W火焰锅炉二次风量自动控制

“W”火焰锅炉二次风量自动控制

侯典来

(国电菏泽发电有限公司，山东菏泽274032) 摘要：论述锅炉二次风量控制系统构成，分析控制逻辑和系统功能，I/O点配置和主要标签，包括信号测量和控制回路，煤质因子和燃油流量计算，为了便于观察二次风量控制系统的控制过程，提高系统控制品质，设置趋势线组，针对#3炉CD7104CB二次风量一直存在偏低现象进行热力试验标定。

关键词：二次风量，控制系统，煤质因子，燃油流量

概述

由送风机来的二次风经过空气预热器加热，送至炉膛前后墙，通过各层二次风挡板和二次风喷嘴等进入炉膛，前墙布置有CD7104CA、CD7104BA、CD7104BB，后墙布置有CD7104AA、CD7104AB、CD7104CB，其二次风控制系统P＆ID如图1。

(a)

(b)

图1 二次风控制系统P＆ID

(a)A侧；(b)B侧

A侧二次风控制挡板包括CD7104AA、CD7104BA、CD7104CA，B侧二次风控制挡板包括CD7104AB、CD7104BB、CD7104CB，6套二次风控制系统公用信号包括燃油进油流量A、燃油进油流量B、燃油回油流量，主给水压力A、再热汽出口压力A，A侧二次风控制系统公用信号包括A侧二次风温度AB、AC、AD，B侧二次风控制系统公用信号包括B侧二次风温度BB、BC、BD。

CD7104AA二次风控制系统原理如图2。

图2 CD7104AA二次风控制系统原理

控制系统I/O点配置如表1。

表1 系统I/O点配置

表2 CD7104AA二次风控制系统主要标签

原设计如图3所示，将控制逻辑分开的SAMA图如图4、图5所示。

二次风量信号由2台差压变送器PDT7104AA、PDT7104AC取小值后，通过密度补偿（由A侧二次风温度TE7109A_SV进行温度补偿，由A侧二次风压力PT7109A进行压力补偿）后进行开方运算，与进入磨煤机的一次风量相加后经过函数发生器，再与给定系数SG-7相乘，其值作为控制器的测量值。

几只油枪燃烧经函数处理形成燃油流量信号与进入磨煤机的一次风量减去旁路挡板打开时的旁路流量，再与煤质系数相乘，得到的煤粉量与单双端运行时控制系统给出的系数相乘送至加法器，形成总燃料量，总燃料量与磨煤机负荷进行大选比较，再与燃料/风比SG-11经函数发生器FX-3后的值相乘，得到总风量，经系统设定二次风最低限LL-1后，作为设定值，二次风最低限LL-1根据一次风流量来设定二次风流量最小值，具体过程如下，一次风量经过函数发生器FX-5后的值乘以系数（单端时为SG-17，双端时为SG-17），然后与其本身相加后的值再乘以系数（单端时为SG-14，端时为SG-15），其结果与最小二次风流量SG-10相加，作为二次风最低限。

二次风量测量值MV与二次风量设定值SP之差送入PI控制器，控制器为反作用，运算结果送入AM-1操作器，其输出指令通过I/P转换器控制二次风挡板执行机构。

当磨煤机单端分离器出口隔离阀关闭，由设定模块SG-12给出值去关闭二次风挡板；当炉膛吹扫程序

执行到第3步时，由设定模块SG-6给定值给出二次风挡板第一级吹扫位，当炉膛吹扫程序执行到第5步时，由设定模块SG-8给定值给出二次风挡板第二级吹扫位；在主燃料跳闸后，如果风量小于吹扫量，在5min内冻结二次风挡板位置，在主燃料跳闸后，如果风量大于吹扫量，在5min内禁止二次风挡板位置开大。

2 煤质修正

由于锅炉燃煤来源广泛，煤质差别很大，如果不对煤质进行修正，只按设计煤种进行调整，将导致输入热量过多或太少，引起机组负荷大幅波动，所以必须对燃煤煤质进行在线修正，克服煤质的波动，煤质修正计算逻辑如图6所示，煤质修正原理如下。

根据主汽压力和主汽温度计算出的过热蒸汽焓减去根据给水压力和给水温度计算出的给水焓之差，乘以蒸汽流量，得到主蒸汽焓；根据再热器出口压力和出口温度计算出的再热器出口蒸汽焓减去根据再热器进口压力和进口温度计算出的再热器进口蒸汽焓之差，乘以蒸汽流量经过函数发生器FX-2后换算的再热汽流量，得到再热蒸汽焓，如果再热器输入信号坏点，再热蒸汽焓由蒸汽流量经过函数发生器FX-4换算得到。

主蒸汽焓与再热蒸汽焓相加，再经过热损失修正后，计算出送入炉膛的热量，经过函数发生器FX-3后，减去由总燃油量乘以系数SG-1得到的燃油热量，计算出送入炉膛的燃料侧热量A；A、B、C磨给煤量相加。乘以系数SG-5，取其30min内的平均值作为总给煤量B，燃料侧热量A与给煤量B之比值A/B经过高限SG-3和低限SG-4后，得到煤质因子。

3 燃油进油流量

如图7所示。进油流量差压PDT24020A、PDT24020B进行平均计算，然后开方得到进油流量，回油流量差压PDT2407开方得到回油流量，如果回油阀关闭，回油流量为SG-4=0，进油流量减去回油流量得到总燃油量A，除以油枪个数B，得到每只油枪燃油量A/B，总燃油量A一路乘以系数SG-5=5.305，用于油量显示，另一路用于煤质因子计算。

风箱AA侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以A1油枪、A3油枪投运个数，其值AB/29送入二次风挡板CD7104AA控制系统，同理，风箱AB侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以A2油枪、A4油枪投运个数，风箱BA侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以B1油枪、B3油枪、BA油枪投运个数，风箱BB侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以B2油枪、B4油枪、BB油枪投运个数，风箱CA侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以C2油枪、C4油枪、CA油枪投运个数，风箱CB侧总油流量等于每只油枪燃油量A/B乘以C1油枪、C3油枪投运个数。

图3 原设计二次风控制系统

图4 二次风控制系统

图5 二次风控制逻辑

图6 煤质修正

图7 燃油进油流量

4 趋势线组设置

为了便于观察二次风量控制系统的控制过程，提高系统控制品质，设置趋势线组如表3。表3 二次风量趋势线组