p><p>　　爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)可防止?fàn)t膛內(nèi)火焰或煙氣的外噴，此外，當(dāng)燃料壓力過(guò)高或過(guò)低，噴嘴發(fā)生堵塞情況下也會(huì)發(fā)生事故，為此，除了設(shè)置爐膛的負(fù)壓控制系統(tǒng)外，還需設(shè)置有關(guān)的的安全連鎖控制系統(tǒng)。</p><p>　　6.1防止回火的連鎖控制系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)燃料壓力過(guò)低，爐膛內(nèi)壓力大于燃料壓力時(shí)，會(huì)發(fā)生回火事故，為此設(shè)置入下圖所示的

77、連鎖控制系統(tǒng)。采用壓力開(kāi)關(guān)PSA，當(dāng)壓力低于下限設(shè)定值時(shí)，使聯(lián)鎖控制系統(tǒng)動(dòng)作，切斷燃料控制閥的上游切斷閥，防止回火。其中從安全考慮閥門(mén)選擇氣關(guān)閥。</p><p><b>　　氣源</b></p><p><b>　　燃料</b></p><p>　　控制閥 切斷閥&

78、lt;/p><p>　　防止回火的聯(lián)鎖控制系統(tǒng)</p><p>　　6.2防止脫火的選擇控制系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)燃料壓力過(guò)高時(shí)，由于燃料流速過(guò)快，容易發(fā)生脫火事故。為此，設(shè)置燃料壓力和蒸汽壓力的選擇性控制系統(tǒng)，正常時(shí)，燃料控制閥根據(jù)蒸汽負(fù)荷的大小調(diào)節(jié)，一旦燃料壓力過(guò)高，燃料壓力控制器PC-2的輸出減小，被低選器選中，由燃料壓力控制PC-1取代蒸汽壓力控制器PC-

79、2，防止脫火事故發(fā)生。其中從安全考慮閥門(mén)選擇氣關(guān)閥。</p><p>　　燃料 蒸汽</p><p>　　- 防止脫火的選擇控制系統(tǒng)</p><p>　　6.3將防止回火和脫火的系統(tǒng)組合</p><p>　　如下圖所示，并設(shè)置回火報(bào)警系統(tǒng)。防止脫火采用低選器、防止回火采用高選器， 表示防止回火的最小流量

80、對(duì)應(yīng)的儀表信號(hào)。其中從安全考慮閥門(mén)選擇氣關(guān)閥。</p><p>　　蒸汽 燃料</p><p>　　防止脫火和回火的選擇控制系統(tǒng)</p><p>　　七、控制系統(tǒng)單元元件的選擇</p><p>　　7.1蒸汽壓力變送器選擇&l

81、t;/p><p>　　蒸汽從鍋爐經(jīng)過(guò)管道到達(dá)蒸汽輪機(jī)，其壓力和溫度會(huì)有所降低，但降低幅度不大，一般溫度會(huì)下降2-4℃，壓力會(huì)下降2-4%?？梢越频卣J(rèn)為，鍋爐提供的蒸汽溫度和壓力，與蒸汽輪機(jī)機(jī)組初參數(shù)相同。</p><p>　　但我國(guó)目前尚有一些參數(shù)較低的火力發(fā)電機(jī)組仍在使用，包括高壓參數(shù)、超高壓參數(shù)機(jī)組。</p><p>　　高壓參數(shù)一般為：主蒸汽壓力8-10MPa，

82、溫度500-540℃。</p><p>　　超高壓參數(shù)一般為：主蒸汽壓力12-14MPa，溫度500-540℃。</p><p>　　蒸汽壓力變送器的選用</p><p>　　7.2 燃料流量變送器的選用</p><p>　　LUGB-06型渦街流量計(jì)根據(jù)卡門(mén)渦街原理測(cè)量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標(biāo)況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計(jì)。廣泛用

83、于各種行業(yè)氣體、液體、蒸汽流量的計(jì)量，也可測(cè)量含有微小顆料、雜質(zhì)的混濁液體，并可作為流量變送器用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。</p><p>　　LUGB-06型渦街流量傳感器防爆型，符合GB3836-2000《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備》規(guī)定，防爆標(biāo)志為“ExiaIICT6”，在本次設(shè)計(jì)中，選用LUGB型渦街流量傳感器其精度等級(jí)完全可以滿(mǎn)足火電廠(chǎng)鍋爐溫度控制系統(tǒng)的精度要求。</p><p>　　技

84、術(shù)參數(shù)：　　儀表材質(zhì)：1Cr18Ni 9Ti 　　最高流速：　25m/s　</p><p>　　被測(cè)介質(zhì)溫度（℃）：－40～＋250℃；－40～＋350℃ 　　環(huán)境條件：溫度－10～＋55℃，相對(duì)濕度5％～90％，大氣壓力86～106Kpa 　　精度等級(jí)：測(cè)量液體：示值的±0.5 　　測(cè)量氣體或蒸汽：示值的±1.0、±1.5 　　量程比：1：10；1：15 　　輸出信號(hào)

85、：傳感器：脈沖頻率信號(hào)0.1～3000Hz 低電平≤1V 高電平≥6V 　　變送器：兩線(xiàn)制4～20mADC電流信號(hào) 　　供電電源：傳感器：＋12VDC、＋24VDC（可選） 　　變送器：＋24VDC 　　現(xiàn)場(chǎng)顯示型：儀表自帶3.2V鋰電池 　　信號(hào)傳輸線(xiàn)：STVPV3×0.3（三線(xiàn)制），2×0.3（二線(xiàn)制） 　　傳輸距離：≤500m 　　信號(hào)線(xiàn)接口：內(nèi)螺紋M20×1.5 　　防爆等級(jí)：Exd

