锅炉烟气含氧量控制 PPT
燃气锅炉烟气中氧气含量标准
燃气锅炉烟气中氧气含量标准
燃气锅炉是一种常见的供暖设备，它通过燃烧燃气来产生热能，从而加热室内空气。然而，在燃烧过程中，燃气锅炉会产生大量的烟气，其中含有一定量的氧气。那么，燃气锅炉烟气中氧气含量的标准是多少呢？
我们需要了解燃气锅炉烟气中氧气含量的意义。氧气是燃烧的必需品，它与燃料反应产生热能。在燃气锅炉中，燃气与空气混合后燃烧，产生的烟气中含有一定量的氧气。如果烟气中氧气含量过高，说明燃烧不完全，会导致能源浪费和环境污染。如果烟气中氧气含量过低，说明燃烧过程中缺氧，会导致燃烧不充分，产生有害气体。根据国家标准，燃气锅炉烟气中氧气含量应该在3%~5%之间。这个范围是经过科学研究和实践验证的，可以保证燃烧的充分和环境的安全。如果烟气中氧气含量超过5%，说明燃烧不完全，会产生大量的一氧化碳和氮氧化物等有害气体，对环境和人体健康造成危害。如果烟气中氧气含量低于3%，说明燃烧过程中缺氧，会导致燃烧不充分，产生大量的碳黑和有害气体，同样对环境和人体健康造成危害。
因此，燃气锅炉烟气中氧气含量的标准是非常重要的。在使用燃气锅炉时，我们应该定期检查烟气中氧气含量，确保其在3%~5%之间。如果发现烟气中氧气含量超过或低于这个范围，应该及时调整
燃气锅炉的燃烧参数，保证燃烧的充分和环境的安全。同时，我们也应该注意燃气锅炉的日常维护和清洁，避免燃烧不完全和环境污染的发生。
锅炉烟气含氧量控制
认识烟气含氧量：燃烧工况的影响
燃料一定，空气量增加：烟气含氧量将增大，多余的空气会吸收一定的能量，经过烟 囱排放大空气中，造成能量的浪费 空气量一定，燃料量增加：烟气含氧量将减少，由于燃料的不完全燃烧，在造成燃料 能量浪费的同时还将大量的有毒气体排放到空气中，造成环境污染。 空气量一定，燃料中可燃成分增加 ： 烟气含氧量将减少，由于燃料的不完全燃烧， 在造成燃料能量浪费的同时还将大量的有毒气体排放到空气中，造成环境污染。 空气量一定，燃料中可燃成分减少：烟气含氧量将增大，多余的空气会吸收一定的能 量，经过烟囱排放大空气中，造成能量的浪费
锅 炉 烟 气 含 氧 量 控
实验目的
O 巩固PID控制器的使用 O 巩固经验整定法、衰减振荡法的使用 O 了解组分对象的特点和控制方法
一、基础知识
目录
二、烟气含氧量单回路控制系统的设计
三、实验步骤
四、总结
一、基础知识
1、控制规律的选择 2、控制规律的选择原则 3、PID控制器参数整定方法 4、质量指标控制 5、成分与物性参数测量的问题 6、锅炉烟气含氧量控制流程图 7、小锅硬件和仪器仪表的说明
2、烟气含氧量控制方案
被控对象：烟气 被控变量：烟气含氧量 操纵变量：风机频率
干扰变量：挡板开度
空气
AIC 1101
M
风机 K1101
炉膛
AI 1101
烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响
烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响
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2016年3月6日
烟气氧含量
对锅炉大气污染物排放浓度的影响《锅炉大气污染排放标准》自1983年发布以来，虽经多个版本的修改，但其中在监测燃煤锅炉烟尘排放浓度时，应根据烟气中的含氧量计算过量空气系数，并将烟尘排放浓度一律折算为过量空气系数为1.8时的浓度的规定，始终没有改变。在已实行的最新标准中，直接用氧含量进行折算替代了以往版本中用过量空气系数折算方法，更
