锅炉燃烧控制系统及燃烧调整的原则

锅炉燃烧控制系统及燃烧调整的原则

目录

1.燃烧控制系统的基本任务.............................................1

1.1.维持蒸汽压力稳定.............................................1

1.2.保证燃烧过程的经济性........................................1

1.3.维持炉膛压力稳定.............................................1

2.汽压被控对象的动态特性...........................................2

3.燃烧控制系统组成的基本原则.......................................2

4.燃烧控制系统的控制方案...........................................2

5.燃烧调节系统的调整原则：.........................................3

6.锅炉燃烧调整的原则...............................................4

1.燃烧控制系统的基本任务

电站锅炉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使燃烧所提供的热最适应锅炉蒸汽负荷的需要，

并保证锅炉安全经济运行。

1.1.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。

1.2.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。

1.3.维持炉膛压力稳定

第1页共5页

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)(即蒸汽压力、过剩空气系数或最

佳含氧量、炉膛压力)与三个调节量(即燃料量、送风量、引风量)间存在着关联。

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。

2.汽压被控对象的动态特性

⑴燃烧率扰动下的汽压动态特性。燃料量扰动下的汽压对象的动态响应曲

线

⑵汽机调门开度扰动下的汽压动态特性锅炉燃料量不变，汽机调门开度阶

跃变化。

3.燃烧控制系统组成的基本原则

(1)燃烧控制系统在外界负荷需求改变后应立即改变锅炉的燃料量，维持燃

烧过程的能量平衡。然而，主蒸汽压力对燃料量的响应呈现较大的迟延和惯性，

特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程，如何迅速改变燃烧率至关重要。

(2)燃烧控制系统应能迅速发现并消除燃料量的自发扰动，维持主汽压力稳

定。

(3)当外界负荷需要改变时，锅炉的送风量和引风量应与燃料量协调动作，

使锅炉燃烧经济性指标及炉膛压力参数保持平衡，即锅炉燃烧工况的稳定。

(4)对于单元制运行的锅炉允许主汽压力在一定范围内波动,特别是滑原运

行时汽压变动范围更大。故，系统中有关参数应加以温度和压力的修正，以提高

参数测量的精确性。

4.燃烧控制系统的控制方案

燃料一空气系统

具有热量信号的燃料一空气系统

第2页共5页

具有氧量校正的燃料一空气系统

引入氧量校正的作用：当煤质变化时（这种情况是经常发生的），根据氧量的

多少来适当调整（校正）风量，可保持最佳风煤比例，保持炉内过剩空气稳定，保

持经济燃烧。根据锅炉的燃烧特点，在高负荷时，氧量要稍低一些，而低负荷时,

氧量要稍高一些。

5.燃烧调节系统的调整原则:

燃烧调节器-一B燃料最

送风调节器-一V送风量

引风调节器-一G引风量

燃烧自动调节系统的组合示意图

每个调节器改变一个调节量，分别为燃料量、送风量和引风量，以主蒸汽压

力（或负荷）、过量空气系数（或烟气含氧量）、炉膛负压作为被调量。三个调节器

可组成不同形式的调节系统，系统中调节器的组合方式与锅炉的运行方式、燃料

种类、煤粉制备系统、燃烧方式等因素密切相关。

调节过程中，当汽压下降时应强化燃烧，先加大引风，再加大送风，后加大

燃料（以避免炉膛正压）；当汽压升高时，应减弱燃烧，先减燃料，再减送风，后

减引风，并要平稳，切忌大起大落。特别是低负荷运行时更要谨慎，以免发生灭

火爆炸事故。燃料的调节一般是调节给粉机（给粉量），或者调整炉排（有小型链条

锅炉）转速。

配直吹式制粉系统的锅炉，负荷变化不大时，通过调整运行制粉系统的出力

来满足负荷的要求。负荷变化较大时，需通过启停制粉系统的方式满足负荷要求。

配中间储仓式制粉系统的锅炉，负荷变化不大时，通过调整给粉机转速，负荷变

化较大时，通过投停给粉机来满足负荷变化对燃料量的需求。燃烧器结构不同，

第3页共5页

其配风方式和调节的方法会有所不同。一般的燃烧器有一、二、三次风（乏气送

粉、直吹式和开式制粉系统无三次风）。有些燃烧器还有周界风、夹心风、顶部

燃尽风和分级二次风等，这些均属二次风。有些锅炉（如U型、W型火焰锅炉），

还在特定位置设置三次风。对一次风的调节，蜗壳式旋流燃烧器用入口舌形挡板

调节其旋流强度；轴向可动叶轮式燃烧器用改变叶轮的轴向位置来改变旋流强

度；切向可调叶片燃烧器可以改变切向叶片的倾角来实现旋流强度的调节。对二

次风以及直流式燃烧器的一、二次风，只能以风门挡板改变其风量和风速，等等。

具体的调节方法取决于锅炉所配燃烧器的结构及制粉系统，一般锅炉运行前都制

定了详细的操作规程。

燃烧调节通常规定过热蒸汽的工作压力与额定值的偏差不得超过士

（0.05~0.1）MPao当压力上升进而超过允许值时，则过热器的安全阀动作；如果压

力继续上升，则锅筒的安全阀动作。

值得指出的是，市于大型电站锅炉，炉膛安全保护系统（FSSS）、炉膛运行监

视系统等，也已经成为锅炉燃烧控制系统的重要组成部分。

6.锅炉燃烧调整的原则

1）正常运行时煤粉的着火距离适中，火焰稳定，且均匀地充满炉膛，不应直

接冲刷水冷壁，两侧烟温偏差不超过50,尽量减少不完全燃烧损失，减少NOX

排放量，提高锅炉运行的经济性，保证锅炉各级受热面不超温。

2）正常运行中煤粉燃烧时火焰呈金黄色，火焰均匀地充满炉膛且无抖动，火

焰不贴墙，DCS系统各火检指示信号基本满量程且无闪烁。

3）值班员应积极了解本班入炉煤质情况，以便根据燃料特性及时调整燃烧工

况，当来煤偏离设计煤种较大或阴雨天来煤较湿时运行人员应在班前做好事故预

想C

4）发现存在锅炉结渣倾向时，合理调整配风，在防止出现局部还原性气氛，

调整制粉系统运行方式，以有效降低炉膛局部热负荷。

5、为防止燃烧不稳，在锅炉负荷50%以下不得进行炉膛受热面蒸汽吹灰。

6）为保证燃烧的经济性要定期对煤粉细度进行测量和调整，定期对飞灰、大

渣进行取样分析工值班人员应依据测量及分析结果及时进行相宜的调整。

7）锅炉在40%额定负荷及以上稳定运行时，应停止全部助燃油枪运行.不论

第4页共5页

何种原因引起快速减负荷，负荷降至50%以下时，应立即