nvvaaa過程控制課程設(shè)計-wenkub
2022-09-01 18:40:40 本頁面
【正文】 系統(tǒng)，它以蒸汽壓力作為能量平衡指標(biāo)，不斷根據(jù)用汽量與壓力的變化調(diào)整燃料量與送風(fēng)量，同時保證燃料的充分燃燒及熱量的充分利用。 保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟性燃料量變化時也應(yīng)該相應(yīng)改變進入爐膛的空氣量以保證燃料的完全燃燒和排煙損失最小，減少未燃盡損失，同時要防止鍋爐金屬煙氣側(cè)的腐蝕和減少對空氣的污染。每臺鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的選擇，是根據(jù)燃料種類、制粉系統(tǒng)的類型、燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及鍋爐的運行方式不同而有區(qū)別。一般情況下，燃料增加時，燃料耗氧量要增加，為了保證含氧量不致于過低，調(diào)節(jié)手段是必須相應(yīng)地增加一定比例的空氣量（送風(fēng)量）；燃料減少時，燃料耗氧量會減少，為了保證含氧量不致于過高，這時的調(diào)節(jié)手段應(yīng)該是成比例地減少一定的空氣量（送風(fēng)量）。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。燃料量到蒸汽壓力這個通道是一個純滯后的對象，當(dāng)燃料量發(fā)生擾動時，將使蒸汽壓力產(chǎn)生波動，影響機組的正常運行。遼寧工程技術(shù)大學(xué)過程控制與自動化儀表課程設(shè)計綜述鍋爐燃燒控制是一個非常復(fù)雜多變的過程，其特點是控制變量多、慣性與延遲大，非線性嚴重，而且在不同的負荷下的控制過程特性也隨之不同，無定性規(guī)律可循，故難以建立較為精確的數(shù)學(xué)模型。選擇并引入適當(dāng)?shù)娜剂县摲答佇盘枺菍崿F(xiàn)燃料控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)精確性的重要環(huán)節(jié)，而燃料量信號準確測量問題的解決，是實現(xiàn)燃料控制的基本前提。1 鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制目標(biāo)和任務(wù) 鍋爐燃燒系統(tǒng)主要有三大控制目標(biāo) 主蒸汽壓力的控制主要通過調(diào)節(jié)輸入的燃料量和送風(fēng)量的多少來實現(xiàn)。 爐膛負壓的控制主要通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機的引風(fēng)量來實現(xiàn)。一般來說控制系統(tǒng)任務(wù)包括以下幾個部分。所以送風(fēng)量調(diào)節(jié)的目的是保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟性。 常見的鍋爐系統(tǒng)如圖11所示。在引風(fēng)機的抽吸作用下經(jīng)過省煤氣和空氣預(yù)熱器，把預(yù)熱傳導(dǎo)給進入鍋爐的水和空氣。 燃料量擾動下的汽壓變化特性 在用汽負荷不變的情況下，如鍋爐燃料量(B)發(fā)生△B的階躍擾動，此時汽壓的飛升曲線如圖31（a）所示。此時汽壓的飛升曲線如圖31(b)所示。風(fēng)量擾動下對象的動態(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)。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)煤比這個概念。因為如果不能充分燃燒將會導(dǎo)致煤渣的含炭量增高，這樣比較浪費煤，同時還會造成煙氣含炭量增高影響排放。同時把該信號輸出給風(fēng)煤比計算單元，相應(yīng)的算出在當(dāng)時的風(fēng)量下爐排的最大輸出值。實踐證明通過該方法控制下鍋爐的蒸汽壓力穩(wěn)定性好，在蒸汽負荷變化時相應(yīng)程度高。它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內(nèi)的滯留時間，增加沉降，減少飛灰，使煤充分燃燒提高熱效率。4 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)原理各子系統(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。引風(fēng)量控制子系統(tǒng)根據(jù)爐膛壓力調(diào)節(jié)引風(fēng)量，由于爐膛壓力能迅速反映送風(fēng)和引風(fēng)的擾動，因此根據(jù)爐膛壓力調(diào)節(jié)引風(fēng)與送風(fēng)協(xié)調(diào)變化，維持爐膛壓力穩(wěn)定。燃燒和傳熱過程是一個復(fù)雜的化學(xué)物理過程，燃料量改變后，首先將熱量傳給受熱面的金屬管壁(輻射傳熱和對流傳熱同時進行)，然后將熱量傳給鍋爐的汽水容積。 τB——燃料量改變至爐膛熱負荷變化的純滯后時間，ｓ。 對于鍋爐受熱面，其流入量是燃料燃燒后傳給受熱面的熱量Qr，并有一部分熱量儲存在鍋爐中。 DQ——用蒸汽流量單位表示的鍋爐汽水容積吸熱量，kg/s。 其中Rrh——過熱器動態(tài)阻力，cm2/s。 把主蒸汽管道看作一個容量系數(shù)為CM的容積，則以鍋爐的蒸汽量與進入汽輪機的蒸汽量（汽輪機的通汽量）之差DDT為輸入，以主蒸汽壓力PT為輸出，它們之間的關(guān)系表示為一個積分環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)為：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，使鍋爐運行在最佳燃燒狀態(tài)。控制系統(tǒng)的總體框架如圖61所示。 燃料量控制系統(tǒng) 當(dāng)外界對鍋爐蒸汽負荷的要求變化時，必須相應(yīng)的改變鍋爐燃燒的燃料量。 圖62 燃料量控制策略其中：NB為鍋爐負荷要求；B為燃料量；F(x)為執(zhí)行機構(gòu)。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。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。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。引風(fēng)量控制子系統(tǒng)的任務(wù)是保證一定的爐膛負壓力，且爐膛負壓必須控制在允許范圍內(nèi)，一般在20Pa左右。 圖65 引風(fēng)量控制子系
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