燃燒控制循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制

循環(huán)流化床鍋爐(CFBB)是近年來在國(guó)際上發(fā)展起來的新一代高效、低污染的清潔燃煤技術(shù)。循環(huán)循環(huán)流化床鍋爐在汽溫控制和水位控制方面和煤粉鍋爐基本相同,而其燃燒系統(tǒng)與煤粉爐差別較大

火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量適應(yīng)鍋爐蒸汽負(fù)荷的需要,同時(shí)還要保證鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通常,火電廠鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)是由汽壓控制子系統(tǒng)、煙氣含氧量控制子系統(tǒng)。

熱水鍋爐的燃燒控制對(duì)于供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)和鍋爐的安全、高效運(yùn)行和節(jié)能降耗都具有重要意義。鏈條式熱水鍋爐燃燒系統(tǒng)是具有較大延時(shí)、變動(dòng)負(fù)荷、多擾動(dòng)、非線性的較難控制對(duì)象。

CombustionMaster是一個(gè)基于PLC的燃燒控制系統(tǒng)，用來控制一個(gè)或多個(gè)工業(yè)鍋爐的燃燒。一個(gè)典型的CombustionMaster系統(tǒng)包括可編程控制器\N系列模擬量IO模塊和電源。操作員與系統(tǒng)之間主要通過由PanelView、rsview32或者其他基于計(jì)算機(jī)的軟件包組成的操作員終端來實(shí)現(xiàn)交互作用。操作員終端通過圖形的方式顯示過程信息。核心的控制策略包括燃燒率、燃料和空氣比率、過量空氣修正、給水和平衡設(shè)計(jì)控制。

CombustionMaster系統(tǒng)可以很方便地修改以適合特殊的系統(tǒng)硬件和鍋爐控制要求。

與BurnerMasterTM結(jié)合，羅克韋爾自動(dòng)化還可以通過使用可編程邏輯控制器，提供完整的工業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)，包括：

通用的硬件控制平臺(tái)——簡(jiǎn)化故障問題的解決，縮短維護(hù)時(shí)間和操作員學(xué)習(xí)時(shí)間，減少備件庫(kù)的成本

通用的編程軟件，創(chuàng)建應(yīng)用程序——簡(jiǎn)化今后的邏