锅炉燃烧过程控制系统分析
对燃煤锅炉燃烧系统自动控制性的探讨
对燃煤锅炉燃烧系统自动控制性的探讨工业锅炉技术已被广泛地应用于我国国民经济的各个部门。
通常蒸发量较小的工业锅炉用于供热或提供循环热水，工业锅炉蒸发量大的就用来驱动蒸汽轮机或蒸汽机，使热能逐渐转化为机械能，或者转换为电能。
因此，一台锅炉如果要可靠、安全、高效地运行起来，运行参数达到恰当设计值，除了锅炉本身的设备和各种辅机必须完好无损之外，还要求自动化仪表正常工作以及自动控制系统制定正确的方案。
随着现代化的发展，科学技术的不断进步，人们的生活水平逐渐提高，人们更加追求绿色、环保、无污染的生活质量。
因此，对节省能源和自动控制的要求也在不断提高，以及对于实现自动控制的手段也在不断追求更高水平。
这就为计算机介入自动控制中的应用提供了契机和迫切性，从计算机本身来讲，计算机技术本身的不断发展也为其得以应用提供了可能性，利用计算机来实现生产过程的自动控制是目前自动控制技术发展的方向。
一、锅炉燃烧过程的全程控制系统1.关于锅炉燃烧系统的简介。
1.1燃烧系统的任务及燃烧过程自动调节任务：1.1.1保证燃烧的经济性。
在改变给煤量的时候，必须要相应地改变送风量，从而使得煤量与燃料量达到适当配合状态，来提高燃烧过程的经济性。
送入空气量不足，则燃料不能充分燃烧；送入空气量过大，则过剩空气带走炉膛的热量，造成热损失。
1.2保证引风和鼓风的正确配比，维持炉膛负压值。
膛压为正，会使炉膛有爆炸危险，并且使炉火外喷，对锅炉周围设备及操作人员造成威胁；负压过大，则过剩空气会带走炉膛中的热量。
1.2.1燃烧系统的调节对象燃烧调节系统中一般包含3个被调参数，即气压p、炉膛负压Pf及过剩空气系数α（或最佳含氧量O2）；其中也有3个调节量，分别是送风量F、燃料量M和引风量Y。
燃烧调节系统中的调节对象燃料量而言，根据其燃料种类的不同也许是炉排电机，或者是燃料阀。
而对于送风量和引风量来说一般是鼓风电机或引风电机。
1.2.2根据燃烧系统调节对象的特性，对于锅炉燃烧过程的自动控制任务安排如下：首先，提供热量以适应蒸汽负荷的需要，其次，保证燃烧的便捷性和经济性以及锅炉在运行过程的安全性。
锅炉的燃烧和排烟系统分析
锅炉的燃烧和排烟系统分析锅炉是工业生产中应用非常广泛的热能设备，其主要功能是将燃料的化学能转化为热能，进而加热水和蒸汽，以满足各种工艺过程和生活中的热能需求。
锅炉的燃烧和排烟系统是锅炉运行过程中的关键环节，直接影响到锅炉的热效率和环保性能。
本文将对锅炉的燃烧和排烟系统进行详细的分析。
锅炉燃烧系统分析锅炉燃烧系统主要包括燃料供应、空气供应和燃烧设备三个部分。
燃料的种类、供应量和供应方式，以及空气的供应量和供应方式都会影响到锅炉的燃烧效果。
燃料供应燃料的种类和供应量直接影响到锅炉的热效率和排放物。
目前，常用的燃料有煤、油、气、生物质等。
不同燃料的燃烧产物和燃烧温度都有所不同，因此在选用燃料时，需要根据锅炉的实际需求和环保要求来选择。
空气供应空气是燃烧过程中必不可少的，适量的空气可以保证燃料充分燃烧，提高锅炉的热效率。
空气供应量过少，会导致燃烧不完全，产生一氧化碳等有害气体；空气供应量过多，则会降低燃烧温度，影响热效率。
燃烧设备燃烧设备的选择和设计对锅炉的燃烧效果有重要影响。
常见的燃烧设备有煤粉燃烧器、油喷嘴、燃气燃烧器等。
燃烧设备的设计应考虑到燃料的特性、燃烧温度、热效率等因素。
锅炉排烟系统分析锅炉排烟系统的主要功能是将燃烧过程中产生的废气排放到大气中，同时对废气进行净化处理，减少对环境的污染。
排烟系统主要包括废气排放装置和净化装置。
废气排放装置废气排放装置主要包括烟囱和排烟风机。
烟囱是排放废气的主要通道，其高度和直径需要根据锅炉的类型和排放要求进行设计。
排烟风机则是将废气从锅炉中抽出，经过净化处理后排放到大气中。
净化装置净化装置的主要作用是去除废气中的有害物质，减少对环境的污染。
常见的净化装置有除尘器、脱硫装置、脱硝装置等。
这些装置的选择和设计需要根据锅炉的燃料类型和排放标准来确定。
本文对锅炉的燃烧和排烟系统进行了分析，指出了影响锅炉燃烧效果和环保性能的主要因素。
对于锅炉运行过程中，需要根据实际情况和环保要求，合理选择和设计燃烧和排烟系统，以提高热效率，减少对环境的污染。
锅炉燃烧过程控制系统6
T6
超弛控制回路 100%
T3
A 0%
T4
A
f(x) 引风机A 引风机 静叶开度
f(x) 引风机B 引风机 静叶开度
磨煤机磨出的煤粉由一次风送入炉膛， 磨煤机磨出的煤粉由一次风送入炉膛，送粉能 力与一次风量有关；同时， 力与一次风量有关；同时，一次风量对制粉系统 的正常工作影响很大， 的正常工作影响很大，所以必须对进入磨煤机的 一次风量进行控制。 一次风量进行控制。 磨煤机出口温度与煤粉干燥度有关， 磨煤机出口温度与煤粉干燥度有关，出口温度 太低，会使煤得不到足够得干燥， 太低，会使煤得不到足够得干燥，影响煤粉的输 甚至会造成堵塞；出口温度太高， 送，甚至会造成堵塞；出口温度太高，则容易发 生煤的自燃。因此， 生煤的自燃。因此，需对磨煤机出口温度进行控 制。 由于一般都是通过调节磨煤机入口热风挡板开 度控制磨煤机入口一次风量； 度控制磨煤机入口一次风量；通过调节磨煤机入 口冷风挡板控制磨煤机出口温度。 口冷风挡板控制磨煤机出口温度。为保证控制开 度与风量的一一对应关系， 度与风量的一一对应关系，为此需设置一次风压 力控制系统。 力控制系统。
