【正文】 越快。爐膛壓力在內(nèi)擾下的動(dòng)態(tài)特性W0(S)基本上是一個(gè)比例環(huán)節(jié)。用六邊形法則判斷調(diào)節(jié)器WPI4(S)的正反作用開(kāi)關(guān)。確定系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器正反作用的原則是：依據(jù)調(diào)節(jié)器入口信號(hào)的接線極性來(lái)確定調(diào)節(jié)器正反作用開(kāi)關(guān)的位置，從而保證系統(tǒng)中主副回路全部實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，前饋通道實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，這樣就可以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。代表前饋支路中調(diào)節(jié)器。 爐膛壓力控制系統(tǒng)的整定包括調(diào)節(jié)器參數(shù)、Tis和前饋支路中的設(shè)置。 爐膛壓力控制系統(tǒng)參數(shù)整定 爐膛壓力控制系統(tǒng)的任務(wù)是保證引風(fēng)量與送風(fēng)量協(xié)調(diào)變化，維持爐膛壓力為給定值。送風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)在爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動(dòng)的情況下進(jìn)行整定。 考慮到燃燒過(guò)程中引風(fēng)量為送風(fēng)量的從動(dòng)流量，而送風(fēng)量為燃料量的從動(dòng)量，因此，為保證整定過(guò)程中燃燒過(guò)程能安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)先整定從動(dòng)流量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并按此順序?qū)⒏髯酉到y(tǒng)投入自動(dòng)狀態(tài)。因此燃燒率控制回路，作為整個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)回路，原則上應(yīng)該按照隨動(dòng)系統(tǒng)的快速性原則進(jìn)行整定。其整定的品質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)該保證調(diào)整過(guò)程有足夠的時(shí)間，通常其衰減率Ψ=,即調(diào)節(jié)過(guò)程基本不出現(xiàn)振蕩。 按照串級(jí)系統(tǒng)先整定內(nèi)回路再整定外回路的原則，其主蒸汽壓力控制回路的整定，應(yīng)在燃燒率控制各子系統(tǒng)完畢，并已投入自動(dòng)情況下進(jìn)行。圖31 燃燒控制系統(tǒng)等效框圖 燃燒控制系統(tǒng)整定原則 由于燃燒系統(tǒng)的組成綜合了串級(jí)控制系統(tǒng)及比例控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其系統(tǒng)的整定應(yīng)按照串級(jí)控制系統(tǒng)及比值控制系統(tǒng)的原則進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)采用“燃料空氣”系統(tǒng)方案時(shí)，燃燒率信號(hào)為燃料量信號(hào)。圖中PI1為主汽壓力調(diào)節(jié)器，PI2代表燃燒率調(diào)節(jié)器。主蒸汽壓力控制回路可看作系統(tǒng)的主回路，燃燒率控制可視為系統(tǒng)的內(nèi)回路。為減少送風(fēng)量改變時(shí)送引風(fēng)之間動(dòng)態(tài)失調(diào)而造成爐膛壓力PS波動(dòng)，自送風(fēng)調(diào)節(jié)器PI3的輸出經(jīng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，向引風(fēng)量調(diào)節(jié)PI4引入一前饋信號(hào)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置通常采用微分器，以保證靜態(tài)時(shí)爐膛壓力PS等于給定值。由調(diào)節(jié)器PI5根據(jù)煙氣含氧量信號(hào)O，對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行細(xì)調(diào)。以減少動(dòng)態(tài)過(guò)程中風(fēng)煤比例失調(diào)。由于煙氣含氧量的測(cè)量有較大的慣性延遲，因此氧量校正回路的工作頻率通常低于送風(fēng)量調(diào)節(jié)回路。最佳煙氣含氧量與負(fù)荷有關(guān)，通常隨負(fù)荷增加而略有減少。由于煙氣含氧量代表煙氣中過(guò)?？諝庀禂?shù)。