【正文】 組燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 特點(diǎn)： (a) 有遲延，慣性，無(wú)自平衡能力。 Rgr的大小與 D有關(guān)，隨負(fù)荷增加而增加。 由于鍋爐內(nèi)飽和水的熱焓是飽和蒸汽壓力 Pb的函數(shù)，即 )( bb Pfi ? 將上式代入式（ 2— 4）得： bbbbsr dPPd PdfWD dtiidtQ ?????? )( )()( dtdPii dPPdfWDii Q bsbbbsr ?????????)( （ ） 環(huán)節(jié) 2的輸入量取為熱量信號(hào)與蒸汽流量信號(hào)之差，輸出量為 Pb，對(duì)式（ 2— 7）進(jìn)行拉氏反變換，得環(huán)節(jié) 2的傳遞函數(shù)為： 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 8 sCsDsD sPsW bQ b 1)()( )()(2 ??? （ ） 環(huán)節(jié) 2的方框圖如圖 。 由此得到汽壓被控對(duì)象環(huán)節(jié) 1的近似傳遞函數(shù)為： sMrMesTKsM sQsW ???? ???11 1)()()( （ ） 式中 MK? —— M變化引起 Qr變化的比例系數(shù)（ kJ/kg）； M? —— M改變至 Qr變化的滯后時(shí)間（ s）； T1—— M變化引起 Qr變化的慣性時(shí)間（ s）； 環(huán)節(jié) 1的方框圖如圖 。 600MW 機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 Q=CT （ ） 式中 T—— 溫度（ K）； C—— 比 熱（ kJ/kg根據(jù)給煤量階躍擾動(dòng)響應(yīng)曲線求得床溫被控對(duì)象的近似傳遞函數(shù)為： sQT MesTKsM sTsW ?????? 11)( )()( （ ） 燃燒和傳熱過程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)物理過程，燃料量改變后，首先需要經(jīng)過一定的吸熱、燃燒、放熱時(shí)間，而后將熱量傳給受熱面的金屬管壁（輻射傳熱和對(duì)流傳熱同時(shí)進(jìn)行），然后將熱量傳給鍋爐的汽水容積。 燃料從煤斗下來落在爐排上，形成均勻的、有一定厚度的燃料層進(jìn)行燃燒。 環(huán)節(jié) 1：其輸入量為單位時(shí)間內(nèi)爐膛燃燒的燃料量 M（ kg/s），輸出量為單位時(shí)間內(nèi)傳給爐膛受熱面的燃料發(fā)熱量 Qr（ kJ/s），又稱爐膛熱負(fù)荷。圖示系統(tǒng)由爐膛，蒸發(fā)受熱面（水冷壁），汽包，過熱器和汽輪機(jī)等組成。對(duì)于送風(fēng)量和引風(fēng)量一般是鼓風(fēng)電機(jī)和引風(fēng)電機(jī)。 燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般有 3 個(gè)被調(diào)參數(shù)，氣壓 p、過?？諝庀禂?shù)α（或最佳含氧量 O2）和爐膛負(fù)壓 Pf；有 3 個(gè)調(diào)節(jié)量，它們是燃料量 M、送風(fēng)量 F 和引風(fēng)量 Y。汽壓被控對(duì)象的生產(chǎn)流程示意圖如圖 所示，整個(gè)系統(tǒng)由爐膛 1，汽包、水冷壁組成的蒸發(fā)受熱面 2，過熱器 3，母管 4和用汽設(shè)備 5組成。因此，要了解燃燒過程的動(dòng)態(tài)特性主要是弄清汽壓對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 。 汽壓調(diào)節(jié)對(duì)象的特性 鍋爐的燃燒過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換、傳遞的過程，也就是利用燃料燃燒的熱量產(chǎn)生用汽設(shè)備所需蒸汽的過程。與此相對(duì)應(yīng)，應(yīng)有三個(gè)控制回路分別調(diào)節(jié)燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量，從而構(gòu)成了多參數(shù)的燃燒過程控制系統(tǒng)。 鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制的基 本任務(wù)是既要提供熱量適應(yīng)蒸汽負(fù)荷的需要，又要保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性和鍋爐運(yùn)行的安全性。主蒸汽是平衡蒸汽量與外界負(fù)荷兩者是否相適應(yīng)的一個(gè)標(biāo)志。但目前電廠廣泛使用單變量控制理論來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，這是由于用單變量控制方法加上一些改進(jìn)措施（如前饋信號(hào)等）已滿足電廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程的要求。 