超超臨界火電機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫吧資料
2024-09-04 21:12本頁面
【正文】 變量產(chǎn)生的變化做出相應(yīng)的反應(yīng)，比以前更加具有實(shí)時(shí)性。因此，為了保持機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下鍋爐中各部分的溫度、濕度等參數(shù)維持在規(guī)定的范圍以內(nèi)，要求燃燒控制系統(tǒng)嚴(yán)格保持其三大子系統(tǒng)之間的平衡關(guān)系 。 圖 2 燃燒過程控制子系統(tǒng) 當(dāng)然，三個(gè)控制變量和三個(gè)被控量之間還有其他多種組合方式，但圖 2 中的組合方式最為常見。這三個(gè)系統(tǒng)分別對(duì)應(yīng)燃燒調(diào)節(jié)對(duì)象的三個(gè)控制變量（燃料量 B、送風(fēng)量 V、給水量 W）和三個(gè)被控量（主蒸汽壓力 Pt、煙氣含氧量系數(shù)α、微過熱蒸汽溫度 T）。當(dāng)某調(diào)節(jié)量出現(xiàn)自發(fā)性變化時(shí)，應(yīng)能迅速消除其帶來的一系列不利影響，將系統(tǒng)的波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響降低。但無論哪種情況，燃燒控制系統(tǒng)的組成應(yīng)符合一個(gè)總原則，即當(dāng)控制變量發(fā)生變化時(shí)，燃料量、送風(fēng)量及給水量應(yīng)同時(shí)相應(yīng)地成比例改變，以迅速適應(yīng)符合改變的要求，令燃燒系統(tǒng)重新回歸穩(wěn)態(tài)，同時(shí)維持主汽壓、過?？諝庀禂?shù)、爐膛負(fù)壓穩(wěn)定在安全范圍之內(nèi)，不至于偏離其給定值過大。 鍋爐燃燒控制的三項(xiàng)主要任務(wù)間既有聯(lián)系，又有一定的獨(dú)立性。因此，需要將爐膛內(nèi)的壓力維持在一個(gè)安全穩(wěn)定的區(qū)間。 若爐膛出現(xiàn)正壓時(shí)，爐內(nèi)火焰和煙 氣會(huì)從爐膛內(nèi)噴出，不僅危及運(yùn)行人員和設(shè)備安全，還會(huì)污染環(huán)境。至于其他變化可以看作擾動(dòng)，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中設(shè)法消除。煙氣中各成分如 O CO、 CO2 等也上可以反映燃料燃燒的情況，但對(duì)燃料燃燒率影響的反映不如α那么明顯。保持合適的風(fēng)煤比例是保證經(jīng)濟(jì)燃燒并減少污 染的基本措施。當(dāng)α過小時(shí)，燃料不能充分燃燒，導(dǎo)致燃料的浪費(fèi)。根據(jù)不同的燃料，α有一個(gè)相應(yīng)的最高效率區(qū)。即在改變?nèi)剂狭康耐瑫r(shí)，及時(shí)對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行控制，保證充分燃燒，提高燃料的燃燒率，盡量令燃料得到充分地燃燒。通過對(duì)進(jìn)入爐膛的燃料量的控制來控制主汽壓的數(shù)值，是滿足機(jī)組能量平衡的主要控制手段。機(jī)組主汽壓的變化是對(duì)鍋爐與汽輪機(jī)之間的能量需求平衡關(guān)系的反映。一臺(tái)超超臨界機(jī)組的具體燃燒控制任務(wù)，受該機(jī)組鍋爐的運(yùn)行方式、燃料種類、燃燒設(shè)備等因素影響，因此所需的控制方案不盡相同?？梢?，燃料的燃燒過程是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵一步 。 7 鍋爐燃燒過程實(shí)際上是把燃料內(nèi)的化學(xué)能通過燃燒進(jìn)行能量釋放的過程。 超超臨界機(jī)組的燃燒控制系統(tǒng)主要包括 研磨 系統(tǒng)、燃燒器等各子系統(tǒng)的的控制，燃燒系統(tǒng)推動(dòng)了 鍋爐 內(nèi) 主要設(shè)備的運(yùn)行， 其 由給煤機(jī)、磨煤機(jī)、輕油系統(tǒng)、三大風(fēng)機(jī)、實(shí)現(xiàn)燃燒的爐膛等組成。 蒸汽 在 經(jīng)過高壓渦輪后被再熱器系統(tǒng)的主再熱器和末級(jí)再熱器重新加熱。在鍋爐的頂部有一個(gè)分離器 ，其主要作用為 給主過熱器提供高 壓蒸汽以及 減少蒸汽中的雜質(zhì)。水冷壁成垂直螺旋形包圍鍋爐。燃料 （煤） 通過研磨機(jī) 研磨成粉末，再從 燃燒器 燃燒后將熱量輸入到鍋爐當(dāng)中 ?？諝忸A(yù)熱器把加熱完畢的熱 空氣輸入研磨機(jī)、燃燒器和鍋爐中。 圖 1 1000MW超超臨界電廠構(gòu)成 這間電廠使用了三個(gè)省煤器來控制經(jīng)由 給水 系統(tǒng) 進(jìn)入鍋爐的水的溫度 達(dá)到預(yù)設(shè)值 。設(shè)計(jì)好此方案后，采用 MATLAB 屬下的 Simulink 集成化仿真軟件驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制方案的有效性。 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 本論文主要 對(duì) 超超臨界火電機(jī)組 的工作原理和對(duì)象特性進(jìn)行介紹和分析，在分析了 超超臨界火電機(jī)組 的各種 控制 要求和影響因素的基礎(chǔ)上，總結(jié)和歸納出系統(tǒng)的主要控制目標(biāo) ，并根據(jù)控制目標(biāo)建立機(jī)組燃燒系統(tǒng)比較符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型。另外，還有一批超超臨界機(jī)組正在建設(shè)。如今，在國內(nèi)幾大能源巨頭企業(yè)的牽頭下，國內(nèi)積極引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)以煤炭為主要能源的背景，努力把發(fā)電效率提高到 45%左右的水平，緊跟世界上 43%～ 47%凈效率的超臨界、超超臨界發(fā)電機(jī)組。 國外的超超臨界機(jī)組技術(shù)從二十一世紀(jì)初開始便已比較完善，國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)雖然起步比較晚，但通過進(jìn)口大型機(jī)組等方式研究掌握了部分世界上的先進(jìn)技術(shù)。進(jìn)入二十一世紀(jì)以后，通過對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的不斷借鑒研究，我國如今正逐步完成從常規(guī) 300MW、600MW 的亞臨界機(jī)組到 600MW、 1000MW 的超臨界、超超臨界機(jī)組的過渡。到了 2020 年前后，其首臺(tái)超超臨界機(jī)組基本開始投入運(yùn)營。 1957 年，世界上第一臺(tái)超臨界機(jī)組在美國落成運(yùn)行。 關(guān)鍵詞： 超超臨界電廠 , 燃燒過程控制系統(tǒng) , 數(shù)學(xué)模型 , MATLAB, Simulink 仿真 4 ABSTRACT With the progress of science and technology, an innovation of traditional power plants is proceeding, ultra supercritical power plants are being applied more and more general. Compared to traditional power plants, ultra supercritical power plants raise the pressure of the working medium, usually water, in their boilers to improve their generating efficiency. This thesis focuses on the way to improve the bustion process control system of the power plant to reduce the interferences during each of the power plant control variables. So that we can further improve the generating efficiency of our power plant. First of all, according to the working principle of the power plant we analysis how its control variables and controlled variables affect each other, so we can build a mathematical mo
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