锅炉燃烧系统图(整理)
循环流化床锅炉结构及工作原理介绍(2.2M)
安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍工程部二零一三年八月二十四日安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉结构及工作原理介绍一前言二循环流化床锅炉的结构三循环流化床锅炉的工作原理四循环流化床锅炉的特点五自备电站项目设计注意事项安徽海螺川崎工程有限公司一、前言循环流化床燃烧技术是二十世纪七十年代末发展起来的高效低污染清洁煤燃烧技术。
循环流化床锅炉具有燃料适应性广、添加石灰石在炉内低成本脱硫、低温燃烧和分级送风有效降低氮的氧化物生成、低温燃烧形成的灰渣便于综合利用的优点，几十年来得到迅速发展。
安徽海螺川崎工程有限公司二、循环流化床锅炉的结构循环流化床锅炉大致可分成两个部分。
第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固体分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（回料器）等构成，上述形成一个固体物料循环回路；第二部分则为尾部对流烟道，布置有过热器/再热器、省煤器、空气预热器等，与常规煤粉炉相近。
安徽海螺川崎工程有限公司循环流化床锅炉的基本结构安徽海螺川崎工程有限公司典型循环流化床锅炉结构如上图所示，其基本流程为：燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成。
煤和脱硫剂送入炉膛后，迅速被大量惰性高温物料包围，着火燃烧，同时进行脱硫反应，并在上升烟气流的作用下向炉膛上部运动，对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。
粗大粒子进入悬浮区域后在重力及外力作用下偏离主气流，从而贴壁下流。
安徽海螺川崎工程有限公司气固混合物离开炉膛后进入高温旋风分离器，炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落入灰斗，由气流带出炉膛的大量固体颗粒（煤粒、脱硫剂）被分离和收集，通过返料装置（回料器）送入炉膛，进行循环燃烧。
未被分离出来的细粒子随烟气进入尾部烟道，以加热过热器、省煤器和空气预热器，经除尘器排至大气。
飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，床体下部已燃尽的灰渣定期排放。
锅炉燃烧控制系统
PI4
燃料量调节机 送风机风量调节机
构
构
燃烧控制基本方案
引风机风量调节机 构
第一部分 燃烧控制系统概述
画一画燃 烧控制系 统总貌图
课程目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
燃烧控制系统概述 被控对象的动态特性 燃烧控制系统设计要点 直吹式锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧控制系统实例
第二部分 被控对象的动态特性
从这张图我们受到什么启发？
一次风扰动 t
各种扰动下的磨煤机出粉特性
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案1
BD
V1
M
＋
－
PI1
＋
－
PI2
O2
O2S
－
＋V
PI5
×
＋
－
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
“一次风——燃料”系统
引风量VS 调节机构
由于直吹式锅炉特性， 燃烧过程控制的三个控制系统在直吹式锅炉燃烧过程控制 中已演变成六个控制系统：燃料控制系统、 磨煤机一次风量控制系统、磨煤机出口温 度控制系统、一次风压力控制系统、送风控制系统（又称风量控制系统）和炉膛压力 控制系统。
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案
煤粉量
给煤量与一次风一起扰动 给煤量扰动
学习目标
本课程主要介绍火电厂锅炉燃烧控制系统。通过该课程学习，结合上海培 训基地DCS培训平台过程实验装置上的实操，使热工专业人员熟悉DCS组态软 件的使用，掌握燃烧控制系统的内容、相关逻辑的设计要点以及逻辑调试、参 数整定过程。
燃气锅炉燃烧器工作原理图及系统构造
为使锅炉内燃料燃烧良好，有效地利用热量并使燃气与空气充分混合，这主要借助于燃烧器来实现。
燃烧器是燃气锅炉的配套辅机中的重要设备之一，燃烧器可分为天然气燃烧器、城市煤气燃烧器、液化石油气燃烧器和沼气燃烧器。
燃气锅炉燃烧器的工作原理：燃气锅炉通过燃烧器来控制燃烧，燃气锅炉燃烧器负责将燃料和氧气混合在锅炉内容，通过点火装置点燃，并持续燃烧加热锅炉内部的水。
燃烧器燃烧需要的空气由鼓风机输送，分为一次风和二次风。
一次风经过燃烧器的前风箱后形成多股状，与从燃烧器气环喷孔喷岀的多股状天然气形成混合气体，并通过燃烧器的稳焰盘向炉膛四周均匀扩散，一次风约占总风量的70%。
燃气锅炉燃烧器在正常工作情况下，天然气的压力为22～45kPa。
鼓风机的风压为4～6kPa。
燃烧器负荷不同时，天然气压力和鼓风机风压不同，但始终保证在此范围内变化，否则会影响燃烧器的正常燃烧。
燃气锅炉燃烧器系统构成燃气锅炉燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。
送风系统送风系统负责把外部新鲜的空气以一定的风速和风量输送到燃烧室内部，送风系统主要由风机壳体、风机动力马达、风机叶片、风枪火管、风门控制器、档板、凸轮调节机构、风机扩散盘等部分部件组成。