加突出了烟气氧含量对排放浓度计算的重要性。烟气氧含量是计算锅炉污染物排放浓度的重要参数，在运行中有效控制烟气氧含量，是锅炉污染物排放能否达标的关键。
本文结合GB13271-2001和GB13271-2014两个版本的《锅炉大气污染排放标准》中污染物排放浓度计算方法进行分析，说明控制烟气氧含量对控制污染物排放浓度的重要性。
1•锅炉大气污染物排放浓度计算
烟气氧含量是锅炉运行重要监控参数之一和反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据，其值的大小与锅炉结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况及设备密封状况等因素有关。氧含量越小，即过量空气系数越小，则表明化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失增加；氧含量越大，即过量空气系数越大，则表明空气量送入过大。过量的空气造成炉温下降，不但影响燃烧，还会带走大量的热量和灰尘，增大污染排放浓度的计算结果，同时风量大也增加了排烟耗电量。控制烟气氧含量，对控制燃烧过程，实现安全、高效和低污染排放是非常重要的。
1.1GB13271-2001标准计算方法
循环流化床锅炉燃烧系统烟气氧含量控制
循环流化床锅炉燃烧系统烟气氧含量控制
摘要：循环流化床锅炉具有脱硫效果好、燃烧效率高、负载调节范围大等诸多
优点，在工业生产当中应用非常广泛。本文具体对循环流化床锅炉燃烧系统烟气
氧含量的控制方法进行分析研究，以供参考。
关键词：循环流化床锅炉；燃烧效率；氧含量；双交叉燃烧控制
1 燃烧控制系统的特点
通过对循环流化床锅炉的燃烧系统进行分析，发现其具有多输入、多输出以及滞后性大
等非线性时变特征，各个参数在强耦合性的条件下相互作用，具体体现在以下几点。首先，
一个参数在控制的过程中往往受各条件变量的因素的影响，比如说在控制烟气含氧量时需要
对一级风量、二级风量、燃烧量等多个参数进行共同操作和调节。其次一个参数又可以对其
他多个参数产生影响，比如说，对一次风量进行调节时会对床温、烟气含氧量等参数产生影响，所以需要重视加强锅炉燃烧效率，首先需要注意对各参数的强烈耦合性进行重点分析。
一般的自动控制系统无法完成该任务，需要注意采取有效的方法对过度负债变化情况进行控制。
2 循环流化床锅炉烟气氧含量控制
控制烟气氧含量主要是为了让循环流化床锅炉的燃烧效率提高，这样才能有效的保证节
能减排，但是要想让锅炉的燃烧效率提高，首先需要确保燃料量和空气量的最佳配比，如果
配比比例过小或者过大，都会导致锅炉的燃烧效率降低。如果空气比例过大，会出现一些额
外能量损耗，由于空气当中的氮气比例达到79%，但是氮气无法参与燃烧，燃烧时又会吸收
一定的热量向大气当中排放，使这些热量也逐步被带走。尽管这些能量损耗无法避免，但是
可以有效的对其进行控制，反之如果运行过程中空气比例较小，无法充分的进行燃烧，不但
锅炉氧含量标准
锅炉氧含量标准
锅炉氧含量标准通常是指在锅炉燃烧过程中，燃料和空气的混合物中的氧气含量。氧含量的控制对于锅炉的燃烧效率、能源利用率以及减少气体排放都非常重要。不同类型的锅炉和不同的应用场景可能有不同的氧含量标准。以下是一些常见的锅炉氧含量标准的范围：