∑1
T
A
磨A冷风挡板开度指令 冷风挡板开度指令
图12－60 磨A出口温度控制系统方案 － 出口温度控制系统方案
磨A出口温度 出口温度 A A △ PID f(x) ∑
给煤机A给煤指令 给煤机 给煤指令
磨A入口一次风量 入口一次风量
f(x) A ∑ △ PID
T
A
T
A T A
磨A冷风挡板开度指令 冷风挡板开度指令
5. 送风控制系统
总风量
Σ1
f1(x) A 1 Σ2 △ PID1
LAG1 y1 － + Σ3 f4(x) y2 + + Σ4 y3 LAG2 y4 ＞ y5
《锅炉燃烧控制系统》课件
05
燃烧控制系统的应用与案 例分析
燃烧控制系统在工业锅炉中的应用
工业锅炉是燃烧控制系统的重要应用领域之一，通过采用先进的燃烧控 制系统，可以提高锅炉的燃烧效率、降低能耗和减少污染物排放。
工业锅炉的燃烧控制系统通常包括燃料供应系统、空气供应系统、燃烧 器控制系统等，通过协调控制这些系统，实现锅炉的稳定燃烧和高效运
03
根据燃烧方式，可分为 层燃炉、室燃炉、循环 流化床炉等。
04
根据用途，可分为工业 锅炉和电站锅炉等。
03
燃烧控制系统的工作原理
控制系统的基本组成
01
02
03
04
传感器
用于检测锅炉运行状态和燃烧 参数，如温度、压力、流量等
。
控制器
根据传感器采集的数据进行计 算和控制，输出控制信号。
执行器
根据控制信号调节燃烧设备的 运行，如调节阀、电机等。
04
燃烧控制系统的关键技术
燃烧控制技术
燃料控制
根据锅炉的负荷需求，调整进入锅炉的燃料 量，确保锅炉稳定运行。
燃烧效率优化
通过调整燃料和空气的配比，提高燃烧效率 ，降低能耗。
点火与火焰监测
自动点火并监测火焰状态，防止锅炉熄火， 确保安全运行。
排放控制
控制燃烧过程，减少有害气体和颗粒物的排 放。
温度控制技术
燃烧反应过程中，燃料与空气中的氧气发生化学反应，释放出能量，同时生成废气 和灰渣。
锅炉燃烧系统通过合理组织燃烧，提高燃烧效率，降低污染物排放，实现能源的高 效利用。
锅炉燃烧系统的组成
锅炉燃烧系统主要由燃烧 器、炉膛、送风系统、排 烟系统、灰渣排放系统等 组成。
燃烧器是燃烧系统的核心 部件，负责提供燃料和空 气的混合物，并组织燃烧 过程。
锅炉燃烧系统的控制系统设计毕业论文
锅炉燃烧系统的控制系统设计摘要：锅炉是热电厂重要且基本的设备，其最主要的输出变量之一就是主蒸汽压力。
主蒸汽压力的自动调节的任务是维持过热器出口气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和气温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和[1]经济性。
锅炉所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可以作为精馏、干燥、反可以作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。
随着工业生产的规模不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。
在控制算法上、综合运用了单回路控制、串级控制、比值控制等控制方法实现了燃料量控制调节蒸汽压力、送风量控制调节烟气含氧量、引风量控制炉膛负压，并有效克服了彼此的扰动，使整个系统稳定运行。
运行。
关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；关键词：锅炉；蒸汽压力；单回路控制；ControlsystemdesignoftheboilercombustionsystemAbstract:Theboilerisimportantandbasicequipmentofthethermalpowerplan t,oneofthemainoutputvariableisthemainsteampressure.Thetaskoftheauto maticadjustmentofthemainsteampressureistomaintainthesuperheateroutle ttemperaturewithintheallowablerange,toensurethesafetyandeconomyofth eunitoperation.Theboilersproducehighpressuresteamcanbeusedasasource ofpower-driventurbine,butalsoasadistillation,drying,reaction,heatingandprocesshe atsource.Withindustrialproductionexpanding,asafilterforpowerandheat,b utalsotowardthehigh-capacity,high-parameter,high-efficiencydirection.Inthecontrolalgorithm,theintegrateduseofsingle-loopcontrol,cascadecontrol,ratiocontrol,thecontrolmethodoffuelcontroltoadjustthevaporpressure,airvolumecontroltoadjustthefluegasoxygenconten t,thewindcontrolthefurnacenegativepressure,andeffectivelyovercomeeac hotherdisturbancessothatthewholestabilityofthesystem.Keywords:Boiler;Vaporpressure;Single-loopcontrol引言引言随着城市的快速发展，我们对用电的需求也越来越大，如何利用好有限的能源来保证供电是一个重要的话题，在能源的利用过程中如何更加提高能源的利用率是一个可研究性的话题，本文基于上述话题对电厂的燃烧锅炉控制进行了研究。
