【正文】 此外，過量空氣系數(shù)增大時，由一于過剩氧的相應(yīng)增加，將使燃料中的硫形成三氧化硫，煙氣露點也相應(yīng)提高，從而使空氣預(yù)熱器發(fā)生腐蝕。合理的過量空氣系數(shù)應(yīng)使各項熱損失之和為最小。 因此運行人員可直接根據(jù)氧量表的數(shù)值來控制送入爐膛內(nèi)空氣量，而不必?fù)Q算過量空氣系數(shù)。為了減少化學(xué)不完全燃燒熱損失和煙氣熱損失，獲得良好的燃燒效率，實際送入爐內(nèi)的空氣量通常比理論計算空氣量多一些，兩者之比稱為過量空氣系數(shù) α。增加負(fù)荷時，先增加風(fēng)量，隨之增加給粉量 。若轉(zhuǎn) 速過高，不但會因煤粉濃度過大堵塞一次風(fēng)管，而且容易使給粉機超負(fù)荷。我們將系統(tǒng)控制分散成給煤控制 ,送風(fēng)控制 , 汽包液位控制 , 爐膛負(fù)壓控制等一系列閉環(huán)控 【 11】 。在整個鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中，蒸汽壓力的變化表示鍋爐蒸汽的產(chǎn)生量與負(fù)荷的耗汽量不相適應(yīng)，因此必須相應(yīng)的而改變?nèi)剂系墓?yīng)量，以改變鍋爐蒸汽的產(chǎn)量。 第三個任務(wù)是使引風(fēng)量與送風(fēng)量相適應(yīng) , 維持爐膛壓在一定范圍內(nèi) 【 9】 。如果負(fù)壓過大，會使大量冷空氣漏進爐內(nèi)，從而使熱量損失增加。在該控制系統(tǒng)中，可選用的操縱變量也由 3 個 : 料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中 ,控制方案選擇的好壞對實控制目的起到了非常重要的作用 【 7】 。通常我們是路膛負(fù)壓保持在微負(fù)壓（ 10—80Pa）。省煤器實際上同給水預(yù)熱器和空氣預(yù)熱器一樣，都設(shè)置在鍋爐尾部（低溫）煙道，以降低排煙溫度提高鍋爐效率，從而節(jié)省了燃料。繼而煙氣受引風(fēng)機和煙囪的引力而向爐膛上方流動。鍋爐中的水循環(huán)，也保證與高溫?zé)煔庀嘟犹幍慕饘偈軣崦娴睦鋮s而不被燒壞，是鍋爐能長期安全運行的必要條件。位于煙溫較低區(qū)段的對流管束，因受熱較弱，汽水工質(zhì)的容量較大，而位于煙溫較高區(qū)段的對流管束，因受熱強烈，相應(yīng)的汽水工質(zhì)的容量較小，從而量大的工質(zhì)則向上流入下鍋筒，而容量小的工質(zhì)則向上流入上鍋筒，形成了鍋水的自然循環(huán)。燃料燃燒剩下的灰渣，在爐排末端翻過除渣板后排入灰斗，（若是燃氣式鍋爐就沒有這一部分了）這整個過程稱為燃燒過程。因此，近代鍋爐亦稱為蒸汽發(fā)生器。 此外，出了保證鍋爐的正常工作和安全，蒸汽鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、水位表、高低水位報警器、壓力表、主汽閥、排污閥和止污閥等，還有用來消除受熱面上積灰的吹灰器，以提高鍋爐運行的經(jīng)濟型。省煤器出口煙溫度高，裝上空氣預(yù)熱器后，可以進一步降低排煙溫度，也可改善燃料著火和燃燒條件，降低不完全燃燒所造成的損失，提高鍋爐機組的效率。 送風(fēng)設(shè)備：包括有鼓風(fēng)機和分道組成。 燃燒設(shè)備：將燃料和燃燒所需的空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，充分燃燒。過熱器一般都裝在爐膛出口。 鍋筒：使自然循環(huán)鍋爐個受熱面能適應(yīng)負(fù)荷變化的設(shè)備。 氣鍋：由上下鍋筒和三簇沸水管組成。它通過燃料的燃燒釋放大量熱能，并通過熱傳遞把能量傳遞給水，把水變成蒸汽或熱水，蒸汽或熱水直接供給工業(yè)和生活中所需要的熱能。此外，鍋爐是否因地制宜地有效地燃用地方燃料，并滿足環(huán)境保護的各項要求而努力解 4 決煙塵污染問題，以提高操作管理水平，減輕勞動強度，保證鍋爐額定運行及運行效率，安全可靠的供熱等課題。三要維持爐膛負(fù)壓在一定范圍。燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成控制系統(tǒng)， 其中燃燒率控制由燃燒量控制、送風(fēng)量控制、引風(fēng)量控制三個子系統(tǒng)構(gòu)成。為實現(xiàn)對燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量的控制 , 相應(yīng)的有三個控制系統(tǒng) , 即燃料量控制系統(tǒng)、送風(fēng)量控制系統(tǒng)和引風(fēng)量控制系統(tǒng)。 電子信息技術(shù)人工智能技術(shù)給電站 3 鍋爐燃燒優(yōu)化注入了新的活力，鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)進入新的快速發(fā)展時期。 20 世紀(jì) 80 年代末期和 90 年代初期 隨著我國電廠 ―節(jié)能降耗 ‖措施的推行，電廠開始普遍關(guān)注鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)，通過燃燒優(yōu)化降低鍋爐煤耗 提高火電廠發(fā)電效率。尤其是近一、二十年來，隨著先進控制理論和計算機技術(shù)的發(fā)展，加之計算機各項性能的不斷增強及價格的不斷下降使鍋爐應(yīng)用計算機控制很快得到普及和應(yīng)用。供熱鍋爐除了生產(chǎn)工藝 有特殊需求外，所生產(chǎn)的熱水不需要過高的壓力和溫度，容量也無需很大。 目前，世界各國都在致力于高效、低污染過路的研究和開發(fā)工作，力求使得優(yōu)于鍋爐燃燒而對環(huán)境造成的破壞追小化。 隨著人們生活水平的提高，對能源的需求量 急劇增大，鍋爐的數(shù)量也就越來越多。 VII 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ 2 Abstract ............................................................................................................................... V 第一章 引言 ....................................................................................................................... 1 第二章 鍋爐的組成及工作原理 ........................................................................................... 1 鍋爐的基本構(gòu)造 ..................................................................................................... 1 鍋爐的工作原理及過程 .......................................................................................... 3 燃料的燃燒過程 ........................................................................................... 4 水的氣話過程 ............................................................................................... 