燃烧过程控制系统
天燃气燃烧机控制系统原理
天燃气燃烧机控制系统原理天然气燃烧机控制系统原理天然气燃烧机控制系统是一种用于控制天然气燃烧过程的关键设备，它的主要功能是确保燃烧过程的安全和稳定性。
本文将介绍天然气燃烧机控制系统的原理及其工作流程。
一、控制系统组成天然气燃烧机控制系统由多个组件组成，包括传感器、控制器、执行器和监控系统等。
传感器用于检测燃烧过程中的温度、压力、流量等参数，将这些参数转化为电信号传送给控制器。
控制器根据传感器的信号来判断当前的燃烧状态，并根据预设的控制策略，发出相应的指令控制执行器的运动，从而调整燃烧过程中的气体供应、空气供应等参数，以达到预期的燃烧效果。
二、工作流程1. 传感器检测天然气燃烧机控制系统首先通过传感器对燃烧过程中的各项参数进行监测。
传感器将检测到的温度、压力、流量等参数转化为电信号，并将其传送给控制器。
2. 控制器判断控制器接收传感器传来的信号后，根据预设的控制策略对当前的燃烧状态进行判断。
控制策略可以根据实际情况进行调整，以满足不同的燃烧需求。
3. 控制信号发出根据控制策略的判断结果，控制器会发出相应的控制信号。
这些信号可以是开关信号、电压信号、电流信号等，用来控制执行器的运动。
4. 执行器调整执行器接收到控制信号后，根据信号的要求来调整燃烧过程中的气体供应、空气供应等参数。
执行器可以是阀门、电机等设备，通过调节它们的运动来控制燃烧过程中的各项参数。
5. 监控系统记录在整个控制过程中，监控系统会实时记录各个参数的数值，并进行存储和分析。
监控系统可以通过图表、曲线等形式展示燃烧过程中各项参数的变化情况，以供操作人员参考和分析。
三、系统优势天然气燃烧机控制系统具有以下优势：1. 安全可靠：通过传感器实时监测燃烧过程中的各项参数，及时发现异常情况，并通过控制器和执行器进行调整，确保燃烧过程的安全和稳定性。
2. 自动化控制：控制系统能够根据预设的控制策略自动判断和调整燃烧状态，减少人工干预，提高燃烧效率和稳定性。
3 燃烧控制系统
2、磨煤机进出口差压
对采用直吹式制粉系统的锅炉，可用磨 煤机进出口差压来近似代表燃料量。 这是以假定磨煤机出力与其进出口差压 的平方根成正比为前提的。但影响磨煤 机进出口差压的因素很多。
3、给煤机转速
对采用直吹式制粉系统的锅炉，也可用 给煤机转速求出燃料量。 在要求给煤机的转速调节良好的同时， 还应考虑到煤层密度、厚度对燃料量的 影响，才能使给煤量与转速之间保持确 定的关系
一般用过量空气系数来表征，因此该任 务具体体现为保持炉膛过量空气系数为 最佳值。 炉膛过量控制系数难于直接测量，目前 广泛应用锅炉排烟中的含氧量来表征过 量空气系数。 达到较完全燃烧和热损失最小，从而保 证燃烧过程的经济性。
3、维持送风量和引风量之间的 平衡
一般通过控制炉膛负压稳定来实 现送风量与引风量之间的平衡。 正常运行时炉膛压力反映了送风 量与引风量之间的平衡关系。
3、炉膛压力控制系统
目前国产300MW机组的每台锅炉一般均 配有两台控制炉膛压力的引风机
4、一次风压控制系统
5、二次风控制系统
二次风分为辅助风、燃料风、燃油风和 燃烬风。
复习题
பைடு நூலகம்
燃烧控制系统包括哪几个子控制系统？ 有哪几个被控量？相应的控制变量是什 么？ 对燃料量控制系统图2-48，送风量控制 系统图2-54，引风量控制系统 图2-55， 的工作过程进行分析。
1、维持入炉燃料与机组负荷出力 相匹配
一般用主汽压力的稳定运行来表征机组 入出能量的平衡，因此该任务的具体要 求是维持汽压稳定 锅炉汽压是表征锅炉、汽轮机之间能量 供求是否平衡的一个参数。 当汽压偏离给定值时，应控制锅炉的燃 烧率，使锅炉汽压恢复为给定值
能源生产过程自动控制课件 第五节 燃烧过程自动控制系统
B-燃料量；
Qar,net -收到基低位发热量。
传递函数为 Gr (s)
QB (s)
B (s)
K Q e Bs B ar,net
KB-燃料调节机构的传递系数；
B -从调节机构动作到QB改变的时间迟延。
2 蒸发部分
QB中除去热损失，其余都被水冷壁内的炉水吸收， 产生蒸汽量DQ。 DQ (hs hw ) QB
蒸汽管道的容量系数很小，可认为Cm≈0， 上式可近似为