燃烧过程自动控制系统ppt课件
图7-16 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7-17(b)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。
§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
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证锅 炉燃烧过程安全经济地运行。因此，当负荷改变时，锅 炉将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： 1、燃料量调节 2、送风量调节 3、引风量调节
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△P2＞△P1。
∆P1 ∆µB
∆P2
µB
0
t
DT
0 Pd,PT
T
t Pd PT
t 0
τB
图 9-5 燃烧率扰动时汽压的阶跃响应曲线 (µT)不变
2．负荷扰动下汽压控制对象的动态特性
⑴在μT扰动时：
在μT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：
⑵在DT扰动时：
第三节 燃烧过程控制信号的测取 The Collection of Control Signal
锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真 (2)解析
锅炉燃烧过程控制系统的Simulink仿真燃烧过程控制系统概述燃烧蒸汽锅炉的燃烧过程主要由三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。
[6]如图1是燃烧过程控制系统示意图，图2是原理方框图，图3是燃烧过程控制特点。
图1燃烧过程控制系统示意图图2原理方框图图3 燃烧过程控制特点2.1蒸汽压力控制系统和燃料空气比值系统燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是为后续的生产环节提供稳定的压力。
一般生产过程中蒸汽的控制是通过调节压力实现的，随着后续环节的蒸汽用量不同，会造成燃油蒸汽压力的波动，蒸汽压力的波动会给后续的生产造成不良的影响，因此，维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。
保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃料产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。
因此，各个控制环节的关系如下：蒸汽压力是最终被控量，根据生成量确定；燃料量根据蒸汽压力确定；空气供应量根据空气量与燃料量的比值确定。
控制量如图4所示。
图5为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统结构简图。
图6为燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图。
图4控制量示意图图5燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图图6燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图2.2炉膛负压控制系统所谓炉膛负压：即指炉膛顶部的烟气压力。
炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参数之一。
炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。
当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时，最先将在炉膛负压上反映出来，而后才是火检、火焰等的变化，其次才是蒸汽参数的变化。
因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。
大多数锅炉采用平衡通风方式，使炉内烟气压力低于外界大气压力，即炉内烟气负压，炉膛内烟气压力最高的部位是炉堂顶部。
探讨锅炉燃烧控制系统的改进
探讨锅炉燃烧控制系统的改进锅炉燃烧控制系统是锅炉运行中不可或缺的重要组成部分。
它能够自动控制锅炉的燃烧过程，实现精确的温度控制和燃料利用效率的最大化，从而保证锅炉运行的安全、可靠和节能。