86、IIBT6</p><p><b>　　7.3含氧量檢測(cè)器</b></p><p>　　公司名稱(chēng)：濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司</p><p>　　型號(hào)：M289371</p><p>　　· 體積小(鋼筆型)、重量輕(含電池120-200克) </p><p>　　· 堅(jiān)固可靠，

87、方便佩帶 </p><p>　　· 數(shù)字顯示，一目了然 </p><p>　　· 三鍵操作，類(lèi)似“傻瓜”相機(jī) </p><p>　　· 超過(guò)設(shè)定限制時(shí)，自動(dòng)聲、光、振動(dòng)(選件)報(bào)警 </p><p>　　· 內(nèi)置微處理器，顯示多種測(cè)量值(STEL，TWA) </p><p>　　

88、· UL認(rèn)證本質(zhì)安全，適用于任何工作環(huán)境 </p><p>　　· “智能”電化學(xué)毒氣傳感器，用戶(hù)可更換(CO，H2S，SO2，CL2，NO，NO2)</p><p>　　M289371 含氧量監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用 </p><p>　　ToxiRAE氣體監(jiān)測(cè)儀可用在危險(xiǎn)場(chǎng)合連續(xù)監(jiān)測(cè)有毒氣體，氧氣，可燃?xì)鉂舛?。按人體工學(xué)設(shè)計(jì)的ToxiRAE，可方便的佩帶在

89、口袋或腰帶上。 ToxiRAE特別合適于石油化工、礦山、冶金、防化、消防、醫(yī)學(xué)、環(huán)保、衛(wèi)生防疫、危險(xiǎn)品運(yùn)輸、城市地下管道作業(yè)等領(lǐng)域的安全監(jiān)測(cè)。</p><p>　　M289371含氧量監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)范圍</p><p>　　專(zhuān)用檢測(cè)器M289371，不可更換傳感器(技術(shù)指標(biāo))</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><

90、p>　　通過(guò)這次的鍋爐燃燒控制之系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是我更深刻的了解了課堂上我所學(xué)到的有關(guān)鍋爐方面的知識(shí)，并且這次設(shè)計(jì)是我能將學(xué)到的東西聯(lián)系在一起學(xué)習(xí)，并且能過(guò)考慮到實(shí)際中的一些問(wèn)題。</p><p>　　由于水平有限，設(shè)計(jì)中有很多缺陷和錯(cuò)誤，希望老師同學(xué)幫忙指教。通過(guò)三年的學(xué)習(xí)現(xiàn)在到了驗(yàn)收的時(shí)候，課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體

91、訓(xùn)練和考察過(guò)程。這次設(shè)計(jì)是基于大三下個(gè)學(xué)期過(guò)程控制課程所作的，所做的設(shè)計(jì)也比較自由自主選題針對(duì)鍋爐控制的控制環(huán)節(jié)展開(kāi)?；旧鲜鞘占Y料，期間把以前學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)課又選節(jié)的瀏覽了一遍，回憶了以前的知識(shí)，再就是上圖書(shū)館查閱了一些資料，主要還是在網(wǎng)上查閱相關(guān)的資料了解，論文的寫(xiě)作、熱電廠(chǎng)的工藝。同時(shí)也學(xué)到很多新東西，對(duì)過(guò)程控制的認(rèn)識(shí)也加深了，特別是對(duì)鍋爐的一部分控制系統(tǒng)。查閱資料的時(shí)候也有遇到過(guò)很多的苦難，不過(guò)隨著設(shè)計(jì)的推進(jìn)這些苦難也得到解決。還

92、有就是設(shè)計(jì)期間得到了老師的指導(dǎo)，給我們講了過(guò)程控制系統(tǒng)，和如何寫(xiě)好寫(xiě)論文以及論文的格式。為以后的工作和明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好前期的準(zhǔn)備。在完成設(shè)計(jì)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)單單讀懂看懂書(shū)上那點(diǎn)東西是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，書(shū)上只是寫(xiě)理論，而理論要真的聯(lián)系到實(shí)際的應(yīng)用中還有很多的過(guò)程要走。只用通過(guò)動(dòng)手才會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在那些方面的不足。這樣便可以有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。</p><p>　　此次的課程設(shè)計(jì)是個(gè)面對(duì)問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程、是自我認(rèn)識(shí)的過(guò)程。設(shè)計(jì)雖

93、然不是很長(zhǎng)，但是使自己對(duì)所學(xué)的知識(shí)有個(gè)系統(tǒng)的整理和總結(jié)。總而言之，本次設(shè)計(jì)是一次能力的提升。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　何衍慶，俞金壽。工業(yè)過(guò)程控制 北京：化學(xué)工業(yè)出版社2004.2</p><p>　　王洪國(guó)．自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用．云南冶金．1999，6</p><p

94、>　　張亮明，夏桂娟．工業(yè)鍋爐自動(dòng)控制．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．1987.</p><p>　　陳學(xué)俊，陳聽(tīng)寬．鍋爐原理．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1979.</p><p>　　張江微，白曉清．工業(yè)燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)自動(dòng)控制方案．1999，11</p><p>　　劉久斌．鏈條爐燃燒控制系統(tǒng)方案分析．熱能動(dòng)力工程．1996，5</p><p&