pd (s) K e Bs
B (s) CK s
3）结论
在燃烧率扰动下和汽轮机耗汽量保持不变时，主 蒸汽压力和汽包压力均为具有纯迟延的无自衡能 力特性。
2 汽轮机调门开度不变时的汽压调节对象的动态 特性
1）主蒸汽压力对象
• 方框图
• 传递函数：
RT ) RT Cms
1
Ke Bs (CK RshRT Cms2 CK Rshs CK RT s)
CK s(RshRT CKCms2 CK Rshs CK RT s CmRT s 1)
当Cm≈0时，上式可近似为 pd (s) K (Rsh RT ) eBs
B (s) 1 (Rsh RT )CK s
或
pd
1 CK
(DQ D)dt
传递函数
Gs (s)
pd DQ (s)
(s) D(s)
1 CK s
3 蒸汽输出部分 过热器 不考虑传热关系，可看作为比例环节
Gg (s)
D(s) pd (s) pT (s)
1 Rsh
Rsh-过热器管道阻力； D-锅炉输出蒸汽流量；
pd、pT-汽包压力、主蒸汽压力。
RT-汽轮机的流通阻力； KT-汽轮机调门的传递系数； μT-汽轮机调门的开度。
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
第十二章 燃烧过程自动控制系统
补偿后总一次风量 f2(x)
AI ZT 一次风机 B节距位置
主变送器 DPI
进入炉膛的一次风压力 AI
备用变送器 DPI
A
B
C
D
E
F
IA
H//L
(1)
Δ
A
B
T1
PI1
Δ
K∫
Δ
PI2
K∫
IA
AL
>
H//
H=0.003bar
_
+A
Δ
最小压力 0.065bar
>
f1(x)
去一次风机 A 风机
去一次风机 A 风机 (3)
? (1)由于直吹式锅炉在单独改变给煤量B0时并不能快速地使煤粉 量B发生变化(因磨煤机有较大的迅延和惯性)，但改变一次风量 V1却能迅速改变进入炉膛的煤粉量B。因此，为了提高直吹式锅 炉的负荷响应能力，在改变煤量B0时，应该同时改变一次风量 V1 。
? (2)为及早消除燃料量B0的自发性扰动，首先要及时地发现进入 磨煤中的原煤量B0的变化，即要快速正确地测量出磨煤机中的 煤量。以磨煤机进出口风压差ΔPm 的大小来间接代表磨煤机中 的煤量的多少；也有提出以磨煤机的电动功率Pm大小代表磨煤 机中煤量等。
Q＝D＋Cbdp b/dt
(12-7)
Cb——锅炉的蓄热系数。
? 热量信号只应 该反映燃烧率 的变化，而不 应反映负荷的 变化。
引入负的蒸汽流量实际微分信 号适当配置微分器等参数，使 曲线OAF与时间轴包围的面积
正好填补那块阴影面积。曲线 OB与曲线OAF叠加等于曲线 OAB ，即用Pb 的实际微分加D 的负向实际微分凑成了Pb 的 理想微分。这样组成的热量信 号称为实际热量信号Qr。
燃烧控制系统
第一节燃烧控制控系统燃烧过程实质是将燃料化学能转变为蒸汽热能的能量形式转换过程。
燃烧过程控制的根本任务是及时响应主控系统的输出指令，使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉燃烧的安全性和经济性。
燃烧的经济性主要是要保证有合适的风/煤比,而安全性是保证锅炉处于过氧燃烧的状况及维持炉膛负压为设定值。
燃烧过程控制的具体任务及其控制策略因燃料种类、制粉系统、燃烧设备以及锅炉的运行方式不同而有所区别。
燃烧控制系统的基本任务可归纳为以下几方面：1、维持蒸汽压力稳定锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数，不仅直接关系到锅炉设备的安全运行，而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。
在单元机组中，锅炉蒸汽压力控制与汽机负荷控制是相互关联的，锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整锅炉燃料量，使锅炉的能量输出与汽机为适应对外界负荷需求而需要的能量输入相适应，其标志是蒸汽压力的稳定。
