【正文】 1致 謝 3229華北電力大學本科畢業(yè)設計（論文）1 緒 論鍋爐燃燒控制作為實現(xiàn)鍋爐安全經(jīng)濟運行目標的有效手段,隨著計算機技術,CRT 顯 示技術,通訊技術和自動控制理論應用的迅速發(fā)展,為使鍋爐燃燒控制系統(tǒng)能統(tǒng)一到機, 爐,電控制的高效智能一體化,信息管理與控制集成化中,以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS) 和智能儀表融入到分散控制系統(tǒng)(DCS)的新型控制和保護策略的網(wǎng)絡自動化中,國內(nèi)外許多公司在這方面都做了有益的探索。風煤比不能及時調(diào)整,爐膛換熱效率低等問題指明了方向。20 世紀 90 年代,國內(nèi)不少學者將智能控制用于鍋爐系統(tǒng)的建模,仿真,診斷及控制。詳細了解1000MW單元機組鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)和風煙系統(tǒng)的流程和主要設備情況，據(jù)此分析其燃燒系統(tǒng)的控制方案，包括燃料控制系統(tǒng)、風量控制系統(tǒng)、爐膛壓力控制系統(tǒng)、磨煤機控制系統(tǒng)、一次風控制系統(tǒng)、輔助風和燃料風控制系統(tǒng)等，繪制各控制系統(tǒng)方框圖和邏輯圖。在火電發(fā)電成本中，燃料費用一般要占70%以上，因此，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的運行水平對機組的節(jié)能降耗具有重要意義。煙氣離開爐膛以后進入水平煙道。最后，比較清潔的煙氣通過引風機由煙囪排入大氣。本文采用直吹式制粉系統(tǒng)，對其特點進行簡要的介紹。因此在鍋爐負荷不變時，控制系統(tǒng)如何及早地發(fā)現(xiàn)原煤量的擾動就成為直吹式鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中需要特別予以考慮的問題。磨輥利用彈簧加壓裝置施以必要的研磨壓力，當煤通過磨輥與磨碗之間時，煤就被磨制成粉。細度不合格的煤粉沿著內(nèi)錐體內(nèi)壁從旋流中分離出來，返回磨碗重磨，而細度合格的煤粉經(jīng)由出口文丘里管和出粉管閘門離開磨煤機進入煤粉管道系統(tǒng)。也向磨煤機磨輥耳軸提供密封空氣以免煤粉進入磨輥軸承。彈簧的壓力與彈簧的壓縮量成正比，通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)螺栓可以調(diào)節(jié)彈簧的壓力。反之，當磨煤機出力超過額定值太多，將會導致磨煤機的運行不穩(wěn)定。經(jīng)標定的負荷傳感器的輸出信號表示皮帶單位長度上一半的煤量。皮帶速度變化與煤的密度變化成反比。在煤粉爐中，爐膛是供煤進行懸浮燃燒的空間，也是熱交換的場所。采用直流燃燒器下的四角切圓的燃燒方式，其具有爐膛充滿度好，擾動大、有利于燃燼、低NOx排放等一系列優(yōu)點，是當前國際先進的一種燃燒方式。這些風機對電廠核定經(jīng)濟運行均有其重要作用。依靠葉輪的不斷運轉(zhuǎn)，液體便連續(xù)地被吸入和排出。3 燃燒控制系統(tǒng)的分析燃燒控制系統(tǒng)的任務可歸納為以下三個方面：1. 維持蒸汽壓力穩(wěn)定 鍋爐蒸汽壓力作為表征鍋爐運行狀態(tài)的重要參數(shù)，不僅直接關系到鍋爐設備的安全運行，而且其是否穩(wěn)定反映了燃燒過程中能量供需關系。然而在許多情況下，對于進入爐膛的燃料量難以準確測量，加上燃料品種的變化，因此難以確定并維持燃料量與風量之間最佳比值。根據(jù)燃燒控制任務，主要調(diào)節(jié)以下三個物理量。