然而，随着锅炉燃料多样化和锅炉性能要求的不断提高，传统的锅炉燃烧控制系统已经难以满足现代锅炉的需求。
因此，我们有必要探讨一些锅炉燃烧控制系统的改进方法。
本文将重点介绍探讨锅炉燃烧控制系统的改进的以下几个方面。
锅炉燃烧控制系统的基本原理锅炉燃烧控制系统是由燃烧器、点火器、燃气阀、空气阀、反馈控制器等组成的，通过人机交互界面实现锅炉温度、压力等参数的实时监测和控制。
其中，控制器是锅炉燃烧控制系统的控制中枢，它通过采集与锅炉运行有关的参数，将这些参数进行处理和判断，并控制相关执行器来实现对锅炉燃烧过程的控制。
锅炉燃烧过程中存在的问题在锅炉燃烧过程中，常常会出现一些问题，这些问题不仅会影响锅炉的安全和可靠性，还有可能导致大量的能源浪费。
主要问题有以下几个方面：温度不稳定温度不稳定是燃烧控制系统中比较常见的问题。
过低的温度会导致燃料在锅炉燃烧室中不能完全燃烧，影响能源利用效率，而过高的温度则会导致锅炉的损耗增加以及可能带来安全隐患。
燃料不能完全燃烧由于锅炉燃烧控制系统的不完善，导致燃料在锅炉燃烧室中不能完全燃烧，这不仅会影响锅炉的运行效率，还会导致大量的能源浪费和环境污染。
管路堵塞由于石子、煤渣等不能完全燃烧的物质容易堵塞锅炉管道，导致锅炉运行不畅，影响锅炉的使用寿命和运行效率。
锅炉燃烧控制系统的改进针对锅炉燃烧控制系统面临的问题，我们可以从以下几个方面进行改进。
能量回收能量回收技术是目前锅炉燃烧控制系统改进的一个重要方向。
通过能量回收技术，可以对燃料的能量进行回收，以达到节能和环保的目的。
常见的能量回收技术包括余热回收、废气利用等。
智能控制智能控制技术是目前燃烧控制系统改进的重要方向之一。
通过智能化控制，可以监测锅炉的燃烧过程，实时调整相关参数，以达到最佳燃烧效果，提高能源利用效率，减少污染物排放和安全隐患。
浅谈燃油(气)锅炉燃烧自动控制系统
浅谈燃油（气）锅炉燃烧自动控制系统提要：介绍了燃油(气)锅炉的组成结构和系统工艺。
在分析燃油（气）锅炉特性的基础上，对燃油（气）锅炉的燃烧控制系统进行了研究。
关键词：燃油（气）锅炉；燃烧器；自控引言：我国工业的不断发展，能源消费日益增大，环境污染日益恶化。
锅炉是重要的能源转换设备，由于燃煤锅炉对环境的污染严重，使得高效清洁的燃油（气）锅炉得到了很大的发展。
鉴于燃油（气）锅炉所用燃料的快速爆发性及负荷的多变性，燃油（气）炉采用自动控制。
本文从锅炉燃油（气）锅炉系统工艺分析开始，重点阐述了燃烧器控制等燃烧自动控制系统，从而使锅炉安全可靠经济的运行。
1.燃油（气）锅炉工艺系统分析1.1燃油（气）锅炉系统工艺以蒸汽锅炉为例，燃油（气）锅炉工艺流程如下：燃料和热空气按一定比例送入燃烧室进入锅炉燃烧，产生一定参数的蒸汽，供给生产负荷设备用。
与此同时，燃烧过程中产生的烟气，经省煤器和空气预热器，最后引风机送往烟囱，排入大气。
1.2燃油（气）锅炉基本组成部分燃油（气）锅炉主要由下列几部分构成:锅炉主体部分：燃烧系统、本体受热面、省煤器、空气预热器；辅助设备:引风设备（引风机，烟囱，烟道等）；送风设备、给水设备、水处理设备、燃料供给设备。
1.3锅炉的工作过程锅炉的工作包括三个同时进行的过程:燃料的燃烧过程，烟气向水的传热过程和水的汽化过程。
简要叙述如下:(1)燃料的燃烧过程具有一定温度和压力的燃料油（气）通过燃烧器进入炉膛，然后吸收炉内热量，通过合理配风，形成可燃混合物。
然后继续吸热升温，达到燃点着火燃烧。
(2)烟气向水的传热过程由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高，在炉膛的四周高温烟气与水冷壁进行管内工质经过辐射、对流方式进行换热，然后烟气向炉膛的上方流动，经过省煤器、空气预热器最后以经济的低烟温排出锅炉。
(3)水的汽化过程锅炉工作时，锅筒中的工作介质是处于饱和状态下的汽水混合物。
容重大的工质往下流入下锅筒，容重小的工质则进入上锅筒，蒸汽借助于上锅筒内装设的汽水分离设备，以及在锅筒本身空间中的重力分离作用，使汽水混合物得以分离。
锅炉燃烧系统的自动化控制方法研究
锅炉燃烧系统的自动化控制方法研究引言锅炉是许多工业生产过程中不可缺少的设备之一，其燃烧系统的控制对于保证燃烧效率和节能环保至关重要。
随着科技的不断发展，自动化控制技术被广泛应用于锅炉燃烧系统中，以提高燃烧效率、降低能耗和减少排放。
本文将对锅炉燃烧系统的自动化控制方法进行研究，并分析其应用前景和挑战。
一、锅炉燃烧过程的动态特性锅炉燃烧过程受到多个因素的影响，如燃料性质、风量、给水温度和负荷变化等。
这些因素使得锅炉燃烧过程呈现出一定的动态特性，对于准确控制锅炉燃烧系统至关重要。
1.1 燃料性质燃料的不同特性直接影响着锅炉燃烧系统的控制策略。
不同燃料的供氧需求、自燃性和燃烧速度等参数差异较大，因此在控制过程中需要根据不同燃料的特性进行相应调整。
1.2 负荷变化锅炉的负荷变化会导致燃烧系统的参数发生变化，如燃料供给量、风量和给水温度等。
因此，在负荷变化时需要实时调整控制策略，以保持燃烧系统的稳定性和高效性。
1.3 温度变化燃烧系统中的温度变化会对燃料的燃烧过程产生较大影响。
温度过低会导致燃烧不完全，温度过高则容易引发爆炸事故。
因此，对于不同工况下的温度变化，需要实时监测并进行相应的控制调整。