2、保证燃烧过程的经济性保证燃烧过程的经济性是提高锅炉效率的重要方面，它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量之间的最佳比值来实现，即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时，尽可能减少排烟造成的热损失。
3、维持炉膛压力稳定锅炉炉膛压力是否稳定反映了燃烧过程中进入炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。
若送风量大于引风量，炉膛压力升高，太高的压力会造成炉膛向外喷火；反之，送风量小于引风量炉膛压力下降，过低的压力会造成漏风而降低炉膛温度，影响炉内燃烧工况，经济性下降。
所以说，炉膛压力是否在允许范围内变化，关系到锅炉的安全经济运行。
锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的，它的三个被控参数(被调量)蒸汽压力、过剩空气系数或最佳含氧量、炉膛压力与三个调节量燃料量、送风量、引风量问存在着关联。
因此燃烧控制系统内的各子系统应协调动作，共同完成其控制任务。
燃烧控制系统除了以上三个主要部分外，还有一次风压控制、磨煤机风量、风温控制、二次风控制（辅助风、燃料风和燃尽风三项）等。
燃烧过程自动控制系统
情况下热量信号的响应曲线
B µ 不变 T
µ T
(B不变)
0 Pd
t
0 Pd
t
0 dPd/dt
t
t 0 dPd/dt
0 D
t
0
D
t
0
DQ
t DQ 0
t
0
t
(a)
t 0
(b)
图 9-7 热量信号在各种扰动下的响应曲线
(3)直吹制粉设备控制中煤量的测量
(1) 当锅炉的负荷要求变化时，燃烧调节系统应使燃料量B、送 风量V、引风量G这三个调节量同时按比例地快速改变，以适应外界 负荷的需要，并使汽压PT、过剩空气系数A、炉膛负压SI基本不变； 当锅炉的负荷要求不变时,燃烧过程的三个调节系统应能保持各的 调节量稳定不变。 (2)燃烧过程的三个调节系统，一般可以有1、2、3三种组合方案， 如图7-16所示。这几种调节方案的最终调节结果并无差别，主要动 作的先后次序略有不同。
µ B
在燃烧率扰动和汽机调门开 度保持不变时，主蒸汽压力和汽 包压力的动态特性为有迟延的惯 性环节，阶跃响应曲线：图9-5。 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。
3、引风量控制
二、燃料量控制子系统的各种基本策略
燃油锅炉为保证燃料的充分燃烧，采用加燃料先加风、
减燃料先减油的方法，使得燃料燃烧过程中始终 有富裕的风量。
a).钢球磨和中速磨（或竖开磨）装煤量的测量 b).风扇磨功率信号代替给煤量
（4）煤粉浓度的微机监测
煤粉炉燃烧控制系统的设计及仿真
引言大型火力发电机组是典型的过程控制对象，它是由锅炉、汽轮发电机组和辅助设备组成的庞大的设备群。
锅炉的燃烧控制过程是一个复杂的物理，化学过程，影响因素众多，并且具有强耦合，非线性等特性。
锅炉的自动化控制经历了三、四十年代的单参数仪表控制，四、五十年代的单元组合仪表，综合参数仪表控制，直到六十年代兴起的计算机过程控制几个阶段。
尤其是近一、二十年来，随着先进控制理论和计算机技术的发展，加之计算机各项性能的不断增强及价格的不断下降使锅炉应用计算机控制很快得到了普及和应用。
电站锅炉利用煤的燃烧发热，通过传热对水进行加热，产生高压蒸汽，推动汽轮机发电机旋转，从而产生强大的电能。
在锅炉燃烧系统中，给煤系统，送风系统，引风系统是燃烧控制系统的重要环节。
以主蒸汽压力控制系统为主回路，燃烧率控制系统为内回路，通过传感器采集炉膛压力，含氧量和炉膛负压来调节锅炉的给煤量，送风量和引风量从而达到最佳热效率。
燃烧控制系统是电厂热工控制的重要组成部分，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、引风量控制三个子系统构成。
锅炉生产燃烧系统自动控制的基本任务是使燃料所产生的热量适应蒸汽负荷的需要，同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。
具体控制任务可分为三个方面：一，稳定蒸汽母管压力。