工业锅炉：
1.一般范围：在正常运行条件下，工业锅炉的氧含量通常应维持在1%到3%之间。这个范围有助于最大程度地利用燃料，提高燃烧效率。
2.特殊应用：在一些特殊应用中，如要求更高能效的过程或要求更低氮氧化物排放的情况下，氧含量可能会进一步减少。
蒸汽锅炉：
1.正常范围：在蒸汽锅炉中，通常要维持氧含量在1%到3%之间，以确保燃烧效率和锅炉性能。
2.低氧运行：有些蒸汽锅炉要求更低的氧含量，可能采用低氧运行技术以进一步提高效率。
电厂锅炉：
1.常规范围：对于大型电厂锅炉，氧含量的控制通常在1%到3%之间。
2.超临界锅炉：对于一些超临界锅炉，氧含量的控制可能更为严格，以实现更高的效率。
需要注意的是，实际的氧含量要根据具体的锅炉类型、设计参数和燃烧器的性能来确定。氧含量的准确控制通常需要使用氧测量仪器，并且需要根据实际情况进行调整。在任何情况下，锅炉操作应符合国家和地区的相关法规和标准，以确保安全和环保。
300MW机组锅炉烟气含氧量逻辑计算探讨
以存 在一个 最佳 的 ａ 。另外 ， 送风 机和 引风 机消 耗 大量 厂用 电 ， 增 加使 得 厂用 电增 加 。以氧量 偏 高 ａ １ ５／ 算 ， ． 计 ９ ５ 将导 致 ：
（ ）锅炉排 烟温 度升 高 ５ ； １ ℃
（ ）锅 炉效 率 降低 ０ ９ ； ２ ．
（ ）送引 风机 电耗增 加 ｌ 。 ３ Ｏ
国 内部 分科 研机 构 研 究 开发 了基 于 Ｄ Ｓ控 制 系 Ｃ 统采用 软测 量技术 计算 氧量 ， 取得 了一定 效果 。 唐 山热 电公 司采用华 北 电力大 学开发 的锅 炉烟 气氧 量 在 线软 测 量 方案 计 算氧 量 ， 过一 段 时 间 的应 经 用基本 能够 反映锅 炉 烟气含 氧量 。因 为采用 软测
Ｂｏ ｌｒ Ｆｌ ｅ Ｇａ ｏ ０ Ｗ ｉ ｉ ｓｆ ｒ３ ０ Ｍ ｅ ｕ Ｕｎ ｔ
Ｚｈａ ｅ ｇ— ｕ ｏ Ｃｈ ｎ ｙ
（ ｅ ｉＤａ ａ ｇ Ｉ ｅ ｎ ｔｏ ａ ｎ ｓ ｎ Ｔｈ ｒ ｌＣｏ Ｌｔ ．，Ｔａ ｇｓ ａ ６ ０ ９， ｉ ａ Ｈ ｂｅ ｔ ｎ ｎｔ ｒ ａ ｉｎ ｌＴａ ｇ ｈａ ｅ ｍａ ． ｄ ｎ ｈ ｎ ０ ３ ２ Ｃｈ ｎ ）
Ｑ 、 小； 。Ｑ 减 ａ减小 时 ， 小 ， Ｑ¨Ｑ 增加 ， Ｑ 减 但 所
锅炉烟气系统PPT课件
的同时，泵内的气压也逐渐上升。 • c. 输送阶段: • 当泵内压力达到一定值时，压力传感器发出信号，出料阀自动开启，流化床上的物料流化加强，
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• 雾化器 • 雾化器装在反应塔中心通道的上部，采用快速接头连接，可
在系统运行中在15分钟内更换备用雾化 • 石灰浆制备 • 石灰浆制备系统包括石灰储仓、熟石灰制浆罐、稀释罐、循
环泵和管道部件。 • 活性炭系统 • 设有一套体积计量系统，其中包括带刮料器的中间料斗和计
量表。活性炭用鼓风机输送，在反应塔之后的烟道上喷入。
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荧光粉侧漏试验 • 准备50kg荧光粉，袋装；1只荧光手电。 • 确认焚烧炉2个人行便门开启，引风机进口风门开启，布袋除尘器前烟
道所有人孔门均关闭。 • 确认焚烧炉及整个烟道内无人。 • 启动引风机，电机频率大致在10~20HZ（运行听从预喷涂人员的指令
