燃烧过程自动控制系统ppt课件.ppt
第九章 燃烧过程自动控制系统 本 章 内 容燃烧过程自动调节的任务燃烧过程调节的特点汽压调节对象的生产流程及其动态特性返回目录返回目录上一页上一页7-3燃烧过程自动控制系统分析一、燃烧过程自动调节的任务 锅锅炉炉燃燃烧烧过过程程自自动动调调节节的的目目的的在在于于使使进进入入锅锅炉炉的的燃燃烧烧的的燃燃烧烧热热量量与与锅锅炉炉的的蒸蒸汽汽负负荷荷要要求求相相适适应应，同同时时保保证证锅锅炉炉燃燃烧烧过过程程安安全全经经济济地地运运行行。因因此此，当当负负荷荷改改变变时时，锅锅炉炉将将需要进行燃烧的调整。需要进行燃烧的调整。锅炉燃烧调节需要包括下列几项内容：锅炉燃烧调节需要包括下列几项内容：1 1、燃料量调节、燃料量调节 2 2、送风量调节、送风量调节 3 3、引风量调节、引风量调节 二、燃烧过程调节的特点 燃烧过程的调节系统有三个被调量和三个调节量。燃烧过程的调节系统有三个被调量和三个调节量。锅炉的运行实践表明，对燃烧过程的三个被调量的调节锅炉的运行实践表明，对燃烧过程的三个被调量的调节存在着明显的相互影响。存在着明显的相互影响。这主要由于对象内部这主要由于对象内部每个被调量都同时受到几每个被调量都同时受到几个调节量的影响，而每个个调节量的影响，而每个调节量的改变又能同时影调节量的改变又能同时影响几个被调量。图响几个被调量。图7-15表表示了燃烧对象的调节示了燃烧对象的调节 量对量对被调量的这种影响。所以被调量的这种影响。所以燃烧过程调节对象是一个燃烧过程调节对象是一个多输入多输出的多变量相多输入多输出的多变量相关调节对象。关调节对象。图图 7-15 7-15 燃烧对象调节量对被调量的影响燃烧对象调节量对被调量的影响 到目前为止，对于各种类型的多变量对象自动调节问到目前为止，对于各种类型的多变量对象自动调节问题题 还很难用统一的理论和方法来分析和设计，这不仅是因还很难用统一的理论和方法来分析和设计，这不仅是因为有些方法和理论和实现相当复杂为有些方法和理论和实现相当复杂,而且还不一定都能得而且还不一定都能得到满意的实用结果。到满意的实用结果。但是，对于某些多变量生产对象，如果从工程实用观但是，对于某些多变量生产对象，如果从工程实用观点出发，具体分析生产过程的运行要求和调节对象动态特点出发，具体分析生产过程的运行要求和调节对象动态特性的特点，有针对性地制订出调节系统的设计方案，也常性的特点，有针对性地制订出调节系统的设计方案，也常可以得到较为满意的实用效果。锅炉燃烧过程自动调节系可以得到较为满意的实用效果。锅炉燃烧过程自动调节系统的设计就是采取这种方法的一个取得成效的例子。统的设计就是采取这种方法的一个取得成效的例子。根据锅炉燃烧过程的运行实践及分析根据锅炉燃烧过程的运行实践及分析,对燃烧过程的对燃烧过程的调节可以提出以下的几点基本认识调节可以提出以下的几点基本认识:(1)当锅炉的负荷要求变化时，燃烧调节系统应使燃料量当锅炉的负荷要求变化时，燃烧调节系统应使燃料量B B、送风送风量量V V、引风量引风量G G这三个调节量同时按比例地快速改变，以适应外界负这三个调节量同时按比例地快速改变，以适应外界负荷的需要，并使汽压荷的需要，并使汽压PTPT、过剩空气系数过剩空气系数A A、炉膛负压炉膛负压SISI基本不变；基本不变；当锅炉的负荷要求不变时当锅炉的负荷要求不变时,燃烧过程的三个调节系统应能保持各的燃烧过程的三个调节系统应能保持各的调节量稳定不变。