锅炉安全控制技术——燃烧安全控制系统

锅炉安全控制技术锅炉安全控制技术 燃烧安全控燃烧安全控 制系统制系统 锅炉燃烧控制系统的基本任务是使燃料所产生的热量能够 适应锅炉的需要 同时还要保证锅炉的安全经济运行 燃烧控 制的具体内容及控制系统的设计因燃料种类 制粉系统 燃烧 设备以及锅炉的运行方式不同而有所区别 但大体来看都要完 成以下几方面任务 主蒸汽压力的变化反映了锅炉生产的蒸汽量和汽机消耗 的蒸汽量相适应的程度 为此须设置蒸汽压力控制系统 当负 荷变化时 通过控制燃料量使蒸汽压力稳定 当燃料量改变 时 必须相应地控制送风量 以保证燃烧过程的安全性 炉膛压力的高低关系着锅炉的安全经济运行 燃烧控制 系统必须使引风量 烟气量 与送风量相配合以保证炉膛压力为一 定值 1 气压对象的动态特性 气压对象的动态特性 气压对象由一系列装置组成 如图 18 10 所示 它包括给 煤机 1 炉膛 2 汽水系统 3 过热器 4 汽轮机进气阀 5 和汽 轮机 6 相应的方块图 18 11 图中方块 1 表示在燃料量和风 量同时相应变化时对发汽量的影响 它基本上是一个纯滞后环 节 方块 2 是汽包的压力对象 方块 4 是反映过热器的过热蒸 汽压力对象 它们都是积分环节 其他环节因动态滞后较小 均可看成比例环节 需指出 气压 pb 或 pt 对象的动态响应特性是与汽机调速 系统的运行情况有关的 2 炉膛压力对象特性 炉膛压力对象特性 为了保证炉膛安全 一般要求炉膛压力略低于大气压力 所以炉膛压力一般称之为炉膛负压 炉膛压力反映了引风量与 送风量之间的平衡关系 当送风量或引风量单独改变时 炉膛 负压变化的惯性很小 故可将炉膛负压对象近似看成是一个时 间常数很小的一阶惯性环节 3 燃烧系统安全控制 燃烧系统安全控制 图 18 12 给出了燃烧控制系统的基本方案 ptc 是蒸汽压 力控制器 它的输出同时去改变燃烧量控制器 pbc 和进风量控 制器 fvc 的设定值 使燃烧量和进风量成比例变化 氧量控制 器 o2c 的输出作为乘法器的一路输入 它可起到修改燃空比的 作用 氧量控制器的设定值应等于最佳含氧量 它应随负荷变 化而有所变化 pfc 为炉膛负压控制器 因为对象滞后很小 一 般用单回路控制即能满足要求 图 18 12 方案适用于燃烧量 b 和进风量 vl 均能较好检测的情况 事实上 很多燃煤锅炉燃料 量测量的准确性较低 这时 宜采用热量信号作为燃料量的间 接度量 对蒸发受热面和锅筒列热量平衡式 可求得以下关系 式 式中 qb 为代表蒸发受热面吸热量的信号 即热量信号 上式表明 qb 可用蒸汽流量 d 和汽包压力的微分信号之和来表 达 引入热量信号 qb 后 燃烧控制方案改为图 18 13 所示 图中 c 为热量运算装置 燃油锅炉的情况与燃煤锅炉有较大差异 对于现代大型燃 油锅炉 多采用微正压燃烧 这样可以减少漏风 实现低氧燃 烧 从而防止锅炉受热面的腐蚀和污染等 由于低氧燃烧时过 剩空气系数很小 在负荷变动时更应注意燃料量与空气量的配 合恰当 否则会产生不完全燃烧 引起炉膛爆炸 受热面污染 尾部再燃等事故 因此在锅炉增减负荷时提出这样的逻辑要求 增负荷时先