随时调整），保证除尘器负压在允许范围内，开启预喷涂阀门，人工将 荧光粉通过预喷涂管路吸入布袋除尘器，时长20min以上，保证每个 仓室吸附的荧光粉达到均匀分布。 • 停引风机后揭盖对各仓室进行检查，确保无漏点。 • 注：此检查必须放在夜间，起炉前与预喷涂熟石灰一起进行。
锅炉基准含氧量
锅炉基准含氧量
锅炉基准含氧量是指锅炉正常运行条件下的氧含量水平。一般来说，锅炉基准含氧量应控制在2%左右。如果含氧量过高，会影响锅炉燃烧效率，增加烟气中的气体净排放量。如果含氧量过低，可能会引发腐蚀和锈蚀等问题。因此，控制锅炉基准含氧量对于锅炉的安全和高效运行非常重要。
锅炉燃烧过程控制系统
二、 直吹式锅炉燃烧过程控制的原则性方案
煤粉量 给煤量与一次风一起扰动
给煤量扰动
一次风扰动
t
图12－55 各种扰动下的磨煤机出粉特性
1. “一次风——燃料”系统
O2 O2S － PI5 ps f(x) × pss ＋
BD
V1
M
V
＋
PI1
－
＋ PI2
－
＋
PI3
－
＋
－ PI4
＋
一次风量V1 调节机构
３．变速调节
出口压力p
A B C n3 n2 n1
O
VC VB VA 图12－39 风机变速调节
风量V
4． 风机防喘振
喘振是风机运行中的一种特殊现象，喘振会造成风机叶片断裂或 其它机械部件损坏，威胁风机和整个系统的安全。因此运行中一旦发 现风机进入喘振区，就应该采取措施使风机运行点避开喘振区。
出口压力p
Ⅱ A’
动叶开度指令
A” B A Ⅰ
接近喘振区
C －22.5° 0° －30° 20°
T
A
动叶开度限制值
O
VA”
VA’ VC
VA
风机动叶开度指令
风量V
图12－40 风机的不稳工况与预防
图12－41风机防喘振方法
第五节 直吹式锅炉燃烧过程控制
锅炉烟气含氧量控制演示文稿
风机变频 调速旋钮
烟道挡板开 度调节旋钮
二、烟气含氧量单回路控制系统的设计
1、认识烟气含氧量 2、烟气含氧量控制方案 3、烟气含氧量控制方案选择 4、烟气含氧量控制方案
1、认识烟气含氧量
烟气含氧量是指燃料燃烧之后排出的烟气中氧气的含量，它是锅 炉燃烧的一个重要的指标，它与锅炉燃烧效率、排烟热损失等有 很大的关系
1、控制规律的选择
工业控制器常见到有开关控制、比例控制器、比例—积分控制器、 比例—微分控制器、比例—积分—微分控制器。
过程工业中常见的参数有液位、流量、压力、温度和成分
2、控制规律的选择原则
对控制要求不高的参数，可采用比例控制器，甚至开关控制 对控制要求不高，且惯性较大的参数，可采用比例—微分控制器
进风量和出风量都对烟气含氧量有显著的影响，那么选择哪一个 做操纵变量更好呢？
经过分析，对烟气含氧量起到实质性影响的应当是进风量，也就 是风机转速的大小。烟道挡板作为一种可以调节和对烟气含氧量 有影响的因素，更适合于在风机转速无法调节时进行亡羊补牢似 的控制。因此，我们选择方案一风机转速来调节烟气含氧量。
，但对于噪声较大的参数，如流量，则不能选用比例—微分控制 器 对于精度要求高的，要加入积分规律，可选用比例—积分控制器 较重要的、控制精度要求较高的、希望动态偏差小的、被控对象 滞后时间较大的，可选用比例—积分—微分控制器
烟气氧含量分析仪说明书(锅炉燃烧氧含量测量)
如果交变信号（高＋低）超出了 0.2-4 秒的时间窗(例如：10％的故障误差)或持续 的 5V 故障信号，这时测量值超出了测量范围。如果输出总保持 0V 则是硬件故障。
1
概述
中电嘉泰
烟气氧含量分析仪是一种对烟气中氧含量进行检测，从而将设备中的燃烧控制在 最佳状态，达到节能、降耗、环保等效果的仪表设备。仪表的使用，可实现对诸多的 工业炉窑、锅炉所排放烟气中的氧含量作快速准确的在线检测分析，并为及时调正空 燃比提供可靠的技术参数，最终达到经济燃烧和减少烟气排放保护环境的。仪表核心 器件为双氧化锆传感器探头，氧化锆传感器具有耐高温的特性，其原理是以二氧化锆 (ZrO2)为基础的动态氧气传感器，它以两块二氧化锆板形成的一个密闭空腔的动态过 程作为测量基础，外部使用不锈钢防护装置对氧传感器探头进行保护，防护装置头部 有进气孔，即保证气体可以顺畅扩散到探头附近进行实时准确测量，清洗方便，又防 止杂志颗粒物质堵塞探头顶部的分子隔离栅导致敏感器件损坏。相比其它类型的氧量 传感器，具有以下明显的优点：
1) 工作过程中无需参比气，特别适合使用在来自百度文库动化控制中和对于不易接近或封 闭的系统（风道，容器等）中的氧气含量的测量。被测混合气体温度上限可 达 250℃。
小型工业锅炉的烟气氧量控制
气 中的氧气含量 。
燃烧过程常规 的控制 方式是按风煤 比 （ 经验数据 或统计 的 均值）粗调风 量 ，以保证完成燃烧 所需要的足 够风 量，在 稳
定情 况下按烟气氧含 量大小修 正风煤 比 ，对风量 细调。一般来 说，高负荷时氧含量 低些 ，低负荷 时氧含 量高些，因此。应随 负荷的变化 相应调整氧含 量的设定值 。根据 炉膛 出 口烟气氧含
首先要控制过剩空气 系数在一定范 围内。直接测 定过 剩空气系
数 目前仍较困难，但过剩空气系数与烟气含氧量有一定关系（ 单
【 收稿 日期 】 ２ ０—４３ ０ ６０—０ ［ 者简 介】 李鹏（９ １） 作 １８ ．，男 ，河 南人 ，硕 上研究 生 ， 芒 要从 事智 能控制 方面的研 究 。
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广
８ ６
东
化
工
２０ ０ ６年 第 ８ 期
第 ３ 卷 总第 １０期 ３ ６
ｗｗ ｗ．ｄｃ ｅｍ ．ｏｍ ｇ ｈ ｃ
小型工业锅炉的烟气氧量控制
李鹏 ，李江涛 ，赵玉清 ，刘辉
（ 昆明理工大学 信息工程及 自动化学院，云南 昆明 ６０ ５） ５０ １
Ｌｉ ｎ ＬｉＪａ ｇ ａ Ｚｈ ｏＹｕ ｎ ， ｕ Ｈｕ Ｐｅ ｇ， ｉｎ ｔ ｏ， ａ ｑｉ ｇ Ｌｉ ｉ
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燃气锅炉氧含量标准
燃气锅炉氧含量标准
燃气锅炉氧含量是指燃气锅炉燃烧过程中燃烧室内氧气的含量。合理控制燃气锅炉的氧含量对于保证燃烧效率、减少污染物排放以及延长锅炉寿命都具有重要意义。下面将从燃气锅炉氧含量的标准以及影响因素等方面进行介绍。
一、燃气锅炉氧含量标准
燃气锅炉氧含量的标准主要参考国家相关标准和行业规范。一般来说，燃气锅炉在正常运行状态下，燃烧室内氧气的含量应控制在5%到10%之间。如果氧含量过低，会导致燃烧不完全，影响燃烧效率，同时还会产生大量一氧化碳等有害气体。而氧含量过高，则会导致燃烧温度下降，减少燃烧效率。
二、影响燃气锅炉氧含量的因素
1.燃料质量：燃气锅炉的燃料质量是影响氧含量的重要因素之一。燃料的含氧量越高，燃烧室内氧含量相应就会偏高。
2.燃烧方式：不同的燃烧方式对燃气锅炉氧含量也有一定影响。例如，采用预混合燃烧方式的燃气锅炉，燃烧室内氧含量较低。