调节量稳定不变。(2)(2)燃燃烧烧过过程程的的三三个个调调节节系系统统，一一般般可可以以有有1 1、2 2、3 3三三种种组组合合方方案案，如如图图7-167-16所所示示。这这几几种种调调节节方方案案的的最最终终调调节节结结果果并并无无差差别别，主主要要动动作的先后次序略有不同。作的先后次序略有不同。图图7-16 7-16 燃烧调节系统组合示意图燃烧调节系统组合示意图 三、汽压调节对象的生产流程及其动态特性 汽压调节对象生产流程示意如图汽压调节对象生产流程示意如图7-177-17(b)(b)所示。燃料所示。燃料与相应的送风量进入炉膛，燃料燃烧产生的热量被布置在与相应的送风量进入炉膛，燃料燃烧产生的热量被布置在炉膛四周的蒸发受热面吸收而产生蒸汽，蒸汽流经过热器炉膛四周的蒸发受热面吸收而产生蒸汽，蒸汽流经过热器加热成过热蒸汽，过热蒸汽由蒸汽管道送入汽轮机做功。加热成过热蒸汽，过热蒸汽由蒸汽管道送入汽轮机做功。根据汽压调节对象的生产流程画出的汽压调节对象方根据汽压调节对象的生产流程画出的汽压调节对象方框图如图框图如图7-17-17(a)7(a)所示。对汽压调节对象个组成部分的动所示。对汽压调节对象个组成部分的动态特性，可以根据对象的结构和物理特性，应用分析方法态特性，可以根据对象的结构和物理特性，应用分析方法近似推导得出。这对在生产现场用实验方法求取汽压对象近似推导得出。这对在生产现场用实验方法求取汽压对象动态特性具有一定的指导意义。动态特性具有一定的指导意义。图图7-17 7-17 汽压被控对象生产流程示意汽压被控对象生产流程示意 一汽压控制对象的动态特性如下图1 1在燃烧率扰动下汽压控制对象的动态特性在燃烧率扰动下汽压控制对象的动态特性 D DT T保持不变时：保持不变时：T T保持不变时：保持不变时：保持不变时：保持不变时：在燃烧率扰动和汽机调门开度保持不变时，主蒸汽压力和汽包压力的动态特性为有迟延的惯性环节，阶跃响应曲线：图9-5。汽压对象之所以有自平衡能力是因为汽压升高后，汽机调门开度不动，而汽机的进汽量DT相应地增加，自发地限制了汽压的升高。汽包压力Pd与主蒸汽压力PT之差P是随着蒸汽流量增加而增大的，因此P2P1。2 2负荷扰动下汽压控制对象的动态特性负荷扰动下汽压控制对象的动态特性 在T扰动时：在T扰动下汽包压力控制对象为一阶惯性环节,主蒸汽压力控制对象为比例环节和一阶惯性环节的并联环节，阶跃响应曲线：在在D DT T扰动时：扰动时：第三节 燃烧过程控制信号的测取 The Collection of Control Signal 1燃料量 （1）电机转速 （2）热量信号DQ 热量信号DQ的表达式为:其中：D蒸汽流量kg/s Ck蓄热系数，kg/Mpa Pd汽包压力 Mpa 汽包压力信号微分 热量信号可以代表燃料量的变化情况，图9-20表示了在各种 情况下热量信号的响应曲线 (3)直吹制粉设备控制中煤量的测量 a).钢球磨和中速磨（或竖开磨）装煤量的测量 b).风扇磨功率信号代替给煤量 （4）煤粉浓度的微机监测 2.风量 3.氧量 第四节 锅炉燃烧控制的基本策略The Basic Combustion Control System一、燃烧控制系统的典型策略一、燃烧控制系统的典型策略1.燃料量控制2、送风量控制3、引风量控制二、燃料量控制子系统的各种基本策略 燃油锅炉为保证燃料的充分燃烧，采用加燃料先加风、减燃料先减油的方法，使得燃料燃烧过程中始终有富裕的风量。