該系統(tǒng)與圖22系統(tǒng)的不同點(diǎn)就是加入了氧量的校正信號(hào)，以彌補(bǔ)單純采用熱量信號(hào)來(lái)校正的不足。而煙氣中的含氧量是檢查燃料量和送風(fēng)量是否恰當(dāng)配合的重要指標(biāo)，因此在上面的系統(tǒng)中，在燃料量與送風(fēng)量基本上成比例的基礎(chǔ)上再利用煙氣中的含氧量來(lái)校正送風(fēng)量，就能更有效地保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。 帶氧量校正信號(hào)的“燃料空氣”系統(tǒng)在前面介紹的燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，燃燒的經(jīng)濟(jì)性是由燃料量和送風(fēng)量成一定比例來(lái)保證的。若調(diào)整，使KD=1，同時(shí)，令，則有： DQ實(shí) （29）比較式（28）和式（29）兩式，實(shí)際熱量信號(hào)DQ實(shí)相當(dāng)于理想熱量信號(hào)DQ理與慣性環(huán)節(jié)的串聯(lián)。這就是實(shí)際熱量信號(hào)，記作DQ實(shí)。圖24 汽輪機(jī)耗汽量DT擾動(dòng)下的熱量信號(hào)響應(yīng)曲線不難看出，由于汽包壓力的實(shí)際微分信號(hào)帶有慣性延遲，不能完全抵消蒸汽流量信號(hào)的變化，因此，以此組成的熱量信號(hào)不能正確反映外擾下的燃料量的變化。顯然，不論蒸汽流量D和汽包壓力Pb在各擾動(dòng)下如何變化，DQ都能正確反映照料量的變化。 圖23給出了理想熱量信號(hào)在不同情況下的響應(yīng)曲線。這樣熱量信號(hào)可用下式表示： DQ=D+Cb （27）式中DQ—熱量信號(hào)；D—蒸汽流量；Cb—鍋爐的蓄熱系數(shù)；Pb—蒸汽壓力；t—時(shí)間。而蓄熱量的變化和汽壓的變化速度成正比。這樣又研究出用熱量信號(hào)來(lái)間接代替燃料量信號(hào)。而且無(wú)法保證風(fēng)煤之間最佳比值。當(dāng)發(fā)生燃料側(cè)擾動(dòng)，即燃料量自發(fā)改變和燃料品種變化，需由主汽壓力調(diào)節(jié)器PI1改變負(fù)荷指令LD來(lái)消除。由于直接以燃料量信號(hào)代表燃燒率與負(fù)荷指令LD相平衡，因此在外界負(fù)荷變化時(shí)，能迅速改變?nèi)剂狭浚３制麎悍€(wěn)定。式中KM，KV為燃料量與送風(fēng)量的反饋系數(shù)。由式（22）及（23）兩式，可得： （25） （26） 即：燃料控制與送風(fēng)控制兩個(gè)子系統(tǒng)為比值控制系統(tǒng)。引風(fēng)調(diào)節(jié)器PI4接受爐膛壓力信號(hào)PS，通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)量Vs確保爐膛壓力為給定值。主調(diào)節(jié)器PI1接受主蒸汽壓力信號(hào)PM，根據(jù)PM與給定值PM0的偏差，給出負(fù)荷指令LD。因此單元制運(yùn)行鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)（也包括其他系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)），應(yīng)加以溫度及壓力修正，以確保測(cè)量的精確性。，運(yùn)行過(guò)程中允許汽壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。所以對(duì)單元制運(yùn)行鍋爐控制系統(tǒng)的組成，要求其燃燒控制有較高的響應(yīng)速度。燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)負(fù)荷指令LD，調(diào)整鍋爐爐膛內(nèi)燃燒率。圖21 燃燒控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 單元制鍋爐燃燒過(guò)程控制系統(tǒng)組成 單元制鍋爐與汽輪機(jī)之間有著密切聯(lián)系,鍋爐的蒸汽壓力控制與汽輪機(jī)功率控制存在相互關(guān)系,由單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制。其中燃料量控制和送風(fēng)量控制兩個(gè)子系統(tǒng)根據(jù)燃燒率指令分別調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛的燃料量和送風(fēng)量，保證爐膛熱負(fù)荷滿足外界負(fù)荷變化需要，同時(shí)保證燃燒經(jīng)濟(jì)性。以使鍋爐燃燒率與外界相適應(yīng)。 壓力控制的任務(wù)是維持主蒸汽壓力PM穩(wěn)定。其燃燒率控制由燃料量控制、送風(fēng)量控制以及引風(fēng)量控制等子系統(tǒng)組成。 燃燒過(guò)程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 燃燒過(guò)程控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如圖21所示。 