3.炉膛结构：燃气锅炉的炉膛结构也会对氧含量产生影响。合理的炉膛结构可以实现良好的燃烧效果，减少氧含量的波动。
4.空气调节：燃气锅炉通常会通过空气调节装置来控制燃烧室内的氧含量。合理调节空气量可以实现燃烧过程的最佳效果。
5.燃烧控制系统：燃气锅炉的燃烧控制系统对氧含量的控制非常重要。精确的燃烧控制系统可以根据实际需要对氧含量进行调节。
三、合理控制燃气锅炉氧含量的重要性
合理控制燃气锅炉氧含量具有以下几个方面的重要意义：
1.提高燃烧效率：合理的氧含量可以提高燃烧效率，使燃料得到更充分的利用，减少能源浪费。
2.降低污染物排放：通过控制氧含量，可以减少燃烧过程中产生的有害气体排放，保护环境。
然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法
然气锅炉运行时烟气含氧量重要性及调整方法
－－北京市左家庄供热厂和方庄供热厂97年
煤炉改燃气炉后的试运行情况分析
王钢郑斌贺平
一、理想燃烧
1.天然气的主要成份
(1)方庄97年12月15日北京电力科学研究院化验(当时主要是华北油田的气)结果。
表（一）
(2)左热98年1月12日北京市技术监督局节能监测站化验(陕甘宁气已到京)结果。
表（二）
由以上化验的结果可得如下结论：
a.天然气的主要成份是烷烃(在方庄化验占了98％多，左热化验占了约94％)。
b.天然气中含量最大的是甲烷(CH4)，方庄占85.29％，左热占90％。
c.今后在供天然气正常的情况下，我们主要使用的是“三北”气。故天然气在燃烧时主要化学反应式是：
CH
4＋2O
2
=CO
2
＋2H
2
O
2.天然气完全燃烧所需的理论空气量Vo
方庄计算为10.7819Nm3/Nm3
左热计算为9.21Nm3/Nm3
一般可认为，1Nm3的天然气完全燃烧需要的理论空气量约为10Nm3。
二、实际空气量和空气过剩系数
在实际燃烧中，由于空气和天然气的混合很难达到理想的程度，因此即使供给理论空气量仍不能使天然气完全燃烧，必须多供给一些空气才能使天然气完全燃烧。在实际燃烧过程中所供的空气量称为实际空气量，符号Vα。实际空气量与理论空气量之比称空气过剩系数，符号α=Vα/V
。
空气过剩系数α：(可根据烟气成份分析结果来计算)
式中：O
2、CO和RO
2
分别是干烟气中氧气、一氧化碳和三原子气体(CO
2
＋SO
2
)
的容积百分比。21是空气中氧的容积百分数(20.6％≈21％)
在燃气炉运行时，只要燃烧不是很坏，CO是微量的，在计算α时可以忽略，视其为零。上式可简化为：
锅炉烟气成分分析
7.2锅炉烟气成分分析
在火力发电的过程中，对锅炉烟气含氧量、二氧化碳含量、一氧化碳含量的分析测量对于指导锅炉燃烧控制有重要的意义。
为保持锅炉处于最佳燃烧状态，应使实际供给的空气量大
于理论空气量，锅炉机组热损失最小的炉膛出口的最佳过剩空气系数应保持在一定范围内。
对锅炉铟气中的过剩空气系数的分析测量要考虑到烟气取样点的选择或给予必要的修正。目前，一般把烟气取样点设计在过热器出口或省煤器出口处。燃烧理论指出：在燃料一定情况下，当完全燃烧时，过剩空气系数是烟气中氧量或二氧化碳含量的函数，此时一氧化碳的含量为零。当不完全燃烧时，因
烟气中含有一氧化碳，过剩空气系数与氧量或二氧化碳含量的
函数要受到一氧化碳含量的影响：因此对一氧化碳含量和氧气
或二氧化碳含量的监视，对于指导燃烧更为有利。实际燃烧时，很多情况是烟气中一氧化碳含量比较少．因此，对于一氧化碳分析仪要求有较高的灵敏度和精确度。在不完全燃烧时，烟
