探討鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的改進.

1、論文導讀：在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，給煤系統(tǒng)，送風系統(tǒng)，引風系統(tǒng)是燃燒控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。以主蒸汽壓力控制系統(tǒng)為主回路，燃燒率控制系統(tǒng)為內(nèi)回路，通過傳感器采集爐膛壓力，含氧量和爐膛負壓來調(diào)節(jié)鍋爐的給煤量，送風量和引風量從而達到最佳熱效率。燃燒控制系統(tǒng)是電廠熱工控制的重要組成部分，目前大部分電廠的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)仍然采用PID控制。燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成控制系統(tǒng)，其中燃燒率控制由燃燒量控制、送風量控制、引風量控制三個子系統(tǒng)構(gòu)成。控制系統(tǒng)計算機仿真是對控制系統(tǒng)進行科學研究的一種重要手段，通過計算機仿真來對比各種控制策略和方案，優(yōu)化并確定相關(guān)參數(shù)，以獲得最佳控制效果是多年來控制系統(tǒng)設(shè)計

2、尤其是新型控制策略與算法研究中心必不可少的技術(shù)。關(guān)鍵詞：鍋爐燃燒，計算機仿真，燃燒控制系統(tǒng)，蒸汽壓力，送風量鍋爐的自動控制經(jīng)歷了三、四十年代的參數(shù)儀表控制，四、五十年代的單元組合儀表，綜合參數(shù)儀表控制，直到六十年代興起的計算機過程控制幾個階段。尤其是近一、二十年來，隨著先進控制理論和計算機技術(shù)的發(fā)展，加之計算機各項性能的不斷增強及價格的不斷下降使鍋爐應用計算機控制很快得到普及和應用。電廠鍋爐利用煤的燃燒發(fā)熱，通過傳熱對水進行加熱，產(chǎn)生高壓蒸汽，推動汽輪機發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生強大的電能。在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，給煤系統(tǒng)，送風系統(tǒng)，引風系統(tǒng)是燃燒控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。以主蒸汽壓力控制系統(tǒng)為主回路，燃燒率控

3、制系統(tǒng)為內(nèi)回路，通過傳感器采集爐膛壓力，含氧量和爐膛負壓來調(diào)節(jié)鍋爐的給煤量，送風量和引風量從而達到最佳熱效率。燃燒控制系統(tǒng)是電廠熱工控制的重要組成部分，目前大部分電廠的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)仍然采用PID控制。發(fā)表論文。燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成控制系統(tǒng)，其中燃燒率控制由燃燒量控制、送風量控制、引風量控制三個子系統(tǒng)構(gòu)成。鍋爐生產(chǎn)燃燒系統(tǒng)自動控制的基本任務是使燃料所產(chǎn)生的熱量適應蒸汽負荷的需要，同事還要保證經(jīng)濟燃燒和鍋爐的安全運行。具體控制任務可分為三個方面：一要穩(wěn)定蒸汽母管壓力。二要維持鍋爐燃燒的最佳狀態(tài)和經(jīng)濟性。三要維持爐膛負壓在一定范圍。這三者是相互關(guān)聯(lián)的?？刂葡到y(tǒng)計算機仿真是

4、對控制系統(tǒng)進行科學研究的一種重要手段，通過計算機仿真來對比各種控制策略和方案，優(yōu)化并確定相關(guān)參數(shù)，以獲得最佳控制效果是多年來控制系統(tǒng)設(shè)計尤其是新型控制策略與算法研究中心必不可少的技術(shù)。采用MatLab對鍋爐燃燒控制系統(tǒng)進行計算機仿真，可快速方便的實現(xiàn)多種規(guī)則和參數(shù)的控制仿真效果，極大地提高了調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的效率和準確性。鍋爐燃燒過程是一個燃料的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽哉羝问较蛟O(shè)備提供熱量的能量轉(zhuǎn)換過程。燃燒過程控制的基本任務是調(diào)整燃燒率水平，使之適應外界負荷的需要，穩(wěn)定蒸汽壓力，并確保燃燒過程在安全經(jīng)濟的工況下進行。能迅速改變爐膛燃燒率，適應外界負荷變化。燃燒過程控制的主要任務之一是維持蒸汽壓力

