锅炉燃烧过程控制系统课件.ppt

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1、锅炉燃烧过程控制系统12－1概述一、单元机组的基本控制方式(1)锅炉跟随控制方式(2)汽机跟随控制方式(3)机炉协调控制方式1．锅炉跟随控制方式燃烧率μBP0图1锅炉跟随控制方式＋汽轮机μT—BDpT—＋p0TDPE汽轮机主控器汽轮机控制系统锅炉控制系统锅炉锅炉主控器~调节阀发电机2．汽机跟随控制方式-—μT燃烧率μB汽轮机TDpT+p0BDPEP0＋锅炉主控器汽轮机控制系统锅炉控制系统锅炉汽轮机主控器~调节阀发电机图2汽机跟随控制方式3．机炉协调控制方式图3机炉协调控控制方式p0μT燃烧率μB——TDpT＋BDPEP0＋锅炉

2、主控器汽轮机控制系统锅炉控制系统锅炉汽轮机主控器汽轮机~调节阀发电机二、燃烧过程控制任务满足机组负荷要求，维持主蒸汽压力稳定；燃烧过程控制任务与机组运行方式有关。保证燃烧过程经济性；使燃料得以充分燃烧保证燃烧过程稳定性。维持锅炉炉膛压力稳定三、燃烧过程调节量根据控制任务，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

3、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。四、燃烧过程控制特点燃料量M送风量VPS炉膛负压α过剩空气系数被调量调节量引风量VSpT汽压或功率图4燃烧对象第二节被控对象动态特性一、汽压被控对象数学模型与动态分析1.汽压被控对象数学模型DTpbQr123Dh”pTp0图5蒸汽产生过程p0图6蒸汽产生过程方框图μTDTpTMV炉膛蒸发区过热器汽轮机μB环节1：：炉内一次工质吸热量，M：燃料量：燃料收到基的低位发热量，：锅炉热效率，：一次工质吸热量占锅炉总吸热量份额，％MQr图7环节1方框图环节2：

4、工质吸热蒸发（和过热）的过程总吸热量：（1）过热蒸汽带；（2）锅炉内饱和水的焓增，即锅炉蓄热的增量。故动态热平衡：分别为过热蒸汽、给水及饱和焓值D：蒸汽流量，Wb：锅炉蓄水量hb是饱和蒸汽压力（汽包压力）Pb的函数，即Cb为锅炉的蓄热系数，代表锅炉蓄热能力，即汽包压力每上升（下降）一个MPa,锅炉内工质所吸收（或释放）的热量。DQ的蒸汽流量单位表示炉膛内的发热量，故称为热量信号。DQPb-D环节3：（1）仅考虑过热器的流通特性（其吸热量已在环节2中考虑）其疏通阻力为Kgr,Pt：主汽压力过热器动态阻力系数+pT-Dpb（2）主

5、蒸汽管道pT主汽压反映锅炉蒸发量与汽机耗汽量之间的物质平衡关系。管道是一个容量很小的容器，所以可将其看作是具有积分特性：DTDpT-+环节4：汽轮机作为负荷设备，其耗汽特性与其机组控制方式有关（1）当汽轮机控制系统未投入功率、频率调节，即为纯液压调速系统时，+uTDtpTKTRT：汽机流通阻力系数KT：汽机调节阀斜率UT：汽机调节阀开度由P0很小(2)当汽轮机控制系统投入功率、频率调节时，即为功频电液控制系统时。KP——汽机耗汽系数DTPTKP为了便于求出汽压被控对象的传递函数，以热量信号DQ代替炉膛发热量Qr作为环节1的输出

6、。+++_D_+pb_pT+DQMKme-τms图13汽轮机控制系统为纯液压调速系统的汽压被控对象方框图返回1返回2_PTDT+_D_+pbpT+QQMKme-τms图14汽轮机控制系统为功频电液控制系统的汽压被控对象方框图返回2返回12.燃料量扰动下汽压被控对象的动态特性（1）汽轮机控制系统为纯液压调速系统时，由于管道容量系数很小，则由于时间常数Tb、静态放大系数A和K均与有关，而与蒸汽负荷有关,因此,Tb、A和K均由随负荷变化而变化的特性，这对燃烧控制系统整定是不利的。τMΔpbTbΔMMt0ΔptpbpTt0ΔDTDTt

7、0pTpbTb图15μT不变时燃料量扰动下的汽压特性dddddd（2）汽轮机控制系统为功频电液控制系统时，同理，令CM=0，图16DT不变时燃料量扰动下的汽压特性τMΔMMt0pbpTt0DTt0pTpb3.汽轮机负荷扰动下汽压被控对象动态特性（1）μT扰动下汽压被控对象动态特性汽轮机控制系统为纯液压调速系统时图17μT扰动下的汽压特性μTt0pbpTt0DTt0pTpbΔμT（2）DT扰动下汽压被控对象动态特性汽轮机控制系统为功频电液控制系统时，图18DT扰动下的汽压特性DTt0pbpTt0pTpbΔDT二、烟气含氧量动态特

8、性三、炉膛负压动态特性