二、锅炉燃烧系统的自动化控制方法为了提高锅炉燃烧系统的效率和稳定性，自动化控制方法被广泛应用于锅炉燃烧系统中。
下面将对几种常用的自动化控制方法进行介绍。
2.1 模糊控制模糊控制方法是一种应对非线性、时变系统的控制策略。
它通过建立模糊规则库和模糊推理机制，将输入的模糊值映射为输出的控制信号，实现对锅炉燃烧系统的控制。
模糊控制方法对于锅炉燃烧系统这种动态特性较强的系统具有良好的适应性。
2.2 PID控制PID控制方法是一种基于比例、积分和微分的控制策略。
通过对反馈信号进行比较、积分和微分运算，并将结果与期望值进行比较，来调整输出控制信号，实现锅炉燃烧系统的自动化控制。
PID控制方法具有简单易实现、稳定性好的特点，在许多工业领域得到广泛应用。
燃气锅炉的燃烧控制系统及其要素
燃气锅炉的燃烧控制系统及其要素燃气锅炉作为一种重要的能源设备，在现代生活中扮演着不可替代的角色。
其中，燃烧控制系统是燃气锅炉的核心部件之一，对于燃气锅炉的性能、效率和安全性都起着至关重要的作用。
因此，了解燃气锅炉的燃烧控制系统及其要素是必不可少的。
本文将对燃气锅炉的燃烧控制系统作一详细解析。
一、燃烧控制系统的组成燃气锅炉的燃烧控制系统主要由点火系统、风机系统、燃气系统、火焰监测系统、温度控制系统等组成。
1. 点火系统点火系统是燃气锅炉的启动系统，其作用是将点火电流传递到点火电极上，使燃料被点燃。
点火系统由点火变压器、点火电极、高压电缆等组成。
2. 风机系统风机系统主要由鼓风机、风管等组成，其作用是将空气送入燃烧室，同时调节氧气的浓度和风量，以获取最佳的燃烧效果。
3. 燃气系统燃气系统主要由燃气阀门和燃气管道等组成，其作用是将燃气送入燃烧室中。
燃气阀门通过控制燃气的流量和压力，来调节燃烧室中的氧气浓度和燃料供应量，以达到最佳的燃烧效果。
4. 火焰监测系统火焰监测系统主要由火焰探测器、火焰信号放大器等组成，其作用是监测火焰的状态，以确保燃烧过程的安全和有效性。
一旦火焰出现问题，火焰监测系统就会发出警报，同时停止燃气供应，以保护燃烧设备和用户的安全。
5. 温度控制系统温度控制系统主要由温度传感器和温度控制器等组成，其作用是监测燃烧室内部的温度，并通过控制燃气、空气的配比和供应量，来调节燃烧室的温度，以满足用户的需求。
例如，在供暖场合下，温度控制系统可以根据室内温度的变化，自动调节燃烧室内的温度，以达到最佳的供暖效果。
二、燃烧控制系统的要素燃烧控制系统的要素主要包括燃气/空气比、火焰形态和火焰温度等。
1. 燃气/空气比燃气/空气比是指燃烧室中燃气和空气的配比，其配得过多或过少都会影响燃烧效果。
燃气/空气比过多会导致燃气未完全燃烧，产生有害气体和烟雾等物质，同时也会浪费燃料资源；而燃气/空气比过少则会导致缺氧燃烧，产生大量一氧化碳等有害气体，同时也会降低燃烧效率。
锅炉燃烧过程控制系统
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
BD
V1
O2
O2S
M
－
＋V
PI5
＋
－
PI1
＋
－
PI2
×
＋
－
PI3
ps
pss
f(x)
＋
－＋
PI4
一次风量V1 调节机构
给煤量M 调节机构
二次风量V2 调节机构
图12－56 “一次风——燃料”系统
引风量VS 调节机构
2．“燃料——风量”系统
锅炉燃烧过程控制系统
第一节 概述
一、单元机组的基本控制方式
(1)锅炉跟随控制方式 (2)汽机跟随控制方式 (3)机炉协调控制方式
1．锅炉跟随控制方式
BD
锅炉控制 系统
锅炉 主控器
燃烧率μB
锅炉
＋ p0 —
pT
TD
汽轮机控制 系统
汽轮机 主控器
μT 调节阀
汽轮 机
图1 锅炉跟随控制方式
＋ P0
— PE
~ 发电机
Pem
3UI
cos
3
EqU Xd
sin
2．汽机跟随控制方式
锅炉控制 系统
燃烧率μB
锅炉
BD
汽轮机 主控器
TD 汽轮机控制 系统
锅炉 主控器
- p0
+ pT
μT 调节阀
汽轮机
图2 汽机跟随控制方式
＋
P0
— —
PE
~ 发电机
3．机炉协调控制方式
BD
锅炉控制 系统
锅炉燃烧控制
V
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
锅炉燃烧控制
控制系统原理图
B f(x) × B PI f(x) D V PI O2
Gp1(s)
Gp2(s)
控制系统SAMA图
锅炉燃烧控制
3.引风控制系统
pv pv0
控制系统原理图
AF
AF
PI f(x) + ∑
+
pv0 PI
F(x) ∑ Gp(s) pv
G
前馈—反馈控制 控制系统结构图
锅炉燃烧控制
采用热量信号的燃烧控制系统
D Pb d dt Σ _ PI _ PI V _ + Q2 D f(x) Pf0 Pf
PT
+ PI
PTs _
√￣
+
+ ＜ Qr PI B
＞
f1(x)
× + PI
f2(x)
+
Σ
变比例带
V
G
锅炉燃烧控制
给煤机转速 速度级压力 Pr P1 I × PI σP 燃油量 ∑ IB _ + ＜ PI A G B0 至给煤机控制 V 送风机 引风机 Vm1 磨一次 风量挡 板 Vr V1 V2 层燃料 风挡板 × _ ＞ PI PI K ∑ PI f(x) ∑ _ n ∑ 送风量磨一次风量 Vm1 O2% V ∑ ∑ ∑ ∑/n _ PI _ √￣ PI _ ≮≯ P 一次风温 P1 f(x) Pf Pfo _ PI Qm1 Vm1 ÷ 给煤机转速指令 n0 一次风压 磨煤机温度 θm0 Pv Pv10 n 1 θm _
