nvvaaa過程控制課程設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-07-20 18:40 本頁面
【正文】 抽吸作用下經(jīng)過省煤氣和空氣預(yù)熱器，把預(yù)熱傳導(dǎo)給進(jìn)入鍋爐的水和空氣。通過這種方式使鍋爐的熱能得到節(jié)約。降溫后的煙氣經(jīng)過除塵器除塵，去硫等一系列凈化工藝通過煙囪排出。 圖21 鍋爐控制系統(tǒng)硬件組成 3 鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng) 蒸汽壓力調(diào)節(jié)對象的特性 引起蒸汽壓力變化的主要原因是燃料量和用汽負(fù)荷發(fā)生變化，其動(dòng)態(tài)特性如下。 燃料量擾動(dòng)下的汽壓變化特性 在用汽負(fù)荷不變的情況下，如鍋爐燃料量(B)發(fā)生△B的階躍擾動(dòng)，此時(shí)汽壓的飛升曲線如圖31（a）所示。此時(shí)對象沒有自平衡能力，具有較大的遲滯和慣性。但如果鍋爐出口的用汽閥門開度不變，那么由于汽壓因燃料量擾動(dòng)而發(fā)生變化時(shí)，蒸汽流量也將發(fā)生變化。由于汽壓變化時(shí)，蒸汽流量增大自發(fā)地限制了汽壓的變化，因此對象有平衡能力。此時(shí)汽壓的飛升曲線如圖31(b)所示。 用汽負(fù)荷擾動(dòng)下的汽壓變化特性 負(fù)荷階躍擾動(dòng)下，汽壓變化的動(dòng)態(tài)特性也有下列兩種情況：當(dāng)用汽閥門階躍擾動(dòng)時(shí)，對象表現(xiàn)出具有自平衡能力，沒有延遲，但有較大的慣性，并有一個(gè)與閥門變化成比例的啟始飛躍，飛升曲線如圖31(c)所示；當(dāng)用汽量階躍擾動(dòng)時(shí)，其飛升曲線如圖31(d)所示，此時(shí)對象沒有自平衡能力，如果不及時(shí)增加進(jìn)入鍋爐的燃料量，那么，汽壓將一直下降。 圖31 汽壓調(diào)節(jié)對象的特性 送風(fēng)自動(dòng)調(diào)節(jié)對象的特性 送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作好壞，直接影響爐膛的空氣過剩系數(shù)的變化也就是排出煙氣的含氧量。引起空氣過剩系數(shù)變化的主要擾動(dòng)是燃料量和送風(fēng)量配比。風(fēng)量擾動(dòng)下對象的動(dòng)態(tài)特性具有較大的自平衡能力，幾乎沒有延遲和慣性，近似為一比例環(huán)節(jié)。而燃料量擾動(dòng)時(shí)，需經(jīng)過輸送和燃燒過程而略有延遲。由于送風(fēng)系統(tǒng)幾乎沒有延遲和慣性。所以在燃料充足的情況下送風(fēng)量的大小將比較直接的反應(yīng)在鍋爐的蒸汽壓力上。那么怎樣才能保證股風(fēng)量和燃料量的搭配適宜，這里我們引入了風(fēng)煤比這個(gè)概念。風(fēng)煤比就是在當(dāng)前風(fēng)量下所能燃燒的煤的最大值。在控制作用中風(fēng)煤比主要是根據(jù)當(dāng)前風(fēng)量來限制爐排的轉(zhuǎn)速，防止由于風(fēng)量不夠?qū)е旅翰荒艹浞秩紵?。該參?shù)對節(jié)煤和環(huán)保都有很大意義。因?yàn)槿绻荒艹浞秩紵龑?dǎo)致煤渣的含炭量增高，這樣比較浪費(fèi)煤，同時(shí)還會造成煙氣含炭量增高影響排放。 爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)對象的特性 爐膛負(fù)壓自動(dòng)調(diào)節(jié)對象的動(dòng)態(tài)特性較好，但擾動(dòng)通道的飛升時(shí)間很短，飛升速度很快。 根據(jù)以上對燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)對象的分析，下面我們針對燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)三個(gè)任務(wù)對控制采用的方案進(jìn)行分析。 