【正文】 ；暫時停爐；緊急停爐。1． 正常停爐。正常停爐時，先停止供給燃料，然后關(guān)閉送風(fēng)機(jī)，最后關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，但不可立即停泵 ，只有當(dāng)鍋爐出口水溫降到50℃以下才能停循環(huán)泵。停泵時，為了防止產(chǎn)生水擊，應(yīng)先逐漸關(guān)閉水泵出口閥門，待出口閥門基本關(guān)閉后再停泵。2．暫停鍋爐 暫停鍋爐時，火床一定要壓住，煙道出口擋板要關(guān)嚴(yán)。在壓火期間，如發(fā)現(xiàn)鍋水溫度升高，應(yīng)短時間開通循環(huán)水泵，防止鍋水超溫汽化。天氣寒冷時，停泵時間不應(yīng)過長，防止系統(tǒng)發(fā)生凍裂事故。緊急停爐3. 緊急停爐鍋爐運行中，有下列情況之一時，應(yīng)緊急停爐。（1） 因循環(huán)不良造成鍋水汽化，或鍋爐出口熱水溫度上升到出口壓力下相應(yīng)飽和溫度的差小于20℃（2） 循環(huán)水泵全部失效，鍋水溫度急劇上升，失去控制。（3） 壓力表、溫度表、安全閥，其中有一種全部失效。（4） 鍋爐元器件損壞，危機(jī)運行人員的安全。（5） 鍋爐雖補(bǔ)給水泵不斷補(bǔ)水，但鍋爐壓力仍然繼續(xù)下降。（6） 熱網(wǎng)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞。（7） 燃燒設(shè)備損壞，爐墻倒塌或鍋爐構(gòu)架被燒紅，嚴(yán)重威脅鍋爐安全運行。（8） 其他異常運行情況，且超過安全運行運行范圍。緊急停爐時，應(yīng)立即停止供給燃料，必要時扒出爐內(nèi)燃煤或用濕爐灰將火壓滅，其他操作與正常停爐相同。第三章儀表選型及設(shè)計3．1儀表選型原則3．1．1溫度儀表3．1．1．1就地溫度顯示儀表就地溫度顯示選用抽芯式、萬向型雙金屬溫度計，均帶保護(hù)套管。管道及設(shè)備上安裝均采用DN40法蘭連接。3．1．1．2遠(yuǎn)傳溫度測量儀表(1)一般場合溫度測量選用分度號“K”型隔漏鎧裝型熱電偶，IEC標(biāo)準(zhǔn)：控制用溫度回路，另配架裝溫度變送器。管道及設(shè)備上安裝均采用DN40法蘭連接”。(2)加熱爐爐膛的溫度測量選用分度號“S”型熱電偶，IEC標(biāo)準(zhǔn)，法蘭規(guī)格與加熱爐爐體設(shè)備開口法蘭規(guī)格相同。(3)加熱爐爐管的溫度測量選用分度號“S”型刀刃式熱電偶。3．1．2壓力儀表3．1．2．1就地壓力顯示儀表(1)一般場合選用不銹鋼壓力表；(2)微壓或負(fù)壓場合選用不銹鋼膜盒壓力表：(3)泵出口等有振蕩場合選不銹鋼耐振壓力表。3．1．2．2遠(yuǎn)傳壓力測量儀表(1)一般壓力測量選用智能壓力變送器。(2)微壓或負(fù)壓場合選用智能差壓變送器。3 . 1．3流量儀表鍋爐出口流量選用電磁質(zhì)量流量計哺。3．1．4液位儀表3．1．4．1就地液位測量儀表(1)就地清潔介質(zhì)液位測量選用玻璃板液位計。(2)就地粘稠介質(zhì)液位測量選用磁浮子液位計。3．1．4，2遠(yuǎn)傳液位測量儀表水罐液位測量選用差壓變送器。3．1．5分析儀表氧化鋯及PH值分析儀就地安裝。3．1．6執(zhí)行機(jī)構(gòu)鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)選用角行程電動執(zhí)行器。3．2控制點和控制參數(shù)鍋爐房3臺鍋爐共設(shè)計76個控制點，輸入點67個，輸出點9個。