燃燒過程三個被調(diào)量的調(diào)節(jié)存在著明顯的相互影響。燃料控制系統(tǒng)的任務是保證進入鍋爐的燃料量隨時與外界負荷要求相適應，控制系統(tǒng)大都設計成串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當暖爐油流量調(diào)節(jié)閥為手動時，由模擬信號發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)節(jié)量。當其中一臺給煤機測速變送器發(fā)生故障時，將直接產(chǎn)生給煤機轉(zhuǎn)速故障信號，送入邏輯控制系統(tǒng)，進行邏輯控制。另外，流速過低還會使著火點移近燃燒器噴口，使燃燒器過熱或燒壞；流速過高，帶入爐膛的煤粉顆粒度過粗，使著火減慢，煤粉和空氣在爐膛的混合度差，使不完全燃燒增加，同時可能造成結渣。修正后的一次風量信號與給定值有偏差時，控制器PID輸出的控制作用發(fā)生變化，通過切換開關T去開大或關小A磨煤機熱風擋板，同時閥位變送器ZT輸出一信號去A磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)，作為A磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)的前饋信號。從圖36可知，改變冷、熱風擋板的開度，能夠改變一次風的溫度，從而合磨煤機出口溫度保持在給定值。圖37 一次風壓力控制系統(tǒng)一次風壓力控制系統(tǒng)的被調(diào)量是進入爐膛的一次風母管壓力，測量裝置采用雙變送器，主、副變送器的切換由轉(zhuǎn)換器T實現(xiàn)?？刂破鱌ID輸出的控制信號是開大或關小一次風機動葉節(jié)距是通過PTC來控制的。各臺補償后的磨煤機一次風量相加稱為補償后總一次風量。當兩個變送器間的偏差超過規(guī)定值時，表示兩個變送器之一或者兩個變送器同時發(fā)生了故障，這時將發(fā)生報警信號，并通過邏輯控制電路的作用，使磨煤機一次風量控制由自動地切換到手動方式，以免發(fā)生誤調(diào)。鍋爐在不同負荷時燃料量和送風量的最佳配比是不同的。圖312 最佳含氧量與機組的負荷之間關系曲線實驗表明煙氣中最佳含氧量與機組的負荷之間存在如圖312所示的關系曲線，可以看出煙氣中最佳含氧量隨著機組負荷的增大是減小的。（3）總燃料量與總風量出現(xiàn)偏差。當控制信號大于二次風機動葉節(jié)距ZT反饋的信號時，控制信號選通左端，輸出開大擋板的信號。如果爐膛壓力過高，爐膛內(nèi)火焰和高溫煙氣就會向外面泄漏，影響鍋爐的安全運行；如果爐膛壓力過低，爐膛和煙道的漏風量將增大，可能使燃燒惡化，燃燒損失增大，甚至會燃燒不穩(wěn)定或滅火。采用死區(qū)非線性環(huán)節(jié)的目的是可以避免因爐膛壓力經(jīng)常有的微小波動而導致頻繁動作調(diào)節(jié)機構，增加機械磨損和動力消耗。引風機入口擋板增大或減小的選通是通過PTC來控制的。（五）引風機A和B的雙速調(diào)節(jié)為了減少引風機進口動葉節(jié)距改變的節(jié)流損失，采用兩臺雙速離心式引風機來控制爐膛壓力。結 論本文鍋爐燃燒控制系統(tǒng)采用的是直流四角切圓燃燒方式，它可利用無煙煤和貧煤的混煤進行燃燒。，在穩(wěn)定工況下，為防止引風機入口調(diào)節(jié)擋板頻繁動作，有利于機組安全運行。參考文獻[1] [M].北京：中國電力出版社，2008.[2] 谷俊杰，彭學志，朱予東. 熱工控制系統(tǒng)[M].華北電力大學，2002.[3] 王建國，孫靈芳，[M].北京：中國電力出版社，2009.