点火系统点火系统负责把燃料系统提供的燃料混合物点燃，主要由点火变压器、点火电极、电火高压电燃等部分组成。
并可根据用户需求调整火焰形状、长度、锥角。
燃料系统燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。
燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。
电控系统电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为程控器，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
中正燃气锅炉燃烧器为适应炉内燃烧过程的需要，确保锅炉安全、经济运行，对燃烧器的技术要求是：1)燃烧效率高，在一定的调节范围内，燃气细面分布均匀，增大燃气与空气的接触面积。
哈锅600MW锅炉系统图
录
16 一次风机润滑油系统 17 锅炉空预器油循环系统 18 锅炉火检系统 19 暖风器疏水系统 20 锅炉蒸汽吹灰系统 21 锅炉脉冲吹灰系统 22 锅炉炉管泄漏系统 23 除渣及石子煤系统 24 除灰系统一 25 除灰系统二 26 除灰系统三 27 锅炉侧闭式循环冷却水系统 28 二期锅炉图例符号 29 除灰系统图例符号
600MW 超超临界机组
锅炉系统图册
目
01 锅炉主、再热系统 02 主、再热系统流程图 03 汽水系统流程（带热工表计）（哈锅提供） 04 再热器系统流程粉系统 07 燃烧器立面图 08 锅炉烟气系统 09 锅炉风系统 10 锅炉燃油系统 11 锅炉再循环泵系统 12 锅炉疏水、放水系统 13 磨煤机润滑油系统 14 送风机润滑油系统 15 引风机润滑油系统
锅炉生产各系统工艺流程
垃圾通过相关的控制和操作后，垃圾进入焚烧炉，必须经过干燥、燃烧和燃烬三个阶段，其中的有机物在高温下完全燃烧，生成二氧化碳气体，释放热量。
但是，在实际的燃烧过程中，由于焚烧炉内的燃烧条件不可能达到理想效果，致使燃烧不完全。
严重的情况下将会产生大量的黑烟，并且从焚烧炉排出的炉渣中还含有有机可燃物。
生活垃圾焚烧的影响因素包括：生活垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度、空气过量系数及其他因素。
其中，停留时间、温度及湍流度称为“3T”要素，是反映焚烧炉运行性能的主要指标。
针对垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度和过量空气系数进行分析，并用于指导垃圾焚烧炉运行管理和操作。
一．生活垃圾的性质生活垃圾的热值、组成成分及外形尺寸是影响生活垃圾焚烧的主要因素。
热值越高，燃烧过程越易进行，焚烧效果也就越好。
生活垃圾组成成分的尺寸越小，单位质量或体积生活垃圾效果越好，燃烧越完全；反之，传质及传热效果较差，易发生不完全燃烧。
进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果，同时亦是垃圾焚烧好坏的关键所在。
合理贮存让垃圾充分发酵和干燥进厂生活垃圾并不是直接送入垃圾焚烧炉，而是必须经过贮存这一道工序。
设置垃圾贮坑，一是贮存进厂垃圾，起到对垃圾数量的调节作用；二是对垃圾进行搅拌、混合、脱水等处理，起到对垃圾性质的调节作用。
另外，进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用，可以减低垃圾的含水量，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果。
生活垃圾在贮坑内停留时间为3～5天较为合适，气温低和湿度大的可以适当延长停留时间。
二．停留时间停留时间有两方面的含义：一是生活垃圾在焚烧炉内的停留时间，它是指生活垃圾从进炉开始到焚烧结束，炉渣从炉中排出所需的时间；二是生活垃圾焚烧烟气在炉中的停留时间，它是指生活垃圾焚烧产生的烟气从生活垃圾中逸出到排出二燃室所需的时间。
实际操作过程中，生活垃圾在炉中的停留时间必须大于理论上干燥、热分解及燃烧所需的总时间。
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
锅炉的基本知识介绍.pptx
期间总时数]x100%。（国内先进指标大于90%）
11
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四、锅炉循环的基本原理
1、循环的条件
第 一
回路间的压头差，包括重位压头（工质的密度
章
差产生）和人工压头（泵产生）。
锅 炉
2、循环基本原理
的 基 本
按照循环原理分为2类。 1）自然循环
知 识
--工质的密度差和高度差乘积产生的力作为循环
9
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6）锅炉的热效率
第 一
---指燃料完全燃烧所放出的热量被锅炉有效利 用的程度。
章
锅 炉
# 热效率=（工质所吸收的热量/燃料所拥有的热 量）x100%
的 基
# 热效率影响因素---燃烧方式、燃料种类、锅
本
炉型式和运行情况
知 识
# 数量级---大型>90%; 工业锅炉为60--80%
的 基
--工质加热、汽化；
本 --蓄热的工质储存；
知 识
--工质的循环流动；
--工质的锅内净化。
•锅组成： 气包（锅筒）、集箱（联箱） 和管路系统（上升管与下降管）
3
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• 辅助受热面--预热或进一步加热介质的受热面。
第
一 章
• 辅助受热面组成：
锅 --过热器、再热器、屏、省煤器和空气预热器。
知 --整状（快装）;组装;散装.
识 4）排渣方式
--固态排渣锅炉;液态排渣锅炉.
5）使用布置
--露天锅炉;半露天锅炉;室内锅炉.
23
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三、锅炉的型号表示
例一
第 1、电站锅炉型号表示法
一
章
锅炉燃烧系统
分离后烟气 过热器 过热器 烟囱
稀相区
高温旋风分离
省煤器 省煤器 空预器 空预器 尾部 受热面 二次风
CFBB 炉膛
料腿
除尘器 引风阀返料装置 一次风 一次风机 一次风 二次风机 二次风
• 炉膛底部是布风板，布风板上嵌有大量的风帽，风帽上开 有许多小孔。布风板下面是风室。布风板一方面保证一次 风均匀穿过布风板进入炉膛对炉内物料进行均匀流化，另 一方面将固体颗粒限制在炉膛布风板以上，将物料与风分 隔开来，并对固体颗粒（床内物料）起支撑作用。下图是 典型的布风板结构图。 • The bottom of furnace is an air-distributor on which a lot of air caps are embedded. There are many orifices opened on the air caps. An air chamber is under the airdistributor. The air-distributor has not the only function that makes the primary air passes through it and enters into the furnace evenly so as to get a uniform fluidization, but also has the function to support the solid particles and also act as a separating board between the furnace and the air chamber. The following figure is a typical structure of the air-distributor:
燃烧控制系统介绍.
锅炉燃烧控制系统 燃料量控制系统
调节变量 燃料量B
被控对象
被调量 主蒸汽压力pT
送风控制系统
送风量V
烟气含氧量O2
引风控制系统
引风量G
炉膛压力plt
因此电站锅炉燃烧控制系统是一个多输入多输出的 非线性多变量强耦合控制系统。
4 锅炉燃烧过程被控对象的动态特性
锅炉燃烧过程被控对象的动态特性是指机组运行过程中各种 扰动引起的各被调量变化的动态关系，锅炉燃烧过程被控对象的 动态特性主要有以下三个：
主蒸汽压力pT 在内、外扰动下的动态特性； 烟气含氧量O2在送风量扰动下的动态特性； 炉膛压力plt 在引风量扰动下的动态特性。
（一）主蒸汽压力的动态特性
主蒸汽压力pT受到的主要扰动有二个，其一是燃烧率μB扰动
称为基本扰动或内部扰动；其二是汽轮机耗汽量D的扰动，称为 外部扰动。 内扰下主蒸汽压力的动态特性
锅炉燃烧过程自动控制系统
华北电力大学 控制与计算机工程学院
钱殿伟
锅炉燃烧过程自动控制系统
1 汽包锅炉燃烧系统简介
电站汽包锅炉燃烧系统包括燃料量控制、送风控制和引风控 制三个子系统，设备众多，结构复杂，系统组成如下图所示：
主蒸汽 9
过热蒸汽 （去高压缸）
10
11
烟气
4
12
8 5
6
B
7
3
13
6
G
再热蒸汽 （去中压缸）
V
0
O2%
T
ΔV
t
KVΔ V
0 τ
t
由上图中烟气含氧量的阶跃响应曲线可知，其动态特性具有 滞后、惯性和自平衡能力。
（三）炉膛压力的动态特性
炉膛压力plt 对锅炉运行的安全性有重要影响，主要通过改变 引风量G 对炉膛压力plt进行调节。引风量G 扰动下炉膛压力plt 变 化的阶跃响应曲线为：
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