第10章 燃烧控制系统分析及设计 [兼容模式]

第十章燃烧控制系统分析与设计《热工自动控制系统》

第十章燃烧控制系统分析与设计§10.1 比值控制系统

101

§10.2 锅炉燃烧过程及其控制

10.2

§10.3 燃料量控制系统

§10.4 送风量控制系统

§10.5 炉膛压力控制系统

§10.6 燃烧控制系统举例

106

§10.7 练习题

107

101

§10.1 比值控制系统

比值控制系统

比值控制系统：保持两个变量成比例变化的

控制系统

控制系统。

按定比值控制按简单比值控制

性质结构

分变比值控制分复杂比值控制

一比值控制1一、比值控制

1.

1. 单闭环比值控制系统（定比值）单闭环比值控制系统（定比值）θ

1

γ1

÷PI

Z γ2

I 0θ

2

11.

1. 单比值控制系统（定比值）单比值控制系统（定比值）单闭环比值控制系统的特点

特点：可以实现从动变量随主动变量变化；特点：可以克服从动变量自身的扰动影响。缺点：主动变量不可控，若其产生大幅波缺点：动，从动变量也很难跟上。

22.

2. 双闭环比值控制系统（定比值）双闭环比值控制系统（定比值）双闭环比值控制系统的特点

特点：可以可以克服从动变量自身的扰动影响克服从动变量自身的扰动影响；；特点：可以克服主动变量自身的扰动影响；系统升降负荷只需改变主动变量的设定值，从动变量就会按比例同时改变主动主动//从动变量就会按比例同时改变。

33.

3. 串级比值控制系统（变比值）串级比值控制系统（变比值）生产过程要求变量的比值随第三个参数的需要而变化I 0θ2执行器控制器2对象2对象1Y

控制器1Y 0

-÷-测量变送器

测量变送器θ1

串级比值控制系统（变比值）

3. 串级比值控制系统（变比值）

33.

串级比值控制系统的特点

特点：副回路是一个闭环比值系统；

特点：系统按Y 的控制指标自动修正比例定值；

以比值控制为手段，以保证目标参数精确跟踪为目的。

确跟踪为目的

102

§10.2 锅炉燃烧过程及其控制

一、燃烧控制系统的基本任务

二、汽压被控对象的动态特征

三、燃烧过程控制系统的整体结构

四、燃烧过程控制系统的组成原则

五、燃烧控制系统基本方案

六六、小结

燃烧控制系统的主要任务

P T

锅炉控制燃烧控制给水控制汽机控制负荷控制旁路控制

蒸汽温度控制

～

MW

燃料风量

化学能

热能

燃烧控制系统的主要任务

使燃料燃烧提供的热量适应锅炉蒸汽负1. . 使燃料燃烧提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要；

荷的需要

保证锅炉安全、经济、环保运行。

.2. . 保证锅炉安全、经济、环保运行。

相关因素燃料种类制粉系统结构

相关因素：燃料种类、制粉系统结构、

燃烧设备、锅炉运行方式。

燃烧设备锅炉运行方式

燃烧控制系统的调节手段

过热蒸汽

再热蒸汽

高压缸排汽

锅炉给水

送风量

送风机

燃料量

引风量

引风机

一燃烧控制系统的基本任务

一、燃烧控制系统的基本任务

☆维持蒸汽压力稳定

目标：压力稳定←手段：调整燃料量蒸汽压力反映了锅炉侧的蒸汽产量和汽机侧

的负荷耗汽量的平衡关系。

蒸汽压力稳定←→能量供需平衡

一燃烧控制系统的基本任务

一、燃烧控制系统的基本任务

☆确保燃烧过程经济

目标：燃烧经济←手段：调整送风量

保证有足够的送风量使燃料得以充分燃烧；同时，尽可能减少排烟损失。

燃烧经济性←→最佳风煤配比

一燃烧控制系统的基本任务

一、燃烧控制系统的基本任务

☆维持炉膛负压稳定

目标：负压稳定←手段：调整引风量

目标手段调整引量负压过高：炉膛喷灰、喷火，甚至爆炸；

负压过低：炉膛漏风，排烟损失大，引风机电耗高。负压过低炉膛漏风排烟损失大引风机电耗高炉膛负压稳定←→引、送风量平衡

一、燃烧控制系统的基本任务

一燃烧控制系统的基本任务

☆保证燃烧过程的环保性

设备：脱硫设备、低氮燃烧器、循环流化床控制：优化风煤配比，调整火焰中心位置控制优化风煤配比调整火焰中心位置

燃烧控制系统的调节手段

过热蒸汽

再热蒸汽

高压缸排汽

锅炉给水

送风量

送风机

燃料量

引风量

引风机

控制量对被控制量的影响关系

被控量控制量

蒸汽压力燃料量

烟气含氧量送风量

炉膛压力引风量

从变化的根源——蒸汽压力着手研究

二汽压被控对象的动态特征二、汽压被控对象的动态特征

MW

P T

μT

P b

～

送风量M

燃料量

研究：燃烧强度M →主蒸汽压力P T

调节汽门开度μT →主蒸汽压力P T