[4] （超）臨界機組控制方法與應用[M].北京：中國電力出版社，2010.[5] [M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.[6] 肖兵,:國防工業(yè)出版社,. [7]張 磊 ,[M] . 中國電力出版社， 2006年2月.[8]張 磊 , 李廣華 .鍋爐設備與運行[M]. 中國電力出版社 ，2006年2月.[9]黎國強 .火電廠全程給水控制優(yōu)化研究:[D]. 武漢:武漢大學，2004, 2830.[10]樊泉貴 .超臨界鍋爐中間點溫度控制問題分析[M]. 鍋爐技術，2005，36（6）：14.[11]王存旭 . 800MW機組水燃比控制方案[J]. 沈陽工程學院學報，2005 ，1（1）：6567.[12]樊泉貴 .超臨界鍋爐水冷壁工質(zhì)溫度的控制[J].動力工程， 2006，2：3441.[13]楊景祺,戈黎紅,[J].動力工程 ，2005（2）：221225.[14]危師讓 , 陳聽寬 ..[15]肖大雛 . 控制設備與系統(tǒng)[M].中國電力出版社 ， 2006年4月.[16]朱全利 . 鍋爐設備與系統(tǒng)[M] . 中國電力出版社 ， 2006年2月. [17]孫奎明 , 時海剛. 熱工自動化[M] . 中國電力出版社 ， 2006年1月.[18]張法文 . 直流爐單元機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)[M]. 水利電力出版社，1984年11月.[19]陳聽寬 . 超臨界鍋爐技術的發(fā)展[J] .電力設備，2002年第三期.[20][M].北京：中國電力出版社，2007年2月.致 謝在艱苦了幾個月，終于將論文和設計做完了。還有對鍋爐燃燒系統(tǒng)的設備選型也做了深入分析。當鍋爐負荷較高時，引風量也相應地要增大，這時可以采用引風機的高速擋；當鍋爐負荷較低時，引風量也相應地要減小，這時可以采用引風機的低速檔。反之，選通右端，輸出關小擋板的信號。這樣可以改善爐膛壓力的動態(tài)偏差。1000MW機組爐膛壓力控制系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)兩臺雙速離心式引風機進口動葉節(jié)距的位置，使引風量和送風量相適應，以保持爐膛壓力在一定的允許范圍之內(nèi)，保證鍋爐的經(jīng)濟與安全運行。其對二次風機動葉節(jié)距的控制還受控制量閉鎖送風機葉開動葉、閉鎖送風機葉關動葉、開送風機動葉、關送風機動葉的影響。二次風量（送風）控制系統(tǒng)如圖314所示，校正后的總風量作為主控制器PID的反饋信號（測量信號）。第一級壓力經(jīng)過f(x)變換導出最佳含氧量，經(jīng)過偏值修正，作為煙氣含氧量的給定值。通常爐膛出口過?？諝庀禂?shù)a是衡量鍋爐安全、經(jīng)濟運行的一個重要指標。將兩臺送風機A、B補償后的二次風量相加便得到總二次風量。?2(x)的函數(shù)關系如圖39所示。反之，選通右端，輸出關小擋板的信號。一次風母管壓力的給定值即控制器PID的給定值是代表鍋爐負荷或內(nèi)擾變化的煤量信號（給煤機轉(zhuǎn)速）經(jīng)函數(shù)器?1(x)轉(zhuǎn)換后的指令，?1(x)的輸出還要經(jīng)過大值選擇器后再作用到控制器PID?？刂破鱌ID輸出的控制信號是開大或關小A磨煤機冷風擋板是通過PTC來控制的。當控制信號大于A磨煤機熱風擋板ZT反饋的信號時，控制信號選通左端，輸出開大擋板的信號。一次風量的給定值是隨給煤機給煤量的改變而改變，其?(x)函數(shù)關系如下。通過切換開關可以達到防止系統(tǒng)的誤動。通過小值選擇器選擇定值信號的作用是為了保