MCS系统培训讲义之燃烧调节系统.docx

MCS系统培训讲义 第4章 燃烧调节系统第4章 锅炉燃烧自调系统1调节任务1.1任务1） 保持主汽压力（PT）为给定值（PTS）。PTS是衡量机、炉能量平衡的重要参数。当锅炉出力>汽机出力时，PT，PTS，反之，则PT2） 保证燃烧过程的经济性。保证在一定范围内：=， 其中：燃煤炉=1.151.25； 燃油炉=1.051.153） 维持炉膛负压不变：Ph =2040Pa（24mmH2O）1.2 调节手段：1） 燃煤量对于中间仓储式制粉系统，调节给粉量；对于直吹式制粉系统，调节给煤量及一次风量。2） 送风量送风机入口调节档板，或送风机调速机构。3） 引风量引风机入口调节档板，引送风机调速机构。13 燃烧率（uB）定义：单位时间内燃料燃烧产生的发热量。广义是指燃料量、风量的配比。14 本章符号定义：LB 炉负荷指令；pT 主汽压； pn 炉负压；qf 燃料量； qa 送风量； qg 引风量；Pb汽包压力； uB燃烧率； uD汽机进汽阀开度；2 调节对象动态特性：特点：有三项调节任务，即有三个调节量，三个被调量，且互相影响 2.1 汽压PT动态特性：主要影响因素有：燃烧率uB（内扰）和负荷量D（外扰）1） 燃烧率uB扰动（uB - PT关系）a) 当D不变（负荷不变）：采用调节汽机进汽阀开度实现。 D不变管道阻力不变 P1 = P2 结论：无自平衡特性 b) 当uD（汽机进汽阀开度）不变 结论：有自平衡特性2)负荷D阶跃扰动下（DP1）：a) D阶跃扰动下 D突然增加时，PT阶跃下降P0 ，而其后D保持而变。 P1+P0 = P2 结论：无自平衡性b)uD阶跃扰动下 D恢复到D0 P2 = P1 结论：有自平衡性 总结论：当锅炉出力 = 汽机出力时：有自平衡（uBD） 当锅炉出力 汽机出力时：无自平衡（D不变，Ud ）2.2 过剩空气系数的动态特性：主要影响因素：送风量qa、燃料量qf过程相似。动 态 特 性： 纯迟延的一阶惯性环节，有自平衡特性。特 点：当负荷K（整定氧量调节器时注意）2.3 炉膛负压Pf的动态特性：主要影响因素：送风量qa、引风量qg相似过程。动 态 特 性： 一阶惯性，有自平衡特性。3燃烧调节系统基本方案：3.1设计思想：前提：1）三个调节量（qf、qa 、qg）对三个被调量（PT、Pn）都有影响。2）qf、qa 、qg间又要保持适当的比例。3.2 基本方案：有三种方式。1） 方案1：通过主要调节燃料量保持主汽压力（PT）；调节送风量维持过剩空气系数（）；调节引风量满足炉膛负压（Pn）。2） 方案2：通过主要调节送风量保持主汽压力（PT）；调节燃料量维持过剩空气系数（）；仍调节引风量满足炉膛负压（Pn）。3） 方案3：通过主要调节燃料量保持主汽压力（PT）；调节引风量维持过剩空气系数（）；调节送风量满足炉膛负压（Pn）。 其中，最为常用的是方案1的系统结构形式。方案3被称为反系统。3.3燃烧调节系统原理：1） 燃料空气调节系统：调节原理： a） 动态过程：主回路（PI1回路）：燃料量子回路（PI2回路）：当qf e2 < 0 qf送风量子回路（PI3回路）：当qa e3 < 0 qa炉负压子回路（PI4回路）：当Pn e4 < 0 qq Pnb）静态时： 对于PI1：PT = PTS 对于PI2：LB = K1qf对于PI3：LB = K2qa 对于PI4：Pn = Pns/: qa/qf = K1/K2 风煤比特点：保持qa-qf为一定比例关系维持值适用场合：a)直吹式制粉系统的大型锅炉可直接测出原煤量（qf）；送风量测量准确：正压运行，无漏风。b)小型锅炉及燃油、燃气锅炉。2） 热量空气系统：核心：用热量信号代替燃料量信号qf间接测量方式。理想热量信号定义： 其中： 蓄热系数：每变化1Mpa时，释放的蒸汽数（kg）。 实际热量信号定义： 特点：a）用代替了信号解决了的测量问题b）保持-比例关系维持值使用场合：a) 中间储仓式制粉系统的锅炉 b) 直吹式制粉系统的锅炉3）采用热量信号的燃烧调节系统原因：保持风煤比最佳值。 a) 测量误差较大；b) 煤种变化值不同；c）负荷变化。 的关系在完全燃烧时：= a) 采用氧量校正的热量空气燃烧系统： 氧量校正回路调节原理：动态过程：当> 0< 0静 态 时：对于：=对于：=/： 即由可变的修正值，且（给定值）随负荷而变，以此保证各种扰动及负荷下的最佳值。特点：I) 在动态过程中，送风量的反应比快，故用回路（PI3）进行粗调，用回路（PI5）校正。II）氧量校正回路使用灵活。b) 采用直接氧量信号的燃烧系统：特点：1）取消了取样反馈信号；2）送风量为单回路系统简化结构；3）要求测氧仪表可靠性高。使用场合：测氧仪表可靠性高时。c) 采用氧量信号的燃烧反系统被调量 调节量 引风量 燃烧量 送风量 4) 主汽压氧量燃烧系统：三个子系统采用了具有导前微分的双回路调节结构。燃料量子回路：利用了与变化一致性的特点。送风量调节回路：采用P1信号作为能量需求信号（负荷信号）。引风量调节回路：常规单回路系统结构。5）直接能量平衡的主汽压力系统： 稳态时：a) = 0 ，即 tb) 则有： ， 优点：性能优越。4-7