PI d/dt ∑
Pb
…
n1 ni
控制系统结构图
锅炉燃烧控制
第五章 锅炉燃烧控制系统.
热量信号与进入炉膛的燃料量M间呈比例关系，仅在 时间上存在迟延。因此，用热量信号代替燃料量信号是 可行的。
华北电力大学
North China Electric Power University
热量信号 经热值修正 后的给粉机 转速信号
锅炉主指令 （燃烧率指令）
烟汽中的实 际 Electric Power University
四、中储式锅炉燃烧控制系统基本方案 中间储仓式锅炉的燃料系统和燃烧过程是相互独立
运行的。燃料系统的任务是将原煤制成煤粉并存入煤粉
仓；进入炉膛的燃料量是由给粉机将存于煤粉仓的煤粉 送入炉膛。
1．采用热量信号的燃烧控制系统
华北电力大学
North China Electric Power University
结构分析：给粉机实测转速信号经乘法器运 算后输出信号nQ。比较器、积分器I、乘法器 组成一个闭合系统，其输入信号为热量信号 DQ。根据积分特性，稳态时积分器输入信号 必为零，即nQ=DQ，这表明在一定意义上nQ代 经热值修正 表着热量信号，因而该方案具备采用热量信 后的给粉机 号的控制系统特征。加入这种热值修正功能， 转速信号 热值校正回路 不仅能消除煤种变化的影响，而且可消除给 粉机转速自发变化的影响等。对于燃烧过程，无论是煤种 变化，还是给粉机转速自身改变，都表现为炉膛发热量的 n 的乘法系数增大，nQ增 变化，如DQ>nQ，积分器输出增大， 大。在燃料子系统中，nQ>BD，调节器PI1输出减小，降低 给粉机转速，减小进入炉膛的燃料量。当锅炉主指令BD增 n 增大，nQ增大，因而DQ也增大，积分器输出基本不 加时， 变。
（1）燃烧率扰动下的汽压动态特性。保持汽机调节阀 T 不变，阶跃变化燃料量M： 开度 m
锅炉燃烧过程控制系统
乘法器为燃料调节对象的一部分，选择合适的函数f(x)，则可以做到不管给煤 机投入的台数如何，都可以保持燃料调节对象增益不变，这样就不必调整燃 料调节器的控制参数了。增益调整与平衡器（GAIN CHANGER & BALANCER），就是完成该功能。
三、风煤交叉限制
为了在机组增、减负荷动态过程中，使燃料得到充分燃烧就要保证有足够的风 量。需要保持一定的过量空气系数，因此，在机组增负荷时，就要求先加风 后加煤；在机组减负荷时，就要求先减煤后减风。这样就存在一个风煤交叉
~ 发电机
Pem
3UI
cos
3
EqU Xd
sin
2．汽机跟随控制方式
锅炉控制 系统
燃烧率μB
锅炉
BD
汽轮机 主控器
TD 汽轮机控制 系统
锅炉 主控器
- p0
+ pT
μT 调节阀
汽轮机
图2 汽机跟随控制方式
＋
P0
— —
PE
~ 发电机
3．机炉协调控制方式
BD
锅炉控制 系统
燃烧率μB
锅炉
锅炉主控器
锅炉燃烧过程控制系统
第一节 概述
一、单元机组的基本控制方式
(1)锅炉跟随控制方式 (2)汽机跟随控制方式 (3)机炉协调控制方式
1．锅炉跟随控制方式
BD
锅炉控制 系统
锅炉 主控器
燃烧率μB
锅炉
＋ p0 —
pT
TD
汽轮机控制 系统
μT 调节阀
汽轮机 主控器
汽轮 机
图1 锅炉跟随控制方式
＋ P0
— PE
GV
(s)
KV (Ts 1)2
第五章 燃烧过程控制系统
通过改变风机叶轮 的工作转速，来 改变风机的特性 曲线，从而达到 改变风机运行工 作点和调节风量 的目的
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。
§12-6 直吹式锅炉燃烧过程控制
2．变角调节
（1）入口导流器调节 ：通过改变风 机入口处导流器叶片的角度，使 风机叶片进口气流的周向速度发 生变化，从而改变风机的性能曲 线及工作点，进而达到调节风量 的目的
。
由于导流器的附加阻力较小、风机效率下降较少，所以运行的经济性比 节流调节高得多，而且导流器结构简单、设备费用低、调节性能较好、 运行可靠、维护方便，风机常采用这种调节方法。
5、送风控制系统
Σ2 △
PID1
LAG2
串级-比值控制系统
串级控制
T
A
f2(x)
f3(x)
燃料动态 校正
× 30％ A ＞
△ PID2 f5(x)
前馈增加 快速性
Σ5
GAIN CHANGER & BALANCER
＋ ∑6
＋
－
＋ ∑7
A
T
A
T
A
防喘振回路 100% A 0% A T2 T1 强关 (来自SCS) 强开 (来自SCS) 强开 (来自SCS)
一、直吹式锅炉燃烧控制特点
由于燃料调节机构——给煤机在磨煤机前，所以制粉过 程被包括在控制通道中，磨煤机已成为燃烧控制系统不可 分割的组成部分。磨煤需要时间，因此磨煤机的输出煤粉 量M与进入磨煤机的原煤量Mo之间有时间上的滞后和延迟， 显然，制粉过程增大了控制通道的惯性和延迟，对燃烧控 制是不利的。 如何在负荷变化时，能迅速改变进入炉膛的煤粉量？
锅炉燃烧过程控制系统设计方案
锅炉燃烧过程控制系统设计摘要锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备之一。
而锅炉燃烧所用的煤炭、重油等又是极其重要的战略资源,不可再生。
因此锅炉的燃烧控制相当重要,控制不好将造成资源浪费、环境污染和效益低下。
