nvvaaa過程控制課程設計-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，不斷根據用汽量與壓力的變化調整燃料量與送風量，同時保證燃料的充分燃燒及熱量的充分利用。 保證鍋爐燃燒的經濟性燃料量變化時也應該相應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，是根據燃料種類、制粉系統(tǒng)的類型、燃燒設備的結構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，調節(jié)手段是必須相應地增加一定比例的空氣量（送風量）；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，這時的調節(jié)手段應該是成比例地減少一定的空氣量（送風量）。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、送風量控制、引風量控制構成,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，當燃料量發(fā)生擾動時，將使蒸汽壓力產生波動，影響機組的正常運行。遼寧工程技術大學過程控制與自動化儀表課程設計綜述鍋爐燃燒控制是一個非常復雜多變的過程，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學模型。選擇并引入適當的燃料負反饋信號，是實現燃料控制系統(tǒng)調節(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，是實現燃料控制的基本前提。1 鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制目標和任務 鍋爐燃燒系統(tǒng)主要有三大控制目標 主蒸汽壓力的控制主要通過調節(jié)輸入的燃料量和送風量的多少來實現。 爐膛負壓的控制主要通過調節(jié)引風機的引風量來實現。一般來說控制系統(tǒng)任務包括以下幾個部分。所以送風量調節(jié)的目的是保證鍋爐燃燒過程的經濟性。 常見的鍋爐系統(tǒng)如圖11所示。在引風機的抽吸作用下經過省煤氣和空氣預熱器，把預熱傳導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量和燃料量的搭配適宜，這里我們引入了風煤比這個概念。因為如果不能充分燃燒將會導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煤比計算單元，相應的算出在當時的風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程度高。它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內的滯留時間，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)相互間構成比值控制系統(tǒng)。 主蒸汽壓力控制的任務是維持主蒸汽壓力的穩(wěn)定。引風量控制子系統(tǒng)根據爐膛壓力調節(jié)引風量，由于爐膛壓力能迅速反映送風和引風的擾動，因此根據爐膛壓力調節(jié)引風與送風協調變化，維持爐膛壓力穩(wěn)定。燃燒和傳熱過程是一個復雜的化學物理過程，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，它們之間的關系表示為一個積分環(huán)節(jié)，其傳遞函數為：對給定出水溫度的情況，則需要調節(jié)鼓風量與給煤量的比例，使鍋爐運行在最佳燃燒狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)的總體框架如圖61所示。 燃料量控制系統(tǒng) 當外界對鍋爐蒸汽負荷的要求變化時，必須相應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。燃料量控制子系統(tǒng)的設置也為解決這些問題提供了手段。實現經濟燃燒最基本的方法是使風量與燃料量成一定的比例。這個系統(tǒng)的優(yōu)點是實現簡單，可以消除來自負荷側和燃料側的各種擾動。引風量控制子系統(tǒng)的任務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，一般在20Pa左右。 圖65 引風量控制子系
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