表31鍋爐控制點參數(shù)表序號編號參數(shù)位置量程備注1TE1011爐膛溫度1爐膛01600℃2TE2012爐膛溫度2爐膛01600℃3TE3013爐膛溫度3爐膛01600℃4TE1021省煤器入煙溫省煤氣煙道入口0400℃5TE2022省煤器入煙溫省煤氣煙道入口0400℃6TE3023省煤器入煙溫省煤氣煙道入口0200℃7TE1031空頂器出煙溫空頂器煙道出口0200℃8TE2032空頂器出煙溫空頂器煙道出口0200℃9TE3033空頂器出煙溫空頂器煙道出口0200℃10TE1041排煙溫度除塵出口0200℃11TE3042排煙溫度除塵出口0200℃12TE1053排煙溫度除塵出口0200℃13TE1051省煤器出口水溫1鍋爐進(jìn)水管線0200℃14TE2052省煤器出口水溫2鍋爐進(jìn)水管線0200℃15TE3053省煤器出口水溫3鍋爐進(jìn)水管線0200℃16TE1061鍋爐出口水溫鍋爐出水管線0200℃17TE2062鍋爐出口水溫鍋爐出水管線0200℃18TE3063鍋爐出口水溫鍋爐出水管線0200℃19TE1071空預(yù)器出風(fēng)溫空預(yù)器出口0200℃20TE2072空預(yù)器出風(fēng)溫空預(yù)器出口0200℃21TE3073空預(yù)器出風(fēng)溫空預(yù)器出口0200℃22PT1011爐膛負(fù)壓1爐膛23PT2012爐膛負(fù)壓2爐膛24PT3013爐膛負(fù)壓3爐膛25PT1021省煤器入煙壓1省煤器煙道入口26PT2022省煤器入煙壓2省煤器煙道入口27PT3023省煤器入煙壓3省煤器煙道入口28PT1031空預(yù)器出煙壓1空預(yù)器煙道出口04KPa29PT2032空預(yù)器出煙壓2空預(yù)器煙道出口04KPa30PT3033空預(yù)器出煙壓3空預(yù)器煙道出口04KPa第四章鍋爐燃燒系統(tǒng)控制方案4．1鍋爐燃燒過程和控制任務(wù)4．1．1工業(yè)鍋爐燃燒過程分析工業(yè)鍋爐是利用燃料(煤、氣、油)的熱能或工業(yè)廢熱將工質(zhì)加熱到一定溫度和壓力的換能設(shè)備。鍋爐生產(chǎn)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要的地位。鍋爐的燃燒換熱過程是一個復(fù)雜的工業(yè)過程。它主要包括煤的燃燒氧化釋熱和換熱兩大歷程，二者均存在多相化學(xué)和物理反應(yīng)過程，這些反應(yīng)過程的宏觀時滯性和非線性是影響鍋爐燃燒過程控制穩(wěn)定性的主要問題。研究分析鍋爐燃燒過程等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的特性，是實現(xiàn)鍋爐優(yōu)化控制的關(guān)鍵”’。4 .1．1．1工業(yè)鍋爐燃燒過程1．燃燒過程熱量分析工業(yè)鍋爐的能源主要以煤為主，其它燃料，如油、氣、工業(yè)余熱、廢氣等僅占很小部分。研究鍋爐燃燒的實質(zhì)是研究煤在空氣中燃燒的過程。鍋爐內(nèi)部的各種過程往往同時進(jìn)行，交叉影響。在計算一種過程中，往往根據(jù)經(jīng)驗假定其它因素的影響是定常的。煤主要由碳(C)、氫(H)、氧(o)、氮(N)、硫(S)等化學(xué)元素組成。煤的成分基于應(yīng)用基(用上角標(biāo)y表示)的百分含量為 (41)其中分別為碳、氫、氧、氮、硫、灰分和水的應(yīng)用分析基的百分含量。工業(yè)分析煤的成分百分含量可表示為 (42)其 、 、 分別為固定碳、揮發(fā)分、灰分和水分含量的百分?jǐn)?shù)。同樣，可以用分析基來描述煤的成分百分量 （43）其中、 、 為固定碳、揮發(fā)分、灰分和水分含量的分析基工業(yè)分析質(zhì)量含量百分?jǐn)?shù)。