气中还会有未燃尽的可燃物含量对烟气中的一氧化碳的含量、
二氧化碳含量和氧量都有影响。过剩空气系数α与一氧化碳含量二氧化碳含量和氧量的函数关系就更复杂，这种情况下．通过对一氧化碳含量和氧量的监测来指导燃烧会更有实际意义。
目前，对于高压大型锅炉，烟气中未燃尽可燃物的含量很
小．通常多是通过对烟气中的含氧量的监测来指导燃烧控制。
7.2.2 氧化锆氧量计
热风炉废气含氧量标准
1.工业锅炉烟气的含氧量应小于3%,爆炸极限门槛值是5.5%。
2.燃煤热风炉,炉膛燃烧的过程中,一般控制在2-3%的含氧量,出口烟气中含氧
量一般在3-6%之间。
3.燃气热风炉,燃烧时一般控制在1.5-3%之间,排放的烟气中氧气含量也在
3-6%之间。
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认识烟气含氧量：燃烧工况的影响
燃料一定，空气量增加：烟气含氧量将增大，多余的空气会吸收 一定的能量，经过烟囱排放大空气中，造成能量的浪费
空气量一定，燃料量增加：烟气含氧量将减少，由于燃料的不完 全燃烧，在造成燃料能量浪费的同时还将大量的有毒气体排放到 空气中，造成环境污染。
省煤器烟气出口处的烟气流量为FT1107，温度为TT1105。烟气含氧量 AI1101设有在线分析检测仪表。烟道内设有挡板DO1101。
检测仪表说明
位号 AI1101
检测点说明 烟气含氧量
执行机构说明
单位 %
位号 S1101 DO1101
执行机构说明 鼓风机变频 烟道挡板
风机变频调速旋钮S1101和烟道挡板开度调节旋钮DO1101均位于辅助 操作台上，它们的用途和立体流程设备盘台上的双效阀类似，可以内控 或外控。辅助操作台位于钢制盘台正面的右上方，可伸缩。
当直接选择质量指标作为被控变量比较困难或不可能时，可以选 择一种间接的指标作为被控变量。但是必须注意，所选用的间接 指标必须与直接指标有单值的对应关系，并且还需要具有一定的 变化灵敏度。
5、成分与物性参数测量的问题
并不是所有这类参数都有行之有效的测量方法，有些成分或物性 参数目前尚无法实现在线测量和变送；
锅 炉 烟 气 含 氧 量 控 制
实验目的
巩固PID控制器的使用 巩固经验整定法、衰减振荡法的使用 了解组分对象的特点和控制方法
一、基础知识
目录
二、烟气含氧量单回路控制系统的设计
三、实验步骤
四、总结
一、基础知识
1、控制规律的选择 2、控制规律的选择原则 3、PID控制器参数整定方法 4、质量指标控制 5、成分与物性参数测量的问题 6、锅炉烟气含氧量控制流程图 7、小锅硬件和仪器仪表的说明
风机变频 调速旋钮
烟道挡板开 度调节旋钮
二、烟气含氧量单回路控制系统的设计
1、认识烟气含氧量 2、烟气含氧量控制方案 3、烟气含氧量控制方案选择 4、烟气含氧量控制方案
1、认识烟气含氧量
烟气含氧量是指燃料燃烧之后排出的烟气中氧气的含量，它是锅 炉燃烧的一个重要的指标，它与锅炉燃烧效率、排烟热损失等有 很大的关系
燃料经由燃料泵P1102泵入炉膛F1101的燃烧器；空气经由变频鼓风机 K1101送入燃烧器。变频器频率为S1101（被归一化到0~100%之间）， 空气量为FT1104。
燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生热量使锅炉水汽化。燃烧产生的 烟气带有大量余热，对省煤器E1102中的锅炉上水进行预热。
