【正文】 力工業(yè)已經(jīng)走過121年的發(fā)展歷程，與世界各國一樣，電力在經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中越來越成為不可缺少的物質(zhì)資料和生活資料，電氣化程度成為一個國家現(xiàn)代化程度的重要標志。在生產(chǎn)過程和科學實驗中，自動控制起著越來越重要的作用。熱電廠鍋爐設備控制系統(tǒng)主要包括對鍋爐的汽包水位、燃燒系統(tǒng)、母管壓力等回路的控制，鍋爐參數(shù)的檢測與控制尤為重要，選擇一個好的控制方案對鍋爐進行控制是對經(jīng)濟效益的一個非常好的保證。從鍋爐生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看，燃料量和風量調(diào)整的基本原則是根據(jù)鍋爐負荷的變化來增減燃料，同時通過送風機、引風機的調(diào)整維持合理的空燃比，即保持合理的空氣過量系數(shù)。減負荷時，先減少燃料量，再減少風量，并要緩慢平穩(wěn)操作。原煤經(jīng)過制粉系統(tǒng)將大塊的煤轉(zhuǎn)換成可供鍋爐燃燒的煤粉，生水經(jīng)過水處理系統(tǒng)再經(jīng)過除鹽處理而除去水質(zhì)里的鈣、鎂、鈉等鹽分子，然后通入鍋爐，鍋爐里的煤粉和通入的熱空氣經(jīng)過一定比例的混合后燃燒，放出的熱量將水加熱成為具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機膨脹做工， 使得汽輪機高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機械能，發(fā)電機將汽輪機的旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)換成電能。熱電廠的生產(chǎn)過程實質(zhì)上是將一次能源(燃料的化學能)轉(zhuǎn)化為二次能源（電能）的能量轉(zhuǎn)化過程。熱電廠是聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠。以熱電廠作為熱源不僅熱能利用效率高，同時有利于環(huán)保。熱電廠化學水處理和化學實驗需使用的去離子水基本屬于同一原理，就是使用不同工效的吸附物質(zhì)去掉一次水中需過濾的物質(zhì)，將原水轉(zhuǎn)化成供給鍋爐品質(zhì)合格的除鹽水，減輕機。鈣、鎂、鈉等陽離子，氯根、碳酸根、硫酸根等陰離子，出水即為一級除鹽水。 鍋爐工序熱電廠鍋爐主要任務是加熱蒸汽，循環(huán)流化床鍋爐的工藝過程就是煤炭燃燒后的熱量加熱循環(huán)水，產(chǎn)生蒸汽，在一定壓力下，形成過熱蒸汽，蒸汽可直接進入生產(chǎn)系統(tǒng)或者進入汽輪機發(fā)電。供熱的原理是將鍋爐產(chǎn)汽按用戶需要，通過汽輪機抽汽、減溫減壓器等設備向用戶提供所需參數(shù)的蒸汽；發(fā)電的原理是利用鍋爐產(chǎn)汽，通過汽輪機將熱能轉(zhuǎn)換成機械能，帶動發(fā)電機發(fā)電；供暖的原理是通過機組低真空運行，利用機組排汽余熱作為熱源將供暖循環(huán)水加熱。圖11 熱電廠生產(chǎn)工藝 鍋爐是石油化工、發(fā)電等工業(yè)過程中必不可少的重要動力設備，它所產(chǎn)生的高壓蒸汽既可作為驅(qū)動透平的動力源，又可作為精餾、干燥、反應、加熱等過程的熱源。隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，作為動力和熱源的鍋爐，也向著大容量、高參數(shù)、高效率方向發(fā)展。燃料與熱空氣按一定比例送入鍋爐燃燒室燃燒，生成的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，產(chǎn)生飽和蒸汽，然后經(jīng)過熱氣，形成一定氣溫的過熱蒸汽，再匯集到蒸汽母管。與此同時，燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，除將飽和蒸汽變成過熱蒸汽外，還經(jīng)省煤器預熱鍋爐給水和空氣預熱器預熱空氣，最后經(jīng)引風機送往煙倉，排入大氣。圖12 鍋爐設備主要工藝流程圖第二章 控制方案整體設計思路鍋爐設備的控制任務是根據(jù)生產(chǎn)負荷的需要，供應一定壓力或溫度的蒸汽，同時要使鍋爐在安全、經(jīng)濟的條件下運行。 汽包鍋爐給水自動控制的任務是使鍋爐的給水量適應鍋爐的蒸發(fā)量，以維持汽包水位在規(guī)定的范圍內(nèi)。它間接反映了鍋爐蒸汽負荷與給水量之間的平衡關(guān)系。如以此過熱蒸汽帶動汽輪機，則將因蒸汽帶液損壞汽輪機的葉片，造成運行的安全事故。鍋爐汽包水位控制被控變量是汽包水位，操縱變量是給水流量。 蒸汽過熱系統(tǒng)的控制蒸汽過熱系統(tǒng)包括一級過熱器、減溫器、二級過熱器。過熱蒸汽溫度過高或過低，對鍋爐運行及蒸汽用戶設備都是不利的。所以必須把過熱器出口蒸汽的溫度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。過熱蒸汽溫度控制有時還采用雙沖量控制系統(tǒng)，這種方案實質(zhì)上是串級控制系統(tǒng)的變形，把減溫器出口溫度經(jīng)微分器作為一個沖量，其作用和串級的副參數(shù)相似。燃燒控制過程的根本任務就是及時響應主控系統(tǒng)的輸出指令，使燃料所提供的熱量適應蒸汽符合的需要，同時還要保證鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟性。既要防止由于空氣不足使煙倉冒黑煙，也不要因空氣過量而增加熱量損失；（3）鍋爐要安全運行。此外，還需防止燃燒嘴背壓（對于氣相燃料）太高時脫火，燃燒嘴背壓（氣相燃料）太低時回火的危險。這個系統(tǒng)的任務是根據(jù)機組主控制器發(fā)出的鍋爐燃燒指令來協(xié)調(diào)燃料、送風量和引風量，在保證鍋爐安全、經(jīng)濟燃燒的前提下，是燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量適應鍋爐蒸汽負荷的需要。燃料種類、制粉系統(tǒng)、燃燒設備以及鍋爐的運行方式?jīng)Q定了每臺鍋爐燃燒過程的控制任務及策略。在蒸汽壓力控制系統(tǒng)中，燃料量影響主蒸汽壓力、送風量、引風量、蒸汽蒸發(fā)量及主蒸汽溫度等參數(shù)。對于直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐的燃料量調(diào)節(jié) ,由于其過