要使锅炉燃烧达到最佳的燃烧状态,锅炉燃烧控制系统对锅炉的燃烧过程进行自动化控制是至关重要的。
燃烧控制系统是电厂锅炉的主控系统，主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。
目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。
燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统，其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成，各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。
本文通过对整个燃烧系统的分析和研究，分别确定了锅炉燃烧控制系统中的主蒸汽压力控制系统和炉膛负压控制系统的控制方案，然后对其控制规律及参数进行选择和整定。
在仪表选型时，采用了先进的数字式仪表，井以PID控制来实现，最后可达到锅炉安全、经济、高效的运行。
论文详细介绍了锅炉控制系统的设计，其中包括硬件结构、系统主要功能、系统硬件配置、软件设计原则、主程序流程等。
系统投入运行后，锅炉的燃烧效率和稳定运行情况都有了明显改善，有利于锅炉高效稳定运行，实现增产降耗的目标。
关键词：锅炉；燃烧控制；PID控制；Control System Design of Boiler Combustion ProcessAbstractBoiler is chemical, oil refining, power generation and other industrial processes essential to one of the important power ed in the boiler burning coal, heavy oil is an extremely important strategic resource, non-renewable.Therefore very important to the boiler combustion control, the control will not result in waste of resources, environmental pollution and low efficiency.To burn combustion to achieve the best state，Boiler combustion control system for automatic control of the combustion process is essential.Power plant boiler combustion control system is the main control system, Including fuel control systems, air volume control system, furnace pressure control system.Currently, most power plant boiler combustion control system still uses PID bustion control system consists of main steam pressure control and combustion rate control cascade control system components,Which control the amount of fuel burn rate control, air volume control, volume control of the wind structure, Respectively, each in different sub-control system Measurement, control means to ensure economic and safe burning fire.Based on the entire combustion system analysis and research, respectively, the boiler combustion control system to determine the main steam pressure control system and the furnace pressure control system of the control scheme，And its control law and parameter selection and setting.In the selection of instruments, the use of advanced digital instrument, well the PID control to achieve,and finally reach the boiler safety, economy, efficient operation.Paper introduces the boiler control system design, including