對(duì)于以上幾點(diǎn)，在組成控制系統(tǒng)時(shí)，需根據(jù)鍋爐本身特點(diǎn)及燃燒過(guò)程的具體情況，有所側(cè)重。只有保持引風(fēng)量與送風(fēng)量協(xié)調(diào)變化，才能保證爐膛壓力穩(wěn)定。 、送風(fēng)和引風(fēng)等參數(shù)協(xié)調(diào)變化。 。燃燒率的改變，主要是燃料量的改變，而蒸汽壓力對(duì)于燃料量變化的響應(yīng)，有一定的延遲時(shí)間，延遲時(shí)間的大小，受燃料系統(tǒng)的影響較大。燃燒過(guò)程控制的主要任務(wù)之一是維持蒸汽壓力穩(wěn)定。圖17所示為DT擾動(dòng)下Pb、PM的階躍響應(yīng)曲線。DT擾動(dòng)下，Pb、PM的傳遞函數(shù)為： （13） （14）由以上兩式可以看出，DT擾動(dòng)下，Pb為反向積分特性，PM為反向比例加積分特性。由于燃料量增加后燃燒所放出的熱量始終大于蒸汽流量所帶走的熱量，因此鍋爐汽壓調(diào)節(jié)對(duì)象是一個(gè)無(wú)自平衡能力的調(diào)節(jié)對(duì)象。由圖15，根據(jù)梅遜公式，此時(shí)汽壓對(duì)于燃料量擾動(dòng)的傳遞函數(shù)為 （11） （12）由以上兩式，可得Pb、PM在燃料量擾動(dòng)下的響應(yīng)曲線如圖16所示。圖15 汽壓對(duì)象的方框圖其中=；Cb=70[kg/MPa]是汽包蓄熱系數(shù)；CM=30[kg/MPa]是蒸汽母管容量系數(shù)；Rgr=[Mpa/t/h]是過(guò)熱器動(dòng)態(tài)阻力系數(shù)；M—燃料量；DQ—熱量信號(hào)；Pb—汽包壓力；D—蒸汽流量；DT—汽輪機(jī)耗汽量；PM—主蒸汽壓力引起汽壓變化的主要擾動(dòng)為以燃料量為代表的燃燒率擾動(dòng)和汽輪機(jī)耗汽量代表的外界負(fù)荷擾動(dòng)。工質(zhì)（水）通過(guò)爐膛吸收了燃料燃燒發(fā)出的熱量，不斷升溫，直到產(chǎn)生飽和蒸汽匯集于汽包內(nèi)，最后經(jīng)過(guò)過(guò)熱器成為過(guò)熱蒸汽，輸送到汽輪機(jī)做功。圖14是其生產(chǎn)流程示意圖。主蒸汽壓力PM受到主要擾動(dòng)來(lái)源有二：其一是燃料量擾動(dòng)，稱為基本擾動(dòng)或內(nèi)部擾動(dòng)。主蒸汽壓力是衡量蒸汽量與外界負(fù)荷是否相適應(yīng)的一個(gè)標(biāo)志。這些都將是燃燒過(guò)程控制系統(tǒng)的具體組成。 綜上所述，燃燒過(guò)程的幾項(xiàng)任務(wù)是不可分割的。對(duì)于燃油鍋爐及采用具有中間粉倉(cāng)的燃煤鍋爐，燃料系統(tǒng)可以相互獨(dú)立運(yùn)行，因而燃料系統(tǒng)的控制與燃燒過(guò)程的控制是相互獨(dú)立的。對(duì)于燃油鍋爐，通常采用微正壓運(yùn)行，以防止?fàn)t膛漏風(fēng)，使煙氣中過(guò)?？諝庀禂?shù)上升，造成過(guò)熱器管壁腐蝕。若排風(fēng)量大于送風(fēng)量，爐膛壓力下降，不僅增加引風(fēng)機(jī)耗電量，而且會(huì)增加爐膛漏風(fēng)，降低爐膛溫度，影響爐內(nèi)燃燒工況。爐膛壓力是否正常，關(guān)系著鍋爐的安全運(yùn)行。因而常采用控制煙氣中過(guò)剩空氣系數(shù)，或以其校正燃料量與風(fēng)量之間比值的辦法來(lái)保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。也就是要保證有足夠的送風(fēng)量使燃料充分燃燒，同時(shí)盡可能減少排煙造成的熱損失。 保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性 保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性是提高鍋爐效率的一個(gè)重要方面。鍋爐的蒸汽壓力值與機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行方式有關(guān)。汽壓控制任務(wù)是維持蒸汽母管壓力為一定值。在母管制運(yùn)行方式下，考慮的是多臺(tái)鍋爐與多臺(tái)汽輪機(jī)之間總的能量需求關(guān)系。具體可歸納為以下幾方面。 燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)鍋爐燃燒過(guò)程是一個(gè)將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，以蒸汽形式向設(shè)備（以汽輪機(jī)為代表）提供熱能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。 在調(diào)節(jié)鍋爐燃燒率時(shí)，首先由燃料和送風(fēng)調(diào)節(jié)器PI1和PI3根據(jù)負(fù)荷指令LD改變給煤