基本控制规律及控制过程-燃烧系统调节（热工仪表自动控制）

基本控制规律及其控制过程

燃烧系统调节

燃烧调整概述锅炉负荷调节就是蒸汽压力调节。而锅炉蒸汽压力的调节是通过相应增减燃料量、风量等来维持汽压在规定的范围内，以达到保持锅炉蒸发量与汽轮机所需蒸汽量之间平衡的目标。所以，从机组运行的宏观上，锅炉燃烧的调节也就是锅炉负荷调节或蒸汽压力调节。锅炉燃烧运行中，除了根据负荷变化进行调节外，还由于煤质、给水温度等因素的变化，需要不断进行锅炉燃烧参数的调整，以保持锅炉本身的燃烧稳定、经济和低污染物排放。主要内容如下：1.燃烧调整的目的及任务2.影响燃烧变化的因素燃烧调整的目的及任务燃烧调整的目的是：1.满足机组负荷要求，维持主蒸汽压力稳定2.保证燃烧过程经济性：使燃料得以充分燃烧3.保证燃烧过程稳定性：维持锅炉炉膛压力稳定具体调节任务如下：1．燃料量调节：调节燃料量使入炉燃料燃烧所产生的量能与锅炉外部负荷需求的量能相适应。2．送风量调节：燃料量改变时，送风量也应改变，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。调节送风量的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。3．引风量调节：调节引风量的目的是使引风量与送风量相适应，以保持炉膛压力在要求范围内，以保证燃烧过程稳定性。燃烧调整的原则锅炉经常在不同负荷下运行，燃料特性、给水温度和过量空气系数、一、二次风的配合、给水温度等也会偏离设计数据。由于这些运行条件的变化，锅炉各部分吸热量、烟气和工质温度、传热工况、减温水量、燃料量以及锅炉效率（各项热损失）等都要发生相应的变化。当锅炉负荷较高时，着火和混合的条件较好，燃烧稳定但燃烧器和受热面易结焦，存在局部超温问题。燃烧调整原则是：注意将火焰中心调整到炉膛的中心，防止火焰偏斜和局部热负荷过高适当增大一次风速，以增加着火点距离喷口的距离。当锅炉负荷较低时，投入的燃烧器数量少、燃烧较弱、炉温水平偏低，所以燃烧稳定性差、经济性也差。燃烧调整原则是：适当增大过量空气系数、降低一次风率和风速，以稳定燃烧煤粉应减小细度，同时尽量保持下排燃烧器的投运，以降低火焰中心，减少不完全燃烧损失可适当降低炉膛的负压，以减少炉膛漏风，提高燃烧的稳定性和经济性。当锅炉负荷较低时，投入的燃烧器数量少、燃烧较弱、炉温水平偏低，所以燃烧稳定性差、经济性也差。燃烧调整原则是：适当增大过量空气系数、降低一次风率和风速，以稳定燃烧煤粉应减小细度，同时尽量保持下排燃烧器的投运，以降低火焰中心，减少不完全燃烧损失可适当降低炉膛的负压，以减少炉膛漏风，提高燃烧的稳定性和经济性。当燃烧低挥发分的煤时，着火的稳定性较差，经济性也有所降低燃烧调整原则是：1.适当降低一次风速和风率，以增大一次风中的煤粉浓度，减少着火热，使着火提前2.适当提高二次风速，以增大气流的穿透能力，使炉内切圆直径变大，有利于强化着火和加强扰动3.降低煤粉细度、增大过量空气系数，以降低不完全燃烧损失当燃烧高挥发分煤时，着火和燃烧不是问题，此时要注意燃烧的安全性，避免炉内结渣和金属超温。燃烧调整原则是：适当减少二次风量，多投入一些燃烧器运行，以分散热负荷，防止局部超温。基本控制规律及其控制过程

燃烧系统调节

燃烧调整具体调节任务如下：1．燃料量调节：调节燃料量使入炉燃料燃烧所产生的量能与锅炉外部负荷需求的量能相适应。2．送风量调节：燃料量改变时，送风量也应改变，以保证燃料的完全燃烧和排烟热损失最小。调节送风量的目的是保证锅炉燃烧过程的经济性。3．引风量调节：调节引风量的目的是使引风量与送风量相适应，以保持炉膛压力在要求范围内，以保证燃烧过程稳定性。主要内容如下：1.燃烧自动控制系统2.燃烧调整燃烧自动控制系统大型机组锅炉燃烧控制系统有三部分组成：燃料量控制系统：以燃料量为调节量，主蒸汽压力为被调量，通过调节进入炉膛的燃料量，维持主蒸汽压力的稳定。送风控制系统：以送风量为调节量，烟气含氧量为被调量，通过调节进入炉膛的送风量，使烟气含氧量达到设定的最佳值，保证燃料燃烧所需的空气量和燃烧过程的经济性。引风控制系统：以引风量为调节量，炉膛压力为被调量，通过调节引风量维持炉膛压力的稳定。在锅炉燃烧控制过程中，通过燃料量控制、送风控制和引风控制三个子系统分别对三个调节变量（燃料量B、送风量V、引风量G）进行调节，以维持三个被调量（主蒸汽压力pT、烟气含氧量O2、炉膛压力pf）的稳定。锅炉燃烧控制过程中各调节变量和被调量之间的关系如下图所示：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。燃烧调整当负荷小幅度变动，无论是增负荷还是减负荷，都保持了一次风中较充分的风量，避免了工况变动导致炉内燃烧的恶化；增负荷时先加风、减负荷时先减煤，有利于保持炉内的富氧状态，减少不完全燃烧损失，直接调节磨煤机的出粉量，提高了制粉系统对锅炉负荷的响应速度当锅炉负荷变动不大时，可通过调节运行着的制粉系统的出力来解决。对于中速磨，当负荷增加时，可先开大一次风机的进风挡板，增加磨煤机的通风量，以利用磨煤机内的存煤量作为增加负荷的缓冲调节，然后增加给煤量，同时开大二次风量。相反，当负荷减少时，则应先减少给煤量，然后降低磨煤机的通风量。以上调节可避免出粉量和燃烧工况的骤然变化，还可减少调节过程中的石子煤量和防止堵磨。燃烧过程的稳定性，要求燃烧器出口处的风量和粉量尽可能同时改变，以便在调节过程中始终保持稳定的风煤比。在调节给煤量和风机风量时，应注意监视辅机的电流变化、挡板开度指示、风压以及有关参数的变化，防止电流超限和堵塞煤粉管道等异常情况的发生。当负荷大幅度变动，最大允许出力取决其碾磨能力以及所要求的煤粉细度。当负荷升高到一定程度时，应重新启动一套制粉系统，以分散各磨煤机的出力，同时分散炉内热负荷。总风量调节的依据是炉膛出口的过量空气系数，一般按最佳过量空气系数调节风量，以取得最高的锅炉效率。一般情况下，增负荷时应先增加风量，再增加燃料量；减负荷时应先减少燃料量在减少风量，这样动态中始终保持总风量大于总燃料量，确保锅炉燃烧安全并避免燃烧损失过大。锅炉送风量调节的具体办法，对轴流式风机，通过改变风机动叶安装角进行调节。在调节风量时应注意观察风机电流、风压、炉膛负压、氧量等指示值的变化，以判断调节是否有效。首先了解炉膛负压的监督，正常运行时炉膛负压一般维持在规定的范围内，当周围有人工作或者吹灰时，应适当增大炉膛负压。如果炉膛负压过大，将会增大炉膛和烟道的漏风。反之，炉膛负压偏正，炉内的高温烟火就要外冒，这不但会影响环境、烧毁设备，还会威胁人身安全。炉膛负压一般通过炉膛负压表进行监测，炉膛负压要求在-50——100pa。引风量的调整当锅炉增、减负荷时，随着进入炉内的燃料量和风量的改变，燃烧后产生的烟气量也随之改变。此时，必须调节引风机满足炉膛负压的需求。引风机的调节方法与送风机的调节方法