有了成分含量，經(jīng)門捷列夫化學(xué)公式，可計算煤的低位發(fā)熱量，即 （44） 其中 為應(yīng)用低位基發(fā)熱量。它包含著 ，是一個不確定的量，它因存儲、運輸或天氣條件變化而改變，是一個不可測的擾動。2．熱平衡特性分析鍋爐燃燒的熱平衡可用下式表示 （45）其中為輸入熱量；為有效利用熱；為排煙損失熱；為化學(xué)不完全燃燒熱損失；為機(jī)械不燃燒損失R熱；為鍋爐散熱；為灰渣物理熱損失。(1)鍋爐輸入熱量？鍋爐輸入熱量 是指鍋爐以外的純輸入值，它不包括爐內(nèi)循環(huán)熱量。其中為鍋爐輸入熱量；為燃料物理熱；為外來熱源加熱空氣帶入的熱量。其中按下式計算 （4—6）其中為燃料溫度，可取為20℃；為燃料應(yīng)用基比熱容。當(dāng)用外熱源加熱燃料(蒸汽干燥器等)及系統(tǒng)使燃料干燥時應(yīng)計算此項，并根據(jù)爐前燃料狀態(tài)取用和燃燒水分。若未經(jīng)預(yù)熱，只有當(dāng)時才需計算。固體燃料比熱容按下式計算 （47）其中為燃料干燥基比熱容，無煙煤、貧煤=0，92 kJ／(kg℃)；煙煤=1．09kJ／(kg℃)；褐煤=1．13 kJ／(kg℃)；油頁巖=0．88 kJ／(kg℃)(2)鍋爐有效利用熱鍋爐有效利用熱是指鍋爐供出工質(zhì)的總焓與給水焓的差值，對于熱水鍋爐 （48）其中為鍋爐有效利用熱：B為燃料消耗量；D為鍋爐蒸發(fā)量；為鍋爐自用熱水量；為鍋爐排汽量；熱水焓；為飽和水焓；為給水焓；為汽化潛熱。如鍋爐有再熱器時，鍋爐有效利用熱應(yīng)增加再熱器吸收量量 （49）其中為再熱器中熱水流量；、為再熱器出口、入口處熱水焓。(3)排煙熱損失排煙熱損失是指鍋爐排煙物理熱造成的熱損失，它等于排煙焓與冷空氣焓的焓差。用占輸入熱百分率表示為 （410）其中、為排煙焓和理論空氣焓；為排煙處過量空氣系數(shù)理想狀態(tài)煤完全燃燒所需的干空氣量為 （411）煤燃燒產(chǎn)生煙氣焓為 （412）其中，為過?？諝庀禂?shù)是1，煙氣溫度為0C時理論煙氣焓；？式(4—12)中，：為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的理論空氣焓； (4)化學(xué)不完全燃燒熱損失此項損失是指排煙中未完全燃燒的可燃?xì)怏w(HCO、等)所帶走的熱量。對于運行鍋爐，借助排煙處煙氣成分的測量，然后按下式計算求得 （413） 其中、為干煙氣中一氧化碳、氫氣、甲烷的容積百分比，可從煙氣分析測得；為干煙氣中三原子氣體容積百分比。影響的因素很多，主要有燃料的揮發(fā)分、爐膛過量空氣系數(shù)、燃燒器設(shè)計、爐膛溫度以及爐內(nèi)空氣動力工況等。(5)機(jī)械不完全燃燒熱損失對于層或室燃燒，此項損失是指飛灰、落灰和灰渣中未燃盡可燃物造成的熱損失。 （414） (415)其中、分別為爐渣、漏煤、煙道灰、飛灰中的灰量占入爐燃料總灰分的重量份額；、分別為爐渣、漏煤、煙煤灰、飛灰中可燃物含量的百分?jǐn)?shù)。若對于給定燃料，各處灰量及灰中可燃物有可靠數(shù)據(jù)時，也可按上述公式計算。對于運行鍋爐，需測定各處灰中可燃物含量，并利用灰平衡法求得各處的a值，利用上述公式算出。影響的主要因素有：燃料性質(zhì)、燃燒器設(shè)計、爐膛溫度、爐膛設(shè)計和爐膛過量空氣系數(shù)等。熱量及熱平衡是控制的基本參數(shù)，以上分析是理想狀態(tài)燃燒釋熱的定量分析，鍋爐熱平衡方程也僅是理想狀態(tài)的平衡，與工程上的實際情況相去甚遠(yuǎn)，例如，由于煤質(zhì)不同很難測得燃燒后產(chǎn)生煙氣的成分組合，在計算熱量時所應(yīng)用到的應(yīng)用基 (水含量)一個時變函數(shù)，是一個不可測的擾動。