热工自动控制之第09章 燃烧过程自动控制系统课件.ppt

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1、第九章汽包锅炉燃烧过程自动控制系统TheSteamDrumBoilerCombustionProcessAutomaticControlSystem第一节概述overview第二节燃烧过程控制对象的动态特性TheDynamicCharacteristicsoftheCombustionProcessControlledObject第三节燃烧过程控制信号的测取TheCollectionofControlSignal第四节锅炉燃烧控制的基本策略TheBasicCombustionControlSystem第五节燃烧过程控制系统实例Th

2、eExamplesofCombustionControlSystem第九章汽包锅炉燃烧过程自动控制系统TheSteamDrumBoilerCombustionControlSystem第一节概述overview一．燃烧过程自动控制的任务锅炉燃烧过程自动控制的任务：使锅炉的燃烧工况与锅炉的蒸汽负荷要求相适应，同时保证锅炉燃烧过程安全经济地运行。1．燃料量控制任务：使进入锅炉的燃料燃烧所产生的蒸汽量满足的外部负荷要求信号。控制策略如图9-1所示。2．送风量控制任务：保证锅炉燃烧过程的经济性。3．引风量控制（负压控制）任务：引风量控制应

3、使引风量与送风量相适应，并保持炉膛压力在要求的范围内。二．燃烧控制系统的特点第二节燃烧过程控制对象的动态特性TheDynamicCharacteristicsoftheCombustionProcessControlledObject一．汽压控制对象的动态特性如图9-14燃烧过程控制对象有汽压对象和功率对象（负荷对象），下面着重介绍汽压对象。二．在燃烧率扰动下汽压控制对象的动态特性在燃烧率扰动和汽机调门开度保持不变时，主蒸汽压力和汽包压力的动态特性为有迟延的惯性环节，阶跃响应曲线：图9-5汽压对象之所以有自平衡能力是因为汽压升高后，

4、汽机调门开度不动，而汽机的进汽量DT相应地增加，自发地限制了汽压的升高。汽包压力pd与主蒸汽压力pT之差△p是随着蒸汽流量增加而增大的，因此△p2＞△p1。三．负荷扰动下汽压控制对象的动态特性在μT扰动下汽包压力控制对象为一阶惯性环节,主蒸汽压力控制对象为比例环节和一阶惯性环节的并联环节，阶跃响应曲线：图9-6第三节燃烧过程控制信号的测取TheCollectionofControlSignal1．燃料量（1）电机转速（2）热量信号DQ热量信号DQ的表达式为:其中：D——蒸汽流量kg/sCk——蓄热系数，kg/MpaPd——汽包压力M

5、pa——汽包压力信号微分热量信号可以代表燃料量的变化情况，图9-7表示了在各种情况下热量信号的响应曲线(3)直吹制粉设备控制中煤量的测量a).钢球磨和中速磨（或竖开磨）装煤量的测量b).风扇磨功率信号代替给煤量(4)电子皮带秤（5）煤粉浓度的微机监测2.风量3.氧量第四节锅炉燃烧控制的基本策略TheBasicCombustionControlSystem一、燃烧控制系统的典型策略1.燃料量控制带固定负荷：燃料量控制采用单回路控制方式，副调节器PI2接受功率指令N0信号。•带变动负荷：燃料量控制系统为串级系统，主调节器PI1接受机前

6、压力信号pT和压力定值信号P0比较后所得偏差再经过PI1运算后输出校正信号，该信号作用于副调节器PI2入口作为定值信号。副调节器输出调节信号去改变燃料量B的值，以适应负荷要求，调节结束后，系统应保证机前压力恢复到给定值。燃料量信号B反馈到副调节器入口，用以克服来自燃料侧的内扰。如图　　９－１３2、送风量控制燃料量调节器：送风量调节器：则3、引风量控制*引风量调节器PI4入口接受炉膛压力信号ST和给定值信号*前馈补偿信号：送风量调节器PI3的输出经微分环节后产生。目的是为了稳定炉膛压力，减小其动态偏差，更好地协调送、引风之间的关系二、

7、燃料量控制子系统的各种基本策略1、采用热量信号的燃料控制子系统*用热量信号取代燃料量信号B作为负反馈信号，当系统内发生来自燃的内部扰动时，热量信号可以很快地反映出来，并在内回路中予以消除，尽量维持机前压力的稳定。*以汽机调速系统二次油油压pR作前馈信号，以提前反映负荷扰动，提高锅炉对负荷的响应速度。2、采用给粉机转速反馈信号的燃料量控制子系统针对钢球煤机中间储仓式制粉系统的锅炉3、采用一次风量总和作反馈信号的燃料量控制子系统针对直吹制粉锅炉的燃料量控制子系统。4、采用给煤机转速反馈信号的燃料量控制子系统针对采用中速磨煤机直吹制粉锅炉

8、的燃料量控制。三、送风量控制子系统1、燃烧率指令——风量系统2、燃料量——风量系统3、蒸汽量——风量系统保持V与D的比例关系，也就保证了一定的过剩空气系数，即保证了燃烧的经济性。4、热量——风量系统优点是当燃料侧发生扰动时，由于热量信