燃燒過程控制系統(tǒng)一般采用的控制流程圖如圖32（a）所示，先通過蒸汽壓力變送器經(jīng)濾波后取得信號，與設(shè)定蒸汽壓力進(jìn)行比較，判斷出鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的方向和大小，通過鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)單元計(jì)算出鼓風(fēng)變頻器的輸出大小。同時(shí)把該信號輸出給風(fēng)煤比計(jì)算單元，相應(yīng)的算出在當(dāng)時(shí)的風(fēng)量下爐排的最大輸出值。再把蒸汽壓力的差值信號送給爐排PI調(diào)節(jié)器，通過爐排PI調(diào)節(jié)單元計(jì)算出爐排變頻器的輸出大小。經(jīng)過風(fēng)煤比限位，輸出給爐排變頻器。在實(shí)際調(diào)試過程中我們往往把鼓風(fēng)PI調(diào)節(jié)中的比例系數(shù)設(shè)的比爐排PI單元的大，這樣可以很好的保證鼓風(fēng)系統(tǒng)對蒸汽壓力的敏感度要高于爐排。實(shí)踐證明通過該方法控制下鍋爐的蒸汽壓力穩(wěn)定性好，在蒸汽負(fù)荷變化時(shí)相應(yīng)程度高?；以剂康?。 爐膛負(fù)壓的大小對于節(jié)能影響很大。負(fù)壓大，被煙氣帶走的熱量大，熱損失增加，煤耗量增大，理想運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)在微負(fù)壓狀態(tài)。它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內(nèi)的滯留時(shí)間，增加沉降，減少飛灰，使煤充分燃燒提高熱效率。但由于負(fù)荷變化，需要改變給煤量和送風(fēng)量，隨之也要改變引風(fēng)量，以保證爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定，但由于系統(tǒng)有一定的滯后時(shí)間，為避免鼓風(fēng)變化而引起爐膛負(fù)壓的波動(dòng)，系統(tǒng)中引入鼓風(fēng)信號作為前饋信號對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行超前調(diào)節(jié)。爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)一般采用的控制流程圖如圖32（b）所示，調(diào)節(jié)原理比較簡單屬于單閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它的輸入量是爐膛負(fù)壓輸出量是引風(fēng)變頻器，同時(shí)引入鼓風(fēng)量作為前饋信號。 圖32另外系統(tǒng)各回路中都設(shè)置了手自動(dòng)兩種操作方式，為了實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換，系統(tǒng)引入了各控制對象的反饋值，在手動(dòng)操作時(shí)PLC輸出會自動(dòng)跟蹤控制對象的反饋，當(dāng)切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行無擾動(dòng)切換，使系統(tǒng)平穩(wěn)的過渡到自動(dòng)狀態(tài)。4 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)原理 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級控制系統(tǒng)，其燃燒率控制由燃料量控制、送風(fēng)量控制以及引風(fēng)量控制等子系統(tǒng)組成。各子系統(tǒng)相互間構(gòu)成比值控制系統(tǒng)。 主蒸汽壓力控制的任務(wù)是維持主蒸汽壓力的穩(wěn)定。主控制器根據(jù)主蒸汽壓力的變化，向燃燒率控制中各子系統(tǒng)發(fā)出負(fù)荷指令。以使鍋爐的燃燒率與外界負(fù)荷相適應(yīng)。 燃燒率控制的各子系統(tǒng)根據(jù)燃燒率指令調(diào)節(jié)爐膛熱負(fù)荷，并保持燃料、送風(fēng)和引風(fēng)
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