進(jìn)入鍋爐內(nèi)參加燃燒的冷空氣的焓也是一時變值，這都給工程上的熱量、熱損、熱平衡以及鍋爐的熱效率計算帶來困難。3．換熱過程特性分析爐內(nèi)換熱的特點表現(xiàn)為以下幾個方面：(1)換熱方式有輻射和對流兩種，主要以輻射換熱為主，對流換熱一般不超過5％；(2)燃料不同，構(gòu)成火焰的物質(zhì)不同，輻射特性不同；(3)在火焰流動過程中，由于火焰溫度分布不同，火焰中輻射成分也不同，具有各項異性特點；(4)燃料不同，灰分不同，裹復(fù)在受熱面上的厚度、性質(zhì)不同，灰塵表面具有高的溫度，是阻礙熱交換的重要因素。分析爐內(nèi)換熱的特點，輻射換熱是鍋爐燃燒過程換熱的主要方面，火焰輻射包括原子氣體輻射、火焰中灰粒輻射、火焰中焦炭粒子輻射和碳黑粒子輻射，但工程上通常把爐內(nèi)火焰看作為均勻輻射體，輻射換熱可用下式計算： （416）其中為爐膛黑度；為絕對黑體的輻射系數(shù)；為火焰的絕對平均溫度；為受熱面外壁的絕對溫度；為爐膛內(nèi)有效輻射受熱面積。爐膛黑度同火焰的發(fā)光程度和鍋爐的結(jié)構(gòu)等有關(guān)，而火焰的發(fā)光程度則決定于燃料的品種和燃燒方式。在工程實際中，不僅輻射換熱具有非線性，而且還有燃燒換熱過程的時滯性、負(fù)載的時變性、設(shè)備性能時變性等特性。因此，分析燃燒換熱過程特性對鍋爐測控過程關(guān)鍵參量的確定和控制策略的制定將起到至關(guān)重要的作用。(1)煤的燃燒過程時滯特性與輻射換熱的非線性煤的燃燒是兩相燃燒，多相反應(yīng)過程。兩相燃燒是指固、氣兩念的燃燒，多相反應(yīng)過程是各種成分同時或相繼反應(yīng)。在燃燒過程中，決定反應(yīng)速度的是反應(yīng)過程中最慢的那部分歷程。燃燒首先是煤的揮發(fā)分燃燒，由于揮發(fā)分燃燒帶走附著在碳粒表面的大量氧氣，故碳的燃燒在揮發(fā)分未完成燃盡階段因缺氧而受到影響。隨著揮發(fā)分燃盡，碳進(jìn)行兩相燃燒，即碳和一氧化碳燃燒，燃燒速度與碳表面覆蓋的灰層厚度有關(guān)。 (2)負(fù)載的時變性負(fù)載的時變性是指鍋爐出口壓力或溫度具有一定約束條件，它因用戶容量、室外溫度等變化而變化(3)設(shè)備性能的時變性換熱器結(jié)垢熱傳導(dǎo)時變性。結(jié)垢問題是鍋爐穩(wěn)定控制、安全生產(chǎn)的重要問題。換熱器受熱后以熱傳導(dǎo)的方式，將熱能傳遞給工質(zhì)，在無垢的情況，傳遞時間常數(shù)很小，結(jié)垢后換熱器壁厚增加，等效導(dǎo)熱系數(shù)改變，傳導(dǎo)時間常數(shù)隨結(jié)垢厚度不同而不同，特別在我固的工業(yè)鍋爐生產(chǎn)中，結(jié)垢問題是重大問題，由此引發(fā)的生產(chǎn)事故經(jīng)常出現(xiàn)。結(jié)垢的熱傳導(dǎo)時滯常數(shù)可用來描述，為結(jié)垢厚度。是一個在線不可測的擾動量，結(jié)垢問題不僅反映了設(shè)備性能時變問題，而且也帶來了過程延遲的問題。風(fēng)路參數(shù)的時變性。風(fēng)路參數(shù)時變主要是因為風(fēng)路積灰、除塵等環(huán)節(jié)引起的風(fēng)路氣阻R的時變。這種變化容易引起風(fēng)/煤的配比失調(diào)，造成排煙損失或不完全燃燒損失。鍋爐的風(fēng)道計算十分復(fù)雜，同樣的設(shè)計，同樣的施工隊伍施工所建造的風(fēng)路，在性能上可能存在嚴(yán)重的差異。為了說明風(fēng)道的時變性，