5、穩(wěn)定。由對象動態(tài)特性的分析可以看出，在外界負荷變化時，只有迅速改變鍋爐的燃燒率，維持燃燒過程的能量平衡，才能保持蒸汽壓力穩(wěn)定。發(fā)表論文。燃燒率的改變，主要是燃料量的改變，而蒸汽壓力對于燃料量變化的相應，有一定的延遲時間，延遲時間的大小，受燃料系統(tǒng)的影響較大。因此對于變動負荷鍋爐，以及采用延遲時間大的燃燒系統(tǒng)鍋爐，如直吹式鍋爐，在設(shè)計燃燒控制系統(tǒng)時，如何迅速改變爐膛內(nèi)燃燒率是不容忽視的。能迅速并消除燃燒率擾動。燃燒率的擾動通常是指燃料量的自發(fā)擾動，這不僅影響蒸汽壓力的穩(wěn)定，在并列運行方式下，還會引起其他鍋爐汽包壓力及鍋爐負荷的變化，改變各鍋爐運行工況。直接用燃燒量作為調(diào)節(jié)的信號是不準確的。經(jīng)研究

6、得出用熱量信號來間接代替燃燒量信號。因為燃燒量發(fā)生變化后，爐內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的熱量就要變化，它不僅影響鍋爐的蒸發(fā)量，也將使汽壓發(fā)生變化，引起鍋爐的蓄熱量隨之發(fā)生變化。而蓄熱量的變化和汽壓的變化速度成正比。所以用蒸汽量和汽壓的變化速度適當?shù)鼐C合，就可以代替燃料量。確保燃料、送風和引風等參數(shù)協(xié)調(diào)變化。當燃燒率改變時，只有保持送風量與燃料量成比例變化，才能保證燃燒的經(jīng)濟性。只有保持引風量與送風量協(xié)調(diào)變化，才能保證爐膛壓力穩(wěn)定。因此確保燃料、送風、引風等參數(shù)協(xié)調(diào)變化是確保燃燒工況穩(wěn)定必不可少的條件。燃燒控制系統(tǒng)整定原則要考慮到燃燒過程中引風量為送風量的從動流量，而送風量為燃燒量的從動量，因此為保證整定燃

7、燒過程能安全經(jīng)濟運行，應先整定從動量的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并按此順序?qū)⒏髯酉到y(tǒng)投入自動狀態(tài)。即燃燒控制系統(tǒng)的整定應在送風和爐膛壓力控制系統(tǒng)投入自動的情況下進行整定。送風控制系統(tǒng)應在爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入自動的情況下進行整定。發(fā)表論文。控制系統(tǒng)中前饋信號的作用是作為送風量的給定值。加入前饋調(diào)節(jié)器后，系統(tǒng)的響應速度加快了。而且前饋加入可以使系統(tǒng)提前動作，更好地改善系統(tǒng)的性能。因此加入前饋調(diào)節(jié)器后系統(tǒng)的波動比未加時小很多，說明了加前饋調(diào)節(jié)器后系統(tǒng)性能比未加時好。這樣如果當負荷階躍擾動成比例增加時，風量響應曲線也成比例上升，但恢復穩(wěn)定的時間基本不變。對以上幾點分析，在組成控制系統(tǒng)時，需要根據(jù)鍋爐本身特點及燃燒過程

8、的具體情況，有所側(cè)重。如對于帶基本負荷鍋爐燃燒系統(tǒng)，比較側(cè)重提高經(jīng)濟性及運行工況的穩(wěn)定性；對于帶變動負荷的鍋爐，則比較側(cè)重對負荷變化的影響，而兼顧其它。主系統(tǒng)有輸入時，爐膛壓力控制系統(tǒng)會產(chǎn)生小范圍波動，并在短時間內(nèi)未能定下來，說明爐膛壓力控制系統(tǒng)的隨動性能較好。而送風控制系統(tǒng)在主系統(tǒng)階躍輸入時，波動較大，但最終達到穩(wěn)定，只是調(diào)節(jié)時間較長。由爐膛壓力控制系統(tǒng)和送風控制系統(tǒng)的應急變化可以看出，主系統(tǒng)變化時，子系統(tǒng)一定會隨子系統(tǒng)，只是達到穩(wěn)定的時間長短不一致。燃燒控制系統(tǒng)方法一般都是從燃燒量、送風量、爐膛壓力等幾個方面控制主蒸汽壓力，而它們彼此之間又相互影響。這里的系統(tǒng)基本做出燃燒控制系統(tǒng)基本方案和子系統(tǒng)的隨動變化研究，結(jié)果表明這種