燃料与炉膛负压控制

燃料与炉膛负压控制

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课程实验总结报告

实验名称:炉膛负压与氧量校正控制

ﻫ课程名称:专业综合实践：大型火电机组热控系统设计及实现(3）

１引言.........................................................................................错误!未定义书签。

1．1 炉膛负压概述ﻩ2

2 控制逻辑ﻩ2

2.１炉膛压力控制ﻩ２

２.1.1 相关图纸ﻩ2

2.１．2控制原理ﻩ错误!未定义书签。

2．1.3控制逻辑............................................................................ ３

2.2 氧量校正ﻩ3

2.2．1 相关图纸 (3)

2.２.2 控制原理 (3)

2.2.３控制结构ﻩ4

2.2.4 氧量校正控制逻辑 (4)

2.2.5二次风控制逻辑 (5)

3 被控对象特性ﻩ6

3.1静态特性ﻩ6

3.２动态特性ﻩ错误!未定义书签。

3.2.1 炉膛压力ﻩ8

3.２．2 含氧量...................................................错误!未定义书签。

4 PID整定ﻩ9

4.１炉膛负压控制器 ......................................................错误!未定义书签。

4.2 氧量校正 ............................................................................................... 1１

5 总结.............................................................................................错误!未定义书签。

1 引言

1.1 炉膛负压概述

炉膛压力是指送入炉膛内的空气、煤粉及烟气和引风机吸走的烟气量之间的平衡关系，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。

炉膛负压的大小受引风量、鼓风量与压力三者的影响。锅炉正常运行时,炉膛通常保持负压 -４0 ~ -60Pa 。炉膛负压太小，炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气，危及设备与运行人员的安全。负压太大,炉膛漏风量增加，排烟损失增加,引风机电耗增加。

2控制逻辑

２.1炉膛压力控制

2.１．１相关图纸

SPCＳ－30０0 控制策略管理5号站１32～13３页。

2.1.2控制原理

炉膛压力调节系统通过调节两台引风机的静叶来调节炉膛压力。当引风机入口静叶开度开大,引风作用加强,炉膛压力减小;开度减小，引风作用减弱，炉膛压力增大。因此该控制系统为负对象。

被控量：炉膛压力

被控对象：引风机入口静叶

控制量：引风机入口静叶开度

PID

引风机静叶变送器

设定值+

-

炉膛压力执行器

图2-1 炉膛负压控制框图

２.1.３控制逻辑

图2-2炉膛压力控制

炉膛压力的定值,由运行人员在操作画面上设定。送风量指令经过F(x)计算后作为前馈信号送给炉膛压力调节器，同时送风量指令还经过一个Ｆ(x）计算后直接叠加给引风机静叶开度指令,这两路调节信号对送风量指令形成一快一慢，相互配合，迅速调节炉膛压力。炉膛压力调节器的输出分别送到A、B引风机静叶M/A站。为平衡A、B引风机出力，在A侧、B侧引风机静叶Ｍ／A站上,均设有静叶指令偏置。ＰID的输出加偏置,为B静叶的自动指令；PＩD的输出减偏置,为A静叶的自动指令。

当A、Ｂ静叶均自动时，运行人员可以通过静叶指令偏置，分别调整A、Ｂ引风机的出力。当A、B引风机静叶均手动时,炉膛压力调节系统手动。调节器输出跟踪A、Ｂ调节静叶手操器输出平均值。炉膛压力定值自动跟踪实际炉膛压力。当A(或B)M／A站手动时，静叶偏置自动反向计算，跟踪Ｂ(或A）手操器输出与PID调节器输出的偏差。因此,炉膛压力调节系统，通过PID调节器跟踪、M/A站偏置跟踪、定值跟踪手段,实现了A、B M／A站手自动无扰切换。

调节系统还接受来自SC Ｓ和ＦSSS 的指令,控制A 、B 引风机调节静叶开度。发生M ＦT 时，强制关小引风机静叶,以防止内爆,强制关闭幅度是ＭＦT 动作前机组负荷的函数,幅值及时间长度由试验确定。

２.2 氧量校正

2．2.1 相关图纸

ＳP ＣS-３000 控制策略管理 5号站1３5～138页。

2.2．2 控制原理

锅炉燃烧过程的重要任务之一是维持炉内过剩空气稳定，以保证经济燃烧。炉内过剩空气稳定,对燃煤锅炉来说,一般是通过保证一定的风煤比来实现的，这种情况只有在煤质稳定时，才能较好地保持炉内过剩空气稳定，而当煤质变化，就不能保持炉内过剩空气稳定，不能保持经济燃烧。要随时保持经济燃烧，就必须经常检测炉内过剩空气系数或氧量,并根据氧量的多少来适当调整风量,以保持最佳风煤比，维持最佳的过剩空气系数或氧量。

在这里我们可将送风调节系统直接看成是氧量调节的过程,送风控制系统一个带有氧量校正的串级回路控制系统,即采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值,由副控制器的输出去操纵电动门，从而对主被控变量具有更好的控制效果。

2．２.3 控制结构

送风调节系统常采用氧量校正信号。控制系统的控制结构为带氧量校正的串级ＰID 控制,在副回路中，控制对象送风机，执行机构是送风机动叶调节执行机构,调节量是风量；在主回路中,调节量是空预器入口烟气含氧量。自动控制系统框图及控制逻辑图如下: 主PID 送风机

变送器

氧量设

定值+-风量副PID 变送器

锅炉烟气含氧量+-乘风量指令

图2-3 二次风控制系统串级控制结构框图