PI4
燃料量调节机 送风机风量调节机
构
构
燃烧控制基本方案
引风机风量调节机 构
第一部分 燃烧控制系统概述
画一画燃 烧控制系 统总貌图
课程目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
燃烧控制系统概述 被控对象的动态特性 燃烧控制系统设计要点 直吹式锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧控制系统实例
第二部分 被控对象的动态特性
从这张图我们受到什么启发？
一次风扰动 t
各种扰动下的磨煤机出粉特性
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案1
BD
V1
M
＋
－
PI1
＋
－
PI2
O2
O2S
－
＋V
PI5
×
＋
－
PI3
ps
pss
f(x)
＋
－＋
PI4
一次风量V1 调节机构
给煤量M 调节机构
二次风量V2 调节机构
“一次风——燃料”系统
引风量VS 调节机构
由于直吹式锅炉特性， 燃烧过程控制的三个控制系统在直吹式锅炉燃烧过程控制 中已演变成六个控制系统：燃料控制系统、 磨煤机一次风量控制系统、磨煤机出口温 度控制系统、一次风压力控制系统、送风控制系统（又称风量控制系统）和炉膛压力 控制系统。
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
二、原则性方案
煤粉量
给煤量与一次风一起扰动 给煤量扰动
学习目标
本课程主要介绍火电厂锅炉燃烧控制系统。通过该课程学习，结合上海培 训基地DCS培训平台过程实验装置上的实操，使热工专业人员熟悉DCS组态软 件的使用，掌握燃烧控制系统的内容、相关逻辑的设计要点以及逻辑调试、参 数整定过程。
课程目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分
燃烧控制系统概述 被控对象的动态特性 燃烧控制系统设计要点 直吹式锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧控制系统实例
N
＜
RB
Y
T
＜
＞
磨投运
Y N
T
A
0％
来自FSSS
减小给煤机速度至最 小
Y
T
A
0％
f(x) 给煤机A转速指令
最小转速 A
磨A入口一次风量
给煤机转速指令
第五部分 锅炉燃烧控制系统实例
二、磨组控制系统--
偏置 A
f1(x) ∑
磨煤机热风调节 △
热风挡板开度指令还要受下列信号的限制：
K∫
(1)当FSSS系统来“开磨煤机入口热风挡板”信号
∑
× △ K∫
∑ 手 动
AT
BALANCER 燃料主控 指令
B
给 水 总风
D
温度
量
f1(x) f2(x)
∑
f3(x) ×
＜
燃料量控制
第五部分 锅炉燃烧控制系统实例
二、磨组控制系统-给煤机转速控制
磨A入口一次风量 f1(x)
偏置 燃料主控指令 A
手
∑
动
AT
RB目标值
当出现下列情况之一时，给煤机控制站 强制切到手动控制方式： （1）给煤机未运行； （2）对应磨煤机热风控制站不在自动； （3）给煤机运行且对应给煤量异常。
总燃油量 f4(x)
K
f(t)
总燃料量
第五部分 锅炉燃烧控制系统实例
一、燃料量控制系统
SA SB SC SD SE SF 总燃料量
Σ
K
f4(x)
当出现下列情况之一时，燃料主控制站 强制切到手动控制方式： （1）所有给煤机都在手动控制； （2）燃料主控设定值和总燃料量偏差大； （3）MFT； （4）两台引风机均手动； （5）任一辅机的RB条件存在。
燃油量O 给煤机A给煤量
给煤机F给煤量
f(t)
f(t)
……
ko
A
×
∑1
Mc
×
kMQ
＋
∑3
总给水流量
f(x)
DQ
＋
△
－
∫
BTU回路投切，如何保证无扰切换？试着画一画
M
基于给煤量修正的总燃料量测量
M ko O kMQ M c
第三部分 燃烧控制系统设计要点
一、燃料量测量
第三部分 燃烧控制系统设计要点
第一部分 燃烧控制系统概述
四、燃烧控制基本方案
协调级
锅炉主控制器 BD
燃制 料系 控统
送制 风系 控统
引制 风系 控统
燃烧过程控制构成
第一部分 燃烧控制系统概述
四、燃烧控制基本方案
