燃烧过程自动控制系统
20表示了在各种
情况下热量信号的响应曲线
B µ 不变 T
µ T
(B不变)
0 Pd
t
0 Pd
t
0 dPd/dt
t
t 0 dPd/dt
0 D
t
0
D
t
0
DQ
t DQ 0
t
0
t
(a)
t 0
(b)
图 9-7 热量信号在各种扰动下的响应曲线
(3)直吹制粉设备控制中煤量的测量
(1) 当锅炉的负荷要求变化时,燃烧调节系统应使燃料量B、送 风量V、引风量G这三个调节量同时按比例地快速改变,以适应外界 负荷的需要,并使汽压PT、过剩空气系数A、炉膛负压SI基本不变; 当锅炉的负荷要求不变时,燃烧过程的三个调节系统应能保持各的 调节量稳定不变。 (2)燃烧过程的三个调节系统,一般可以有1、2、3三种组合方案, 如图7-16所示。这几种调节方案的最终调节结果并无差别,主要动 作的先后次序略有不同。
µ B
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,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。
3、引风量控制
二、燃料量控制子系统的各种基本策略
燃油锅炉为保证燃料的充分燃烧,采用加燃料先加风、
减燃料先减油的方法,使得燃料燃烧过程中始终 有富裕的风量。
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)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 The Basic Combustion Control System
一、燃烧控制系统的典型策略
1.燃料量控制
2、送风量控制
V k2 k B k1
图7-17
汽压被控对象生产流程示意
一.汽压控制对象的动态特性如下图
μB KB
QB
Qdye-τBS
B
D0 KQ
+
1
Pd
+
-
-
CKS
1 Rgr
D
+ -
1 CmS
PT
DT
1 + +
Rr
+
-
P0
图 9-4 汽压控制对象动态特性方框图
Kr
μT
1.在燃烧率扰动下汽压控制对象的动态特性
⑴ DT保持不变时:
⑵ μT保持不变时:
∆µB
0 DT
t
0 P d ,P T T Pd
t
∆P1
∆P2
t
PT
0
τB
图 9-5 燃烧率扰动时汽压的阶跃响应曲线 (µ )不变 T
2.负荷扰动下汽压控制对象的动态特性
⑴在μ
T扰动时:
在μ T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:
第九章 燃烧过程自动控制系统
本 章 内 容
燃烧过程自动调节的任务
燃烧过程调节的特点 汽压调节对象的生产流程及 其动态特性
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§7-3燃烧过程自动控制系统分析
一、燃烧过程自动调节的任务
锅炉燃烧过程自动调节的目的在于使进入锅炉的燃烧 的燃烧热量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。因此,当负荷改变时,锅 炉将需要进行燃烧的调整。 锅炉燃烧调节需要包括下列几项内容: 1、燃料量调节 2、送风量调节 3、引风量调节
二、燃烧过程调节的特点
燃烧过程的调节系统有三个被调量和三个调节量。 锅炉的运行实践表明,对燃烧过程的三个被调量的调节 存在着明显的相互影响。 这主要由于对象内部 每个被调量都同时受到几 个调节量的影响,而每个 调节量的改变又能同时影 响几个被调量。图7-15表 示了燃烧对象的调节 量对 被调量的这种影响。所以 燃烧过程调节对象是一个 多输入多输出的多变量相 关调节对象。
图7-16
燃烧调节系统组合示意图
三、汽压调节对象的生产流程及其动态特性
汽压调节对象生产流程示意如图7-17(b)所示。燃 料与相应的送风量进入炉膛,燃料燃烧产生的热量被布 置在炉膛四周的蒸发受热面吸收而产生蒸汽,蒸汽流经 过热器加热成过热蒸汽,过热蒸汽由蒸汽管道送入汽轮 机做功。 根据汽压调节对象的生产流程画出的汽压调节对象 方框图如图7-17(a)所示。对汽压调节对象个组成部分的 动态特性,可以根据对象的结构和物理特性,应用分析 方法近似推导得出。这对在生产现场用实验方法求取汽 压对象动态特性具有一定的指导意义。
⑵在DT扰动时:
第三节 燃烧过程控制信号的测取 The Collection of Control Signal
1.燃料量
(1)电机转速 (2)热量信号DQ
热量信号DQ的表达式为
:
dPd DQ D C k dt
其中: D——蒸汽流量kg/s Ck——蓄热系数,kg/Mpa Pd——汽包压力 Mpa dPd ——汽包压力信号微分
图 7-15
燃烧对象调节量对被调量的影响
到目前为止,对于各种类型的多变量对象自动调节问 题 还很难用统一的理论和方法来分析和设计,这不仅是 因为有些方法和理论和实现相当复杂,而且还不一定都能 得到满意的实用结果。 但是,对于某些多变量生产对象,如果从工程实用观 点出发,具体分析生产过程的运行要求和调节对象动态特 性的特点,有针对性地制订出调节系统的设计方案,也常 可以得到较为满意的实用效果。锅炉燃烧过程自动调节系 统的设计就是采取这种方法的一个取得成效的例子。 根据锅炉燃烧过程的运行实践及分析,对燃烧过程的 调节可以提出以下的几点基本认识: