均衡燃燒背景

燃煤鍋爐的一次風(fēng)速和管內(nèi)煤粉濃度及二次風(fēng)的大小對燃燒效果有很大的影響，尤其在燃用低質(zhì)煤時(shí)其影響更為顯著。國內(nèi)許多電站鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過程中，時(shí)常發(fā)生因四角配風(fēng)不均，風(fēng)煤比例失調(diào)，從而造成鍋爐爆管，燃燒器燒損變形，一次風(fēng)管堵粉和一次風(fēng)管著火等事故。這就需要一個(gè)直觀可靠的監(jiān)測一次風(fēng)量和煤粉濃度的手段。另外，從燃燒控制的角度來看，如果燃燒控制系統(tǒng)不僅能保證常規(guī)的風(fēng)煤調(diào)節(jié)，而且能實(shí)現(xiàn)各燃燒器煤粉濃度的自動調(diào)節(jié)，使其達(dá)到基本均衡，則必將大大改善鍋爐的燃燒品質(zhì)，減少事故的發(fā)生。

均衡燃燒主要通過均衡燃燒控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，它包括系統(tǒng)的原則性設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、信號測量、控制系統(tǒng)模擬和邏輯部分設(shè)計(jì)、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)內(nèi)的子系統(tǒng)—風(fēng)粉在線監(jiān)測系統(tǒng)在中間儲倉式鍋爐上實(shí)現(xiàn)了煤粉濃度、一次風(fēng)速的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效地提高了鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟(jì)性。均衡燃燒控制系統(tǒng)則以風(fēng)粉在線監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用各燃燒器的煤粉濃度為反饋量，實(shí)現(xiàn)各燃燒器的煤粉濃度的閉環(huán)控制，保證各燃燒器的煤粉濃度基本相等，以實(shí)現(xiàn)均衡燃燒控制，改善燃燒品質(zhì)。

系統(tǒng)簡介

風(fēng)粉在線監(jiān)測裝置通過測量一次風(fēng)速和有關(guān)溫度，采用熱平衡法間接測法。各個(gè)一次風(fēng)管的煤粉濃度。該裝置為系統(tǒng)自動提供了較為正確的煤粉濃度信號，同時(shí)可通過大屏幕顯示器采用棒狀圖、曲線和數(shù)字量的方式直觀地反映何只燃燒器出口的煤粉濃度和風(fēng)速，為鍋爐運(yùn)行人員監(jiān)視燃燒器的風(fēng)粉情況和及時(shí)調(diào)整燃燒工況提供了可靠手段。

配有中間儲倉式制粉系統(tǒng)的電站鍋爐的給粉量是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及工況的變化，它通過改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)的。目前，大多數(shù)火電廠采用交流變頻調(diào)速技術(shù)控制鍋爐給粉或給煤童.采用變頻器調(diào)速可較好地控制給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)電動機(jī)與給粉機(jī)剛性連接，機(jī)械傳動效率大為提高，大大提高給粉機(jī)的可控性和可靠性，節(jié)能效益也十分顯著。

新的控制策略采用主蒸汽壓力和各臺燃燒器的煤粉濃度作為反饋量，以主蒸汽壓力主調(diào)節(jié)器和多個(gè)煤粉濃度副調(diào)節(jié)器組成一個(gè)較為復(fù)雜的串級控制系統(tǒng)，稱為均衡燃燒控制系統(tǒng).能保證各燃燒器的煤粉濃度或給粉量和一次風(fēng)量(也即煤粉濃度)基本相同，改善燃燒品質(zhì)，最終實(shí)現(xiàn)主蒸汽壓力的閉環(huán)控制，保證鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，主蒸汽壓力穩(wěn)定，變負(fù)荷時(shí)，增強(qiáng)鍋爐的負(fù)荷調(diào)峰能力，從而提高了鍋爐響應(yīng)負(fù)荷變化的能力和運(yùn)行的安全性。

控制系統(tǒng)原則性方案

鍋爐燃燒控制系統(tǒng)必須完成以下三個(gè)方面的基本任務(wù):

（1）使燃料燃燒所提供的熱量滿足蒸汽負(fù)荷的要求，即通過改變?nèi)剂虾涂諝夤?yīng)量來適應(yīng)蒸汽負(fù)荷，以維持主蒸汽壓力；

（2）保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，即送風(fēng)量和燃料量保持恰當(dāng)?shù)谋壤赃_(dá)到完全燃燒和熱損失最小的目的;

（3）維持爐膛壓力在一定的范圍內(nèi)，以保障鍋爐安全運(yùn)行，這是通過調(diào)節(jié)引風(fēng)量，使它隨時(shí)和送風(fēng)量相對應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。

