高炉煤气应用于锅炉燃烧控制系统的研究

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1、第35卷第6期包钢科技Vo1．35，No．62009年12月Science＆TechnologyofBaotouSteel(Group)CorporationDecember，2009高炉煤气应用于锅炉燃烧控制系统的研究贾华，王宇(1．内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010；2．包钢(集团)公司设备动力部，内蒙古包头014010)摘要：工业锅炉燃烧控制系统是一个复杂、多变量、滞后的系统，文章主要分析了锅炉燃烧控制系统的组成，重点对主蒸汽压力控制回路提出控制方案并进行仿真，对锅炉经济燃烧和炉膛压力控制回路进行介绍，通过运用计算机控制系统实现对工业锅炉的控制

2、。关键词：蒸汽压力；烟气含氧量；炉膛负压；计算机控制中图分类号：TF537文献标识码：B文章编号：1009—5438(2009)06～0044—03ResearchonApplicationofBlast——furnaceGasinControlSystemofBoilerCombustionJIAHua．WANG(1．SchoolofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，NeiMonggol，China；2．uipmentPowerDept

3、．oJ’BaotouSteel(Group)Corp．，Baotou014010，China)Abstract：Controlsystemofindustrialboilercombustionisacomplex，muhivariableandlaggingsystem．Inthispaper，itismainlyanalyzedtheformationofthesystem，andplantocontrolloopofmainsteampressureisproposedandsimulated．Moreover，itisintroducedeconomicco

4、mbustionofboilersandcontrolloopoffm'nacepressure，aswellascontrolofindustfi—alboilerwithcomputercontrolsystem．Keywords：steampressure；oxygencontentoffluegas；negativepressureoffurnace；computercontrol目前，包钢已具有年产1000万t铁的生产规烧高炉煤气锅炉奠定了基础一。模，6座高炉全年平均煤气发生量为150～1锅炉燃烧控制系统的组成J160万m／h，平均放散40万m／h左右，同

5、时炼钢转炉煤气尚未全部回收，使大量的煤气放散，造成能锅炉燃烧过程自动控制系统根据控制任务的不源浪费，并且严重污染环境，使生产成本无法降低。同，可分为三个子控制系统，即蒸汽压力控制系统、为了使这部分能源充分得到回收利用，减少煤气放烟气含氧量控制系统和炉膛负压控制系统。散，特提出：高炉煤气作为锅炉燃料加以利用。热电1．1蒸汽压力控制系统厂8锅炉的改造，标志着包钢在节约燃料煤、充分蒸汽压力控制系统中被控量是蒸汽压力，调节利用高炉煤气和保护大气环境以及改善工作环境方变量是燃料量，通过改变燃料的供应量，以改变锅炉面迈上了一个新台阶，为其它燃煤锅炉改造成为纯的燃烧发热量，从而改

6、变锅炉的蒸发量，恢复蒸汽母收稿Et期：2009—08—11作者简介：贾华(1961一)，男，内蒙古包头市人，内蒙古科技大学副教授，主要从事电力电子技术、运动控制等的研究。第6期高炉煤气应用于锅炉燃烧控制系统的研究45管压力不变。式中：为静态增益；、为时间常数；r为1．2烟气含氧量控制系统延迟时间。烟气含氧量控制系统中被控量是烟气含氧量，主汽压模糊控制系统结构如图1所示。基本模调节变量是送风量，通常用锅炉烟气中的含氧量，或糊控制缺乏对具有较大纯时间滞后对象的控制能者燃料量与送风量的比值来表示。如果能够恰当地力，因此，在模糊控制系统中此人SMITH预估控制，保持燃料量与

7、空气量的正确比值，就能达到最小的以提高模糊控制器对趴有纯时间滞后对象的控制能热量损失和最大的燃烧效率。反之，如果比值不当，力。常用的模糊控制器环节有比例输出和积分输出空气不足，结果导致燃料的不完全燃烧，当大部分燃两种形式，前者阶跃响应快，但为有差控制，后者可料不能完全燃烧时，热量损失直线上升；如果空气过接近无差控制，但响应慢，且超调较大。本系统采用多，就会使大量的热量损失在烟气之中，使燃烧效率二者相结合的比例积分输出结构，具有超调小、暂态降低。时间短的优点。1．3炉膛负压控制系统炉膛负压控制系统中被控量是炉膛压力，调节变量是引风量，通常要求炉膛负压保持在一5O～