被控对象：烟气
被控变量：烟气含氧量
AIC
炉膛
1101
操纵变量：风机频率
M
空气
风机
干扰变量：挡板开度
K1101
AI 1101
烟气
被控对象：烟气 被控变量：烟气含氧量 操纵变量：挡板开度 干扰变量：空气量
空气
M
风机 K1101
炉膛
AIC 1101
AI 1101
烟气
DO 1101
3、烟气含氧量控制方案选择
进风量和出风量都对烟气含氧量有显著的影响，那么选择哪一个 做操纵变量更好呢？
经过分析，对烟气含氧量起到实质性影响的应当是进风量，也就 是风机转速的大小。烟道挡板作为一种可以调节和对烟气含氧量 有影响的因素，更适合于在风机转速无法调节时进行亡羊补牢似 的控制。因此，我们选择方案一风机转速来调节烟气含氧量。
4、烟气含氧量控制方案
SP
烟气含氧量 控制器
风机频率 调节阀
烟气含氧量
含氧量测量 变送装置
控制器正反作用：反作用 控制规律：比例—积分作用
三、实验步骤
1、打开锅炉工程。 2、确认S1101为内控状态。 3、进行控制系统组态。
设置数据采集点，采集烟气含氧量AI1101实测值作控制器输入。 PID控制器组态（具体配置见下页）。 设置执行单元，阀门位号S1101，数据输出类型为“绝对量”。 进行信号连接。
成分分析仪表普遍具有比较大的测量滞后，不能及时地反映产品 质量变化的情况；
成分分析仪表的工作环境要求都比较高，较差的工作环境可能会 带来比较大的测量误差。
6、锅炉烟气含氧量控制流程图
7、小锅硬件和仪器仪表的说明
省煤器实质上也是换热器，壳程中是炉膛燃烧产生的烟气，管程 中是锅炉上水。
锅炉上水经由省煤器流向汽包，省煤器E1102由多段盘管组成，燃 料燃烧产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的锅炉上水换 热，回收烟气中的余热并使锅炉上水进一步预热。 被烟气加热成 饱和水的锅炉上水全部进入汽包V1102。
空气量一定，燃料中可燃成分增加 ： 烟气含氧量将减少，由于 燃料的不完全燃烧，在造成燃料能量浪费的同时还将大量的有毒 气体排放到空气中，造成环境污染。
空气量一定，燃料中可燃成分减少：烟气含氧量将增大，多余的 空气会吸收一定的能量，经过烟囱排放大空气中，造成能量的浪 费
2、烟气含氧量控制方案
但对于噪声较大的参数，如流量，则不能选用比例—微分控制器 对于精度要求高的，要加入积分规律，可选用比例—积分控制器 较重要的、控制精度要求较高的、希望动态偏差小的、被控对象
滞后时间较大的，可选用比例—积分—微分控制器
3、PID控制器参数整定方法
PID控制器参数整定方法有：理论整定法、工程整定法 理论整定法：
需求出各环节的传递函数，实际问题难以满足，理论计算较繁 琐，工程上一般不采用。
工程整定法
直接在闭合的控制回路中进行整定。是一种经验方法，简单、 方便、易于掌握，工程中广泛采用。
主要包括：经验整定法、临界比例度法、衰减振荡法、响应曲 线法。
4、质量指标控制
选择质量指标作为被控变量是设计控制系统时首先要考虑的。
1、控制规律的选择
工业控制器常见到有开关控制、比例控制器、比例—积分控制器、 比例—微分控制器、比例—积分—微分控制器。
过程工业中常见的参数有液位Fra Baidu bibliotek流量、压力、温度和成分
2、控制规律的选择原则
对控制要求不高的参数，可采用比例控制器，甚至开关控制 对控制要求不高，且惯性较大的参数，可采用比例—微分控制器，