均衡燃燒控制系統(tǒng)能較好的完成前兩個(gè)任務(wù)，即實(shí)現(xiàn)主蒸汽壓力閉環(huán)控制和鍋爐的均衡燃燒。根據(jù)主要技術(shù)要求和實(shí)際燃燒控制的現(xiàn)狀，提出如圖1所示的的均衡燃燒控制系統(tǒng)方案。

功能

均衡燃燒控制系統(tǒng)主要具有以下功能:

1，風(fēng)粉在線監(jiān)測系統(tǒng)功能

（1）智能數(shù)據(jù)采集前端采集現(xiàn)場的模擬量(一次風(fēng)溫、煤粉溫度，風(fēng)粉混合溫度);

（2）主機(jī)定時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集回主機(jī)，并進(jìn)行二次處理;

（3）歷史數(shù)據(jù)的存儲及報(bào)表打印功能;

（4）模擬圖顯示，棒圖刷新，實(shí)時(shí)趨勢圖及歷史趨勢圖的繪制顯示;

（5）所有數(shù)據(jù)(包括一次風(fēng)速、煤粉濃度)可通過RS232/RS485串口向外部(其它系統(tǒng))提供;

（6）簡單實(shí)用的燃燒器優(yōu)化管理和燃燒診斷功能。

2，手動控制功能

根據(jù)鍋爐、汽輪機(jī)工作特點(diǎn)，在控制系統(tǒng)發(fā)生故障或?qū)刂圃O(shè)備進(jìn)行檢修、更換以及機(jī)組出現(xiàn)非正常運(yùn)行工況時(shí)，運(yùn)行人員必須能夠操作控制臺上的手動/自動站對一系列設(shè)備進(jìn)行手動控制.主要手動控制功能有:

按各燃燒器煤粉濃度顯示值實(shí)現(xiàn)各給粉機(jī)變頻調(diào)速手動控制;

按各燃燒器煤粉濃度顯示值實(shí)現(xiàn)每一層給粉機(jī)變頻調(diào)速層操手動控制;

按各燃燒器一次風(fēng)量顯示值實(shí)現(xiàn)各一次風(fēng)手動控制;

主蒸汽壓力手動控制。

3，自動控制功能

以各燃燒器煤粉濃度測量值為反饋信號實(shí)現(xiàn)各給粉機(jī)閉環(huán)自動控制;

以各燃燒器一次風(fēng)量測量值為反饋信號實(shí)現(xiàn)各一次風(fēng)閉環(huán)自動控制;

主蒸汽壓力閉環(huán)自動控制。

4，手動/自動控制方式無擾切換功能。

各給粉回路的手動/自動控制方式無擾切換;

主蒸汽壓力手動/自動控制方式無擾切換。

瓦爾拉斯還認(rèn)為，方程所決定的均衡是穩(wěn)定的均衡，即一旦經(jīng)濟(jì)制度處于非均衡狀態(tài)時(shí)，市場的力量會自動地使經(jīng)濟(jì)制度調(diào)整到一個(gè)新的均衡狀態(tài)。

瓦爾拉斯的一般均衡體系是按照從簡單到復(fù)雜的路線一步步建立起來的。他首先撇開生產(chǎn)、資本積累和貨幣流通等復(fù)雜因素，集中考察所謂交換的一般均衡。在解決了交換的一般均衡之后，他加入更現(xiàn)實(shí)一些假定——商品是生產(chǎn)出來的，從而討論了生產(chǎn)以及交換的一般均衡。但是，生產(chǎn)的一般均衡仍然不夠“一般”，它只考慮了消費(fèi)品的生產(chǎn)而忽略了資該品的生產(chǎn)和再生產(chǎn)。因此，瓦爾拉斯進(jìn)一步提出其關(guān)于“資本積累”的第三個(gè)一般均衡。他的最后一個(gè)模型是“貨幣和流通理論”，考慮了貨幣交換和貨幣窖藏的作用，從而把一般均衡理論從實(shí)物經(jīng)濟(jì)推廣到了貨幣經(jīng)濟(jì)。

方法簡介

對于一個(gè)均衡區(qū),在一定的均衡期內(nèi)直接測定大部分水均衡要素(個(gè)別要素也可采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),或利用類似地區(qū)的數(shù)據(jù)比擬估算),進(jìn)行水均衡計(jì)算和評價(jià)的方法,適用于大的區(qū)域。其優(yōu)點(diǎn)是方法簡單,缺點(diǎn)是實(shí)測均衡要素野外工作量大,部分均衡要素難以測得。往往用于初步評估一個(gè)區(qū)域的水資源。

另外，如主要靠大氣降水補(bǔ)給地段、分水嶺地段及小型自流盆地等也可采用水均衡法預(yù)測涌水量。2100433B