北京 天津 张家口 地名 供暖 室外 计算 供暖期日 平均温度 室外温度 - # 设定值（ &."）
回路调节，调节输出控制炉排转速和鼓风风量， 即 改变燃煤量和风煤比，使锅炉燃烧参数随之改变， 达到出水温度和设定值的一致。 设定值随室外温度变化规律如表 & 所示。
表 " 设定值随室外温度变化的规律
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引言
链条式锅炉是应用最为广泛， 应用历史较长的
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控制方案
（ 锅炉燃烧系统调节 $） 锅炉燃烧系统调节（ 见图 $ ） 的主要任务是保证
一种锅炉。虽然有众多的科研及工程技术人员致力 于链条式锅炉控制技术的研究和实践工作，但是， 目前国内该行业自动化技术的普及率较低， 自动化 程度也较低。 锅炉的燃烧系统是一个多参数对象、多扰动、 各参数交叉影响的系统。链条式锅炉存在较大的不 确定性、 复杂性、 不稳定性， 以及较大的容量滞后和 较长的滞后时间。因此， 采用常规的 !"# 调节很难达 到控制要求， 甚至无法投入自动运行。分析现有许 多锅炉自动控制系统和热水锅炉的运行情况， 存在 以下控制难点：
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#燃烧过程机理复杂，影响燃烧
工况的因素较多， 对象变化较大， 很难 准确地建立单一的控制模型。
收稿日期： ,’’01$’1,,
自动化与仪表
图!
锅炉燃烧系统调节框图
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!&存在一一对应的函数关系， 进风量同样与鼓风机转速存在同样的关系， 从而可 以巧妙地避开这一难题。另一个难题是煤质的变化 同样会造成风煤比值的漂移， 对此在这里加入了自 寻优控制方案。初投运时， 可根据经验 和试验初步设定调风煤比的给定值， 待 系统投入自动并稳定后， 定时启动自寻 优功能， 根据炉膛温度的变化和烟气含 氧量的变化自动微调风煤比至最佳或次最佳， 达到 经济燃烧。 （ 根据所需热量调节锅炉燃烧系统 !） 上述锅炉燃烧处于环境温度没有变化的理想 状态， 所克服的干扰仅为风量的变化、 煤质的变化、 风的温度变化及锅炉负荷小的变化。因冬季供热时 锅炉使用地室外环境温度的差别很大， 有的年份初 冷期与深冷期的室外环境温度差可达到 !" # ， 甚至 一天!$ %的温差达到&" # 左右。这样， 就提出了锅 炉必须按不同的环境温度提供不同的热量， 同时在 一天 !$ %根据不同的时间段提供相应的热量。 锅炉供水热量公式为 !"#$ （ %’(%%） 式中： ! 为热量； $ 为出水流量； # 为系数； %’ 为供水 温度； %% 为回水温度。 当锅炉回水温度变化被控制在很小时， 如果改 变锅炉供水温度， 即使锅炉出口水温度随着室外环 境温度的不同作相应调整变化，就可使 热量达到所需热量。但人为地随意改动 锅炉出口水温度的设定值，不仅缺乏依 据和实时性，而且会给系统带来较大的 人为干扰， 也不利于节能降耗。 根据实际情况，结合本地区历年冬 季室外环境温度数据和经验，制定出锅 使 )*+ 自动控制系统根据室外温度的变 化， 自动调整锅炉出口水温度的给定值。 考虑到冬季初冷期和深冷期，白天和夜 晚所需的热量（ 负荷） 不同， 可 使 )*+ 自 动 控 制 系 统 自 动 跟 踪 室 外 温 度 变 化 和 !$ % 时 间 变 化，来自动无扰改变锅炉出口水温度的给定值， 致 使锅炉提供的热量与所需热量保持一致。具体控制 方法如下： 将出水温度的设定值和室外温度及热量 （ 负 荷） 的变化联系起来， 以出水温度为调节信号， 构成
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设定值在&天中随负荷的变化规律（ ,段分时控 制曲线） 如图!所示。
&.&为室外温度为 "# 时的低负荷设定值； &.!为在室外温度为 "# 时的高负荷设定值；
出水温度的远程设定值 &.:&.";&.&（ 或 &.!）
图#
设定值随负荷的变化规律
我国部分地区室外气象参数见表! 。
表#
极端 最低 温度
部分地区室外气象参数
!链 条 式 热 水 锅 炉 从 给 煤 量 的 变 化 到 其 燃 烧
产生热量， 并使锅炉出口水温度发生 变化需要较长的时间， 即锅炉出口水 温度纯滞后时间长，容量滞后大， 用 简单的 !"#控制很获得理想的效果；
" 煤质的变化造成风煤比改变，
采用一般的定值控制系统无法使系 统始终运行在最佳或次最佳的燃烧 状态；
水温的稳定， 同时保证锅炉的安全运行。保证经济 燃烧也是热水锅炉节能降耗的关键所在。因为经济 燃烧问题实质上就是进煤量和进风量的配比问题， 保证适当的风煤比就可以实现最高的燃烧效率， 实 现经济燃烧。如果空气量不足， 造成不完全燃烧， 产 生 %&， 除污染环境外还带来严重的热能损失； 当空 气量过多时， 一方面使炉膛温度降低， 另一方面使 烟气换热损失增加。由于现阶段的检测手段和检测 设备尚不能方便地测得准确的进煤量和进风量， 给 整个风煤比的自动控制带来一定的难度， 而进煤量
创意与实践
文章编号： $’’$())**+,’’*-’$(’’./(’,
链条式热水锅炉燃烧自动控制
李 然
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（ 河北省承德市热力公司， 河北 承德
摘要： 针对链条式热水锅炉燃烧控制系统， 提出一种根据实际情况， 结合本地区历年冬季室 外环境温室数据和经验， 制定出锅炉出口水温度随室外温度变化的曲线， 使 !"# 自 动 控 制 系统根据室外温室的变化自动调整锅炉出口水温度的给定值， 既做到了实时调整， 又避免 了人为修改给定值给系统带来的较大扰动， 同时节约了能源。 关键词： 控制系统； 热水锅炉； 链条式； 温度； 风煤比； 自寻优 中图分类号： $%&’( 文献标志码： )
极端 最高 温度 日平均温度 冬季 大气 压力 冬季 日照 率
"0 #（ , #）
天数的起止日期
"0 # &!2 &!! &00 &&4 &$$ &0! &4$ &42 5&$26 5&$46 5&446 5&$"6 5&$&6 5&446 5&2!6 5&2,6
温度 - # （ 的天数 - # , #）
炉出口水温度随室外温度变化的曲线， 石家庄
太原 沈阳 长春 哈尔滨
! 结束语
链条式锅炉在我国集中供热领域应用最为广 泛， 以上控制方案在承德市兴隆供热工程和承德市 热力集团已实施， 运行效果良好， 并达到用户满意。
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