锅炉送引风设计

摘要

锅炉燃烧过程自动控制主要包括三项控制内容: 控制燃料量、控制送风量、控制引风量。为实现对燃料量、送风量和引风量的控制, 相应的有三个控制系统, 即燃料量控制系统、送风量控制系统和引风量控制系统。以上三个控制系统之间存在着密切的相互关联, 要控制好燃烧过程, 必须使燃料量、送风量及引风量三者协调变化。锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的需求, 同时保证锅炉的安全经济运行。在锅炉燃料控制子系统中, 有三种方案控制燃料量, 分别为: 燃料反馈的燃料控制系统、给煤机转速反馈的燃料控制系统和前馈加反馈的燃料控制子系统。其中, 给煤机转速反馈的燃料控制子系统是目前应用最多的。送风控制一般采取串级比值控制系统, 辅之以含氧量校正信号。引风控制系统一般引入送风量前馈信号, 使送风量与引风量相匹配。锅炉送风机、引风机是锅炉系统的重要设备，对提高介质的燃烧利用率、保证锅炉的正常使用起着关键作用。本次课程设计主要针对燃煤锅炉燃烧的送、引风系统进行设计。

关键词：锅炉、燃烧、自动控制、送引风

目录

摘要...................................................................................................... I 1.锅炉燃烧过程分析. (1)

1.1磨煤机的工作原理 (1)

1.2给煤机的工作原理 (1)

1.3空气预热器 (1)

1.4一次风机工作原理 (1)

1.5送引风机工作原理 (1)

1.6燃烧器布置 (3)

2.燃烧过程控制任务和调节量 (4)

2.1.燃烧过程控制任务 (4)

2.2燃烧过程调节量 (4)

3.锅炉送、引风机风压及风量的理论计算 (5)

3.1送风机风压与风量的确定 (5)

3.2引风机的风压与风量的确定 (6)

4.锅炉燃烧过程控制基本方案及分析 (8)

4.1蒸汽出口压力控制系统分析 (9)

4.2燃料量控制系统 (9)

4.3送风量控制系统 (12)

4.4引风量控制系统 (14)

5.控制系统单元元件的选择 (16)

5.1变送器的选择 (16)

6.控制原理图 (18)

7.致谢 (20)

参考文献 (20)

1.锅炉燃烧过程分析

燃烧设备主要有磨煤机、给煤机、燃烧器、风机等，下面分别做简单的介绍。

1.1磨煤机的工作原理

球磨机主体是一个大圆筒形式, 筒内装有大量钢球。筒身两端是架在大轴承上的空心轴颈, 一端是热空气和原煤的进口, 另一端是气粉混合物的出口。圆筒由电动机通过减速器拖动旋转, 筒体转动时, 将筒内钢球带到一定高度, 这时波浪形护甲起着带动钢球、避免滑落的作用, 钢球从一定高度落下将煤击碎。所以球抹机主要是以撞击作用磨制煤粉的, 同时也兼有挤压、碾压作用。球磨机内干燥与磨煤是同时进行的, 一般均采用热空气作为干燥剂, 磨好的煤粉由干燥剂气流从筒体内带出。干燥剂气流在筒内的速度为1~ 3m/ s, 速度越大, 带出的煤粉越粗, 磨煤出力越大。

1.2 给煤机的工作原理

给煤机工作原理比较简单, 原煤仓落煤经给煤机进口, 由皮带驱动滚轮动皮带滚动,将皮带上原煤输送至给煤机出口进入磨煤机进行碾磨。给煤机给煤量调节是通过电磁调速电动机控制启动滚轮转速来实现的。电子称重式给煤机给煤量的称重原理是通过负荷传感器测出的单位长度皮带上煤的重量G,再乘以由编码器

测出的皮带转速v, 就得到了给煤量B, 即B= Gv。

1.3 空气预热器

空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。

1.4 一次风机工作原理

一次风机为前弯式离心风机, 由叶轮组、机壳、进风口、调节门、传动组组成。其工作原理为当风机运转时, 充满叶轮的气体被叶片带动一起旋转, 旋转的气体因自身的质量产生了离心力。在离心力作用下, 使气体沿叶片流道从叶轮四周出口处冲出, 获得能量, 同时, 叶轮中心形成负压。进口侧气体在大气压力作用下不断的吸入, 风机不停的旋转, 气体就不断的被吸入、排出。

1.5送、引风机工作原理

送、引风机为动叶可调轴流风机, 它的工作原理是基于机翼型理论。气体以一个攻角进入叶轮, 在翼背上产生一个升力, 同时必定在翼腹上产生一个大小相等方向相反的作用力, 使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。与此同时, 风机进口处由于差压的作用, 使气体不断地被吸入。而动叶可调轴流风机, 攻角越大, 翼背的周界越大, 则升力越大, 风机的压差越大,风量则小。当叶片攻角达到临界值时, 气体将离开翼背的型线而发生涡流, 此时风机压力大, 风量下降, 产生失速现象。

1.6 燃烧器布置

自然循环煤粉炉采用四角布置切圆燃烧方式的直流式摆动燃烧器。在炉膛下由八层二次风喷嘴、五层一次风喷嘴和两层三次风喷嘴组成。

2.燃烧过程控制任务和调节量

2.1 燃烧过程控制任务

(1)满足机组负荷要求，维持主蒸汽压力稳定；

燃烧过程控制任务与机组运行方式有关。

(2)保证燃烧过程经济性；

使燃料得以充分燃烧

(3)保证燃烧过程稳定性。

维持锅炉炉膛压力稳定

2.2 燃烧过程调节量

根据控制任务，主要调节以下三个物理量：

1．燃料量调节

调节燃料量使入炉燃料燃烧所产生的量能与锅炉外部负荷需求的量能相适应。

2．送风量调节

燃料量改变时，送风量也应改变，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。调节送风量的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。

3．引风量调节

调节引风量的目的是使引风量与送风量相适应，以保持炉膛压力在要求范围内，以保证燃烧过程稳定性。