二，维持锅炉燃烧的最佳状态和经济性。
三，维持炉膛负压在一定范围。
这三者是相互关联的。
控制系统计算机仿真是对控制系统进行科学研究的一种重要手段，通过计算机仿真来对比各种控制策略和方案，优化并确定相关参数，以获得最佳控制效果是多年来控制系统设计尤其是新型控制策略与算法研究中心必不可少的技术。
采用MatLab对锅炉燃烧控制系统进行计算机仿真，可快速方便的实现多种规则和参数的控制仿真效果，极大地提高了调节器参数整定的效率和准确性。
本次设计的题目是煤粉炉燃烧控制系统的设计及仿真研究，主要内容包括燃烧控制系统的组成；燃烧控制系统的基本方案；以及燃烧控制系统的参数整定。
燃油蒸汽锅炉燃烧过程控制
包阳锋 3110404088 赵海龙 3110404122
沈晓楠 3110404108 江兴凯 3110404097
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燃烧炉控制系统仿真
燃烧炉控制系统仿真成果
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燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空 气比值控制系统构造简图
燃烧炉蒸汽压力控制系统和燃料空 气比值控制系统框图
炉膛负压控制系统:
当锅炉炉膛负压力过小时，炉 膛内旳热烟，热气会外溢，造成热 量损失，影响设备安全运营甚至危 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， 变化燃料和空气比值，增长燃料损 失，热量损失和降低热效率。 确保炉膛负压旳措施是引风量和送 风量旳平衡。假如负压波动不大， 调整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，
燃油蒸汽锅炉燃烧过程控制系统简 介
当代燃烧控制系统指在无人直接参加情 况下经过自动控制装置完毕参数测量、信息 处理、自动控制、自动报警和自动保护。它 旳范围极其广泛，涉及了主机、辅助设备、 公用系统旳自动化。燃油蒸汽锅炉燃烧过程 旳控制系统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。
燃烧过程自动控制系统的任务
燃烧过程自动控制系统的任务设计锅炉燃烧自动控制系统的目的是控制燃烧过程,使燃料燃烧所提供的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。
锅炉燃烧过程自动控制主要包括三项控制内容:1．控制燃料量。
当外界对锅炉蒸汽负荷的要求变化时,必须相应地改变锅炉燃烧的燃料量(单位时间内送入炉膛的燃料重量)。
2．控制送风量。
为了实现经济燃烧,必须相应地调节送风量,使送风量(单位时间内送入炉膛的空气重量)与燃料量相适应。
燃烧过程的经济与否可以从过剩空气系数是否合适来衡量,过剩空气系数通常可用烟气中的含氧量来间接表示。
也可通过使风量与燃料量成一定比例的方法实现经济燃烧。
控制送风量也是为了实现安全运行,若风量相对于燃料量太少的话,亦可能导致熄火事故。
3．控制引风量。
为了保持炉膛压力在要求的范围内,引风量(单位时间内从炉膛引出的烟气重量)必须与送风量相适应。
炉膛压力的高低也关系着锅炉的安全、经济运行。
炉膛压力过低,会使大量的冷风漏入炉膛,将会增大引风机的负荷和排烟损失,炉膛压力太低甚至会引起内爆;反之,炉膛压力高且高出大气压力时,会使烟气冒出,不仅会影响环境卫生,甚至可能影响设备和人身安全。
相应地,由三个(子)控制系统,即燃料量控制系统、送风量控制系统、引风量控制系统,来实现上述三项控制。
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;锅炉正常运行时,燃料量、总风量两者必须成适当比例,代表这两个成适当比例的量的变量被定义为锅炉的燃烧率。
燃料量控制系统燃料量控制系统的任务是根据机组负荷协调控制系统输出的或由运行人员手动给定的燃烧率指令来控制燃料量。
1．燃料量的测量与热量信号燃料量控制系统中,燃料量信号作为按燃烧率指令进行控制的反馈信号,应能及时地反映实际燃料量的变化。