燃燒控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 燃燒過程的控制對(duì)象之間存在著相互影響，每個(gè)被控量都同時(shí)受到幾個(gè)控制量的影響，每個(gè)控制量又能同時(shí)影響幾個(gè)被控量。因?yàn)榻o煤量的多少既影響主汽壓力，也影響送、引風(fēng)量的控制，還影響到汽包中蒸汽蒸發(fā)量及汽溫等參數(shù)，所以燃料量控制的好壞對(duì)鍋爐運(yùn)行有重大影響。 燃料量控制 燃料量控制就使進(jìn)入鍋爐的燃料燃燒所產(chǎn)生的蒸汽量滿足的外部負(fù)荷要求信號(hào)。因此，當(dāng)鍋爐的負(fù)荷改變時(shí)，需要進(jìn)行燃燒的 調(diào)沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 4 整。 燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)變量時(shí)燃料量 B，相對(duì)應(yīng)的被調(diào)量是鍋爐出口汽壓或機(jī)前壓力 PT；送風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)變量時(shí)送風(fēng)量 V，相對(duì)應(yīng)的被調(diào)量為爐內(nèi)過量空氣系數(shù) a；引風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)變量為引風(fēng)量 VS，相對(duì)應(yīng)的被調(diào)量為爐膛壓力 PS。另外爐膛壓力大小還與爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性密切相關(guān)，直接影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 （ 4）維持爐膛負(fù)壓要求控制系統(tǒng)應(yīng)能保持爐膛壓力在給定值177。 （ 3）維持爐內(nèi)過?？諝夥€(wěn)定，以保證燃燒經(jīng)濟(jì)性 ，控制系統(tǒng)應(yīng)能保持爐內(nèi)氧量在給定值177。 0． 2Mpa 范圍。膛壓為正，會(huì)使?fàn)t膛有爆炸危險(xiǎn)，并且使?fàn)t火外噴，對(duì)鍋爐周圍設(shè)備及操作人員造成威脅；負(fù)壓過大，則過?？諝鈺?huì)帶走爐膛中的熱量。送入空氣量不足，則燃料不能充分燃燒；送入空氣量過大，則過?？諝鈳ё郀t膛的熱量，造成熱損失 。 2．保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。汽壓的設(shè)定值是根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)定的；負(fù)荷量是由生產(chǎn)需要隨時(shí)調(diào)整；鍋爐的蒸汽流量是由蒸汽壓力和負(fù)荷的閥門開度共同決定的。當(dāng)單元機(jī)組中汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)運(yùn)行正常，而機(jī)組的輸出功率受到鍋爐設(shè)備及其輔機(jī)的原因限制時(shí)，也可以采用這種汽輪機(jī)跟隨鍋爐的控制方式。缺點(diǎn)是由于沒有利用鍋爐的蓄熱，而只有當(dāng)鍋爐改變?nèi)紵试斐烧舭l(fā)量改變后，才能改變機(jī)組的出力，這樣適應(yīng)負(fù)荷變化能力較差，不利于機(jī)組帶變動(dòng)負(fù)荷和參加電網(wǎng)調(diào)頻。 機(jī)跟爐控制方式 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) (論文 ) 2 圖 這種控制方式的特點(diǎn)：機(jī)調(diào)壓，爐調(diào)功，壓力波動(dòng)小，負(fù)荷響應(yīng)慢，不能利用鍋爐蓄能。這種控制方式的的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了鍋爐的蓄熱來迅速適應(yīng)負(fù)荷的變化，對(duì)機(jī)組調(diào)峰調(diào)頻有利。因此通常采用鍋爐汽輪發(fā)電機(jī)組的單元制運(yùn)行方式，按鍋爐、汽輪機(jī)在控制過程中的任務(wù)和相互關(guān)系的不同，可以構(gòu)成三種基本控制方式，即機(jī)跟爐和爐跟機(jī)、機(jī)爐協(xié)調(diào)等控制方式。它由六個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：燃料控制系統(tǒng)、磨煤機(jī)一次風(fēng)量控制系統(tǒng)、磨煤機(jī)出口溫度控制系統(tǒng)、一次風(fēng)壓力控制系統(tǒng)、二次風(fēng)量控制系統(tǒng)和爐膛壓力控制系統(tǒng)。分析了燃燒控制系統(tǒng)的熱