hardware structure, the main function of the system, hardware configuration, software design principles the main program processes.System put into operation, the boiler combustion efficiency and stability of operation has a significant improvement is conducive to efficient and stable operation of the boiler to achieve the target yield and reducing consumption. Keywords: Boiler; combustion control; PID control;目录摘要 (I)Abstract (III)第一章引言 (1)第二章锅炉的组成及工作原理 (1)2.1 锅炉的基本构造 (1)2.2 锅炉的工作原理及过程 (3)2.2.1 燃料的燃烧过程 (4)2.2.2 水的气话过程 (4)2.2.3 烟气向水传热过程 (5)第三章锅炉燃烧控制系统设计 (1)3.1 锅炉燃烧控制系统的任务 (1)3.2 锅炉燃烧控制系统的组成 (2)3.2.1 主蒸汽压力控制系统 (2)3.2.2 炉膛压力控制系统 (5)3.3 锅炉燃烧控制系统中被控变量的选择 (6)3.4 锅炉燃烧控制系统的控制方案 (7)3.4.1主蒸汽压力控制系统方案的确定 (7)3.4.2 炉膛压力控制系统控制方案确定 (14)3.5 锅炉燃烧控制系统的实施 (17)3.5.1 锅炉燃烧控制系统控制器规律的选择 (17)3.5.2 主蒸汽压力控制系统控制器规律的选择 (18)3.5.3炉膛压力控制系统控制器规律的选择 (19)3.6 锅炉燃烧控制系统中控制器的正、反作用的选择 (20)3.6.1 主蒸汽压力控制系统控制器正、反作用的选择 (20)3.6.2炉膛压力控制系统控制器正、反作用的选择 (21)3.7锅炉燃烧控制系统的参数整定 (21)3.8仪表的选择 (25)3.8.1 变送器的选择 (25)3.8.2 控制器的选择 (26)3.8.3 调节阀的选择 (27)第四章利用MATLAB对锅炉燃烧控制系统仿真 (28)4.1建立数学模型 (28)4.2 控制系统参数整定 (29)4.3 控制系统Simulink仿真 (33)第五章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (38)第一章引言工业锅炉在工业生产中，尤其在冶金、电力和化工生产中占有重要地位，其控制效果的好坏，效率的高低，一直倍受工业界的关注【1】。
燃烧过程控制系统
设计题目：燃烧过程控制系统一、燃烧过程控制系统的基本理论燃油锅炉的燃烧控制主要有三个子系统构成：蒸汽压力控制系统、燃料空气比值控制系统和炉膛负压控制系统。
1．蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统燃油蒸汽锅炉燃烧的目的是生产蒸汽供应其他生产环节使用。
一般生产过程中蒸汽的控制是通过压力实现的，随着后续环节的生产用量不同，反应在燃油蒸汽锅炉环节就是蒸汽压的波动。
维持蒸汽压力恒定是保证生产正常进行的首要条件。
保证蒸汽压力恒定的主要手段是随着蒸汽压力波动及时调节燃烧产生的热量，而燃烧产生热量的调节是通过控制所供应的燃料量以及适当比例的助燃空气实现的。
如图1所示图 1 燃烧炉蒸汽压力控制与燃料比值控制系统2．炉膛负压控制系统锅炉炉膛负压力过小时，炉膛内的热烟、热气会外溢，造成热量损失、影响设备安全运行甚至会危及工作人员安全；当炉膛负压太大时，会使外部大量冷空气进入炉膛，改变燃料和空气比值，增加燃料损失、热量损失和降低热效率。
保证炉膛负压的措施是引风量和送风量的平衡。
如果负压波动不大，调节引风量即可实现负压控制；当蒸汽压力波动较大时，燃料用量和送风量波动也会较大，此时，经常采用的控制方案如图2所示。
图 2 炉膛负压控制系统二、燃烧过程控制任务燃烧过程自动调节系统的选择虽然与燃料的种类和供给系统、燃烧方式以及锅炉与负荷的联接方式都有关系，但是燃烧过程自动调节的任务都是一样的。
归纳起来，燃烧过程调节系统有三大任务。
第一个任务是维持汽压恒定。
汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不相适应，必须相应地改变燃料量，以改变锅炉的蒸汽量。
第二个任务是保证燃烧过程的经济性。
当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。
第三个任务是调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。
对于一台锅炉，燃烧过程的这三项调节任务是不可分隔的，对调节系统设计时应加以注意。
三、燃烧系统调节对象的特性锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是既要提供热量适应蒸汽负荷的需要，又要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。