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2024年6月4日发(作者:)
【概述】
随着DCS在电厂的普及,DCS功能应用逐渐得到推广。其中,DCS
的优化控制,比过去的单元智能仪表来得更加方便和易用。但电力系
统用户,对DCS的功能的掌握还有限,许多功能没有得到应有的重视
和开发,这就对DCS厂家提出了新的需求,DCS厂家不但要提供DCS
控制软硬件平台,还要给用户提供整体的解决和控制方案,保证DCS
和现场设备长期经济、稳定、安全运行。
锅炉种类较多,目前在国内应用最多的是燃烧煤粉的自然循环汽
包炉和直流炉;有直接燃烧原煤的循环流化床炉;燃烧垃圾的炉排锅
炉,还有燃烧生物质的炉排,比如秸秆,甘蔗渣等。不同的锅炉有不
同的控制和优化方式,控制是让锅炉相关参数稳定;优化是对工艺、
燃烧、配风等进行经济控制,提高效率,降低污染物排放。
锅炉除直流炉外,都有一个显著特点,就是有自己独立的汽包。
不管是烧垃圾的垃圾炉,循环流化床锅炉,还是烧煤的汽包炉;也无
论是母管制运行,还是单元制运行,都因锅炉有一个汽包,它们的核
心控制思想变成一致,即利用汽包的储能变化,及时检测燃烧率的变
化,从而及时调整燃料量,达到快速、稳定地控制和调节。直流锅炉
主要是控制中间点温度(焓)来调节风水煤;汽包锅炉主要是控制主
汽压力和汽包压力的稳定来调节风水煤。
【原理及动态特性】
汽包锅炉燃烧控制系统包括燃料量控制、送(一、二次)风控制
和引风控制三个主要子系统;燃烧过程自动控制的基本任务是根据机
组负荷的变化,使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉输出蒸汽量的需
求,同时保证燃烧过程的经济性和锅炉运行的安全性。
根据锅炉燃烧控制任务,主要调节以下三个物理量:
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。
锅炉燃烧控制系统
燃料量控制系统
调节变量
燃料量B
被控对象被调量
主蒸汽压力p
T
送风控制系统
送风量V烟气含氧量O
2
炉膛压力控制系统引风量G炉膛压力p
lt
图 锅炉燃烧控制系统及被控对象
从图一所示的锅炉燃烧对象显示,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。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
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