四、燃烧过程控制特点
燃料量M 送风量V 引风量VS
调节量
图4 燃烧对象
被调量
pT汽压或功率 α过剩空气系数 PS炉膛负压
第二节 被控对象动态特性
M ΔM
0 pT
pb
t
pT Δpt
0
t
μT不变时燃料量扰动下的汽压特性
t
M ΔM
0 pT
t pT
0
t
τM
DT不变时燃料量扰动下的汽压特性
二、烟气含氧量动态特性
第四节 燃烧控制中的几个问题
一、燃料量测量
基于给煤量修正的总燃料量（发热量）测量
给煤机控制装置有给煤量测量功能，测量值求 和后就代表入炉总煤量Mc。但由于煤种和水分不 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。
燃油量O 给煤机A给煤量
V PI
MK V 0
M1 VK
D O2
f(x)
_
+
氧量调节器
M K
σ
V
++
_
送风调节器
送风机风量调节机构
送风基本控制系统
最 佳 含 氧 量 O2
0
负荷
最佳含氧量与负荷关系
送风机风量调节机构 送风控制系统
O2
D
f1(x)
_
+
氧量调节器
σ
V
×
f2(x)
BD
－＋ 送风调节器
送风机风量调节机构
送风控制系统
（1）出口节流调节 ：采用风机出 口节流调节时，节流挡板装置在 风机出口管路上。改变管道系统 特性曲线，从而使风机的风量改 变。
O
一般已不采用这种调节方式。
B A
VB
VA
图12－35 风机出口节流调节
风量V
（2）进口节流调节：
节流挡板设置在风机的
进 口 管 路 上 ， 通 过 改 变 风 出口压力p
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
二、各控制系统的控制方案
1．燃料控制系统
po pT
P0 PE
PI1
BD
M
燃
料
控 制
PI2
系
统
燃料量调节机构
燃料控制系统(1)
PI1
BD
M
燃
料
控
制
PI2
系
统
燃料量调节机构
燃料控制系统(2)
2．送风控制系统
M K
汽轮机主控器
＋ p0
—
pT
TD
汽轮机控制 系统
μT 调节阀
汽轮机
图3 机炉协调控控制方式
＋ P0
— PE
~ 发电机
二、燃烧过程控制任务
(1) 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。
(2) 保证燃烧过程经济性 ；
使燃料得以充分燃烧
(3) 保证燃烧过程稳定性 。
维持锅炉炉膛压力稳定
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。
三、风煤交叉限制
为了在机组增、减负荷动态过程中，使燃料得到充分燃烧就要保证有足够的 风量。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
锅炉燃烧过程控制系统
第一节 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
BD
锅炉控制 系统
锅炉 主控器
燃烧率μB
锅炉
＋ p0 —
pT
TD
汽轮机控制 系统
汽轮机 主控器
μT 调节阀
汽轮 机
图1 锅炉跟随控制方式
＋ P0
— PE
GV
(s)
KV (Ts 1)2
三、炉膛负压动态特性
第三节 燃烧过程控制基本方案
一、燃烧过程控制的基本构成
从燃烧过程控制任务来看，燃烧过程控制应具有如下功能： （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。
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
＋
△
－
∫
M
基于给煤量修正的总燃料量测量
M ko O kMQ M c
二、增益自动调整
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)
x PID
给煤机给煤指令 增益自动调整回路
3．引风控制系统
pS
pSS
V f(x) +－ +
引风调节器
引风机风量调节机构
引风控制系统
三、燃烧过程控制基本方案
O2
D
pT
po
―
+
PI1
f1(x)
―
+
PI5
BD +
f2(x)
M ―
× V
+―
PI2
PI3
pS pSS
+ ―+
f3(x)
PI4
燃料量调节机构 送风机风量调节机构
燃烧控制基本方案
引风机风量调节机构
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。
~ 发电机
Pem
3UI
cos
3
EqU Xd
sin
2．汽机跟随控制方式
锅炉控制 系统
燃烧率μB
锅炉
BD
汽轮机 主控器
TD 汽轮机控制 系统
锅炉 主控器
- p0
+ pT
μT 调节阀
汽轮机
图2 汽机跟随控制方式
＋
P0
— —
PE
~ 发电机
3．机炉协调控制方式
BD
锅炉控制 系统
燃烧率μB
锅炉
锅炉主控器
Δ
燃油量
× 1
给煤
f(t)
f(t)
……
∑1
A3 ×
＋ ∑3
A1
T
×
A2 f1(x) 0.8~1.2
f(x)
＋
PI
－
×
f3(x)
增益调整
PI
T
A
A－F给煤机指令
图12－34 煤粉锅炉的燃料控制系统的一般控制方案
四、风机调节
１．节流调节
节 流调节 就是改 变风 机进 口 出口压力p 或出口管路上的节流挡板的开度， 来改变风机的工作点，从而调节 风机的通风量。
叉限制。
锅炉指令BD
锅炉指令BD
风量
f2(x)
＜
f1(x) 燃料量
＞
f3(x)
燃料控制系统 送风控制系统 图12－32 风煤交叉限制基本方案
风量 f2(x)
f1(x)
＜
×
30％
＞
氧量校正 燃料量
f3(x)
燃料控制系统 送风控制系统 图12－33 风煤交叉限制方案
锅炉指令BD
风量 f2(x)
＜ 2
＋ －