4 煙氣向水傳熱過程 ........................................................................................ 5 第三章 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................................... 1 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù) ....................................................................................... 1 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的組成 ....................................................................................... 2 主蒸汽壓力控制系統(tǒng) .................................................................................... 2 爐膛壓力控制系統(tǒng) ........................................................................................ 5 鍋爐燃 燒控制系統(tǒng)中被控變量的選擇 ..................................................................... 6 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的控制方案 ................................................................................ 7 主蒸汽壓力控制系統(tǒng)方案的確定 .................................................................... 7 爐膛壓力控制系統(tǒng)控制方案確定 ..................................................................14 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的實施 ......................................................................................17 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)控制器規(guī)律的選擇 ...........................................................17 VIII 主蒸汽壓力控制系統(tǒng)控制器規(guī)律的選擇 .......................................................18 爐膛壓力控制系統(tǒng)控制器規(guī)律的選擇 ............................................................19 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中控制器的正、反作用的選擇 ...................................................20 主蒸汽壓力控制系統(tǒng)控制器正、反作用的選擇 .............................................20 爐膛壓力控制系統(tǒng)控制器正、反作用的選擇 .................................................21 鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 ................................................................................21 儀表的選擇 ............................................................................................................25 變送器的選擇 ..............................................................................................25 控制器的選擇 ..............................................................................................26 調(diào)節(jié)閥的選擇 ..............................................................................................27 第四章 利用 MATLAB 對鍋爐燃燒控制系統(tǒng)仿真 ................................................................28 建立數(shù)學(xué)模型 ........................................................................................................28 控制系統(tǒng)參數(shù)整定 ................................................................................................29 控制系統(tǒng) Simulink 仿真 .........................................................................................33 第五章 總結(jié) ......................................................................................................................35 參考文獻 ............................................................................................................................36 致謝 ...................................................................................................................................38 1 第一章 引言 工業(yè)鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在冶金、電力和化工生產(chǎn)中占有重要地位，其控制效果的好壞，效率的高低，一直倍受工業(yè)界的關(guān)注 【 1】 。系統(tǒng)投入運行后，鍋爐的燃燒效率和穩(wěn)定運行情況都有了