正确及时地测量燃料量,是燃料量控制系统的关键问题。
对于液体和气体燃料,可以直接测量进入炉膛的燃料量,但是对于固体燃料(电厂锅炉主要以煤作燃料),直接测量进入炉膛的燃料量是较困难的,通常采用间接测量方法。
12第十二章 燃烧过程自动控制系统
有中间煤粉仓的制粉系统
1-原煤仓， 2-煤闸门，3-自动磅秤，4-给煤机，5-落煤管，6-下行干燥管，7-球磨机，8-粗粉分离器，9-排粉机， 10-一次风箱，11-锅炉，12-燃烧 器，13-二次风箱，14-空气预热器，15-送风机，16-防爆门，17-细粉分离器， 18-锁气器，19-换向器，20-螺旋输粉机，21-煤粉仓；22-给粉机，23-混合器，24-乏气(三次风)风箱，25-三次喷 口；26-冷风门，28-一次风机，29-吸潮管，30-流量测量装置，31信号的燃烧控制系统
G
图 12-17
（二）采用给粉机转速 （二）采用给粉机转速的燃烧控制系统 给粉机转速的燃烧控制系统
燃料控制系统
送、引风控制系统 送、引风控制系统
二、直吹式煤粉炉燃烧控制系统
（一）直吹式 锅炉燃烧的 特点
（1）直吹式制粉 设备的锅炉将 制粉设备与锅 炉本体紧密地 联系成一个整 体。
3.机炉协调控制方式 3.机炉协调控制方式
当“负荷要求”改变时，通过机炉主控制器对锅炉和 负荷要求”改变时， 汽轮机分别发出调节负荷的指令， 汽轮机分别发出调节负荷的指令，并行地改变锅炉的燃烧率 和汽机的进汽量。 和汽机的进汽量。 优点：能较快地适应“负荷要求”的变化， 优点：能较快地适应“负荷要求”的变化，同时汽压 的变动范围也不大。 的变动范围也不大。
（一）采用热量信号 （一）采用热量信号的燃烧控制系统 热量信号的燃烧控制系统
1.热量信号 热量信号
Q＝D＋Cb（dpb/dt ）
热处理炉燃烧控制系统介绍
热处理炉燃烧控制系统介绍热处理炉燃烧控制系统是指针对热处理炉进行燃烧过程的控制系统。
热处理炉是工业生产中常见的设备，用于对金属材料进行加热处理，以改变其物理和化学性能。
燃烧控制系统的作用是确保燃料的完全燃烧，提供稳定的炉内温度和气氛，以保证热处理过程的质量和效果。
燃烧控制系统由多个组成部分组成，包括燃烧器、燃气系统、控制阀、传感器和控制器等。
下面将对燃烧控制系统的各个组成部分进行详细介绍。
燃烧器是燃烧控制系统的核心部分，其作用是将燃料和氧气混合，并在炉腔内产生燃烧。
根据炉内的不同要求，燃烧器可分为高速燃烧器和低速燃烧器。
高速燃烧器适用于高温、高速度的燃烧过程，而低速燃烧器适用于低温、低速度的燃烧过程。
燃气系统是燃烧控制系统中的另一个重要组成部分，用于供应燃料和氧气。
燃料可以是天然气、液化石油气、煤气等，而氧气则可以是空气或纯氧气。
燃气系统主要包括气体输送管道、流量计、阀门等设备，通过控制燃气的流量和压力，以及氧气和燃料的配比，实现燃料的稳定供应。
控制阀是燃烧控制系统中的重要设备，用于调节燃气的流量和压力。
控制阀可以根据燃烧需求，实时调整燃气的流量和压力，以保持炉内温度和气氛的稳定。
传感器是燃烧控制系统中的关键设备，用于检测和监测炉内的温度、氧气浓度和压力等参数。
常见的传感器包括温度传感器、氧气传感器和压力传感器。
传感器将检测到的数据反馈给控制器，控制器根据这些数据进行计算和判断，然后发出相应的控制信号。
控制器是燃烧控制系统的核心设备，用于接收传感器反馈的数据，并根据预设的控制策略，计算出控制信号。
控制器可以是模拟控制器或数字控制器。
模拟控制器通常采用电子电路和可调电阻等元件，通过改变电阻的值来调整输出信号。
数字控制器则采用微处理器和数模转换器等元件，通过计算和逻辑运算来生成输出信号。
总之，热处理炉燃烧控制系统是热处理炉中关键的一环，通过控制燃气的供应和燃烧状态，以及炉内温度和气氛的稳定，保证了热处理过程的质量和效果。
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
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。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。