O2 D
pT
po
―+ PI1
f1(x)
―
+
PI5
BD +
f2(x)
M ―
× V
+―
PI2
PI3
pS pSS
+ ―+
f3(x)
和水分不同，煤的发热量不同，因此需将总煤量Mc信号进行修正以构建一个既能反映燃料 量变化又能反映出煤的热值变化的燃料量（发热量）信号。
第三部分 燃烧控制系统设计要点
一、燃料量测量
出现下列工况，煤量修正停止计算。 1.协调方式下，主汽压偏差大于1MPa， 负荷偏差大于10MW; S变负荷时； 3.任一给煤机煤量出现坏点； 4.任一磨组刚运行； 5.RB时。
出口压力p O
Ⅱ A’
A”
A Ⅰ
B
C
20°
－22.5° 0°
－30°
VA” VA’ VC
VA
风机的不稳工况与预防
风量V
动叶开度指令
除了开度限幅之外还需 要限制什么？
接近喘振区
T
A
动叶开度限制值
风机动叶开度指令
PRA限幅
风机防喘振方法
第三部分 燃烧控制系统设计要点
五、闭锁与超驰
T
AI
实际负荷
该切换块需设置跟 踪，脉冲结束后PID 无扰继续调节。
＋ ∑3
A1
T
×
A2 f1(x) 0.8~1.2
f(x)
＋
PI
－
×
f3(x)
增益调整
PI
T
A
煤粉锅炉的燃料控制系统的一般控制方案
A－F给煤机指令
第三部分 燃烧控制系统设计要点
三、风煤交叉限制
第三部分 燃烧控制系统设计要点
四、风机防喘振
喘振是风机运行中的一种特殊现象，喘振会造成风机叶片断裂或其它机械部件损坏，威胁风机和 整个系统的安全。因此运行中一旦发现风机进入喘振区，就应该采取措施使风机运行点避开喘振区。
第四部分 直吹式锅炉燃烧控制系统
一、控制系统特点
煤粉由一次风送入炉膛，送粉能力与一次风量有关；同时，一次风量对制粉系统 的正常工作影响很大，所以必须对进入磨煤机的一次风量进行控制。
磨煤机出口温度与煤粉干燥度有关，出口温度太低，会使煤得不到足够得干燥， 影响煤粉的输送，甚至会造成堵塞；出口温度太高，则容易发生煤的自燃。因此，需 对磨煤机出口温度进行控制。
第一部分 燃烧控制系统概述
燃料量M
调节量
送风量V
引风量VS
被调量
pT汽压或功率
α过剩空气系数
PS炉膛负压
第一部分 燃烧控制系统概述
三、燃烧控制主要功能
（1）迅速改变炉膛燃烧率，适应外部负荷变化。 （2）控制系统能迅速发现并消除燃烧率扰动。燃烧率扰动通常指燃料量和燃料热 值的变化扰动。 （3）确保燃料、送风和引风等参数协调变化。保证燃烧经济性。 （4）确保燃烧过程的稳定性，避免炉膛压力大范围波动。
二、自动增益调整
总燃料量M SA SB SC SD SE SF 增益调整回路
锅炉指令BD
△
×
Σ
f(x)1
5
f(x)
PID
x
给煤机给煤指令
增益自动调整回路
乘法器为燃料调节对象的一部分，选择合适的函数f(x)，则可以做到不管给 煤机投入的台数如何，都可以保持燃料调节对象增益不变，这样就不必调 整燃料调节器的控制参数了。增益调整与平衡器（GAIN CHANGER & BALANCER），就是完成该功能。
第一部分 燃烧控制系统概述
一、燃烧控制基本任务
1、燃烧调节的稳定性 (维持什么稳定？有没有例外？) 2、送风调节的经济性 3、炉膛负压调节的安全性
1、维持主汽压稳定，机跟炉工况除外 2、燃料充分燃烧，风量太大易造成热量浪费 3、防止锅炉内爆、外爆
第一部分 燃烧控制系统概述
二、燃烧控制系统调节量
根据控制任务，主要调节以下三个物理量： 1．燃料量调节
需要保持一定的过量空气系数，因此，在机组增负荷时，就要求先加风后加煤；在机
组减负荷时，就要求先减煤后减风。这样就存在一个风煤交叉限制。
第三部分 燃烧控制系统设计要点
三、风煤交叉限制
锅炉指令BD
风量 f2(x)
＜ 2
＋ －
Δ
燃油量
× 1
给煤机A给煤量
给煤机F给煤量
总给水流量
f(t)
f(t)
……
∑1
A3 ×
第五部分 锅炉燃烧控制系统实例
一、燃料量控制系统
总给水流量
f1(x)
总给煤量 × ∑
当出现下列情况之一时，煤量修正 控制站将强制切到手动修正方式： （1）总给水流量信号坏质量； （2）总煤量信号坏质量； （3）总煤量低值信号出现。
∑
0％
f2(x)
A
△
K∫ 手动
AT
f3(x)
总煤量修正 总燃料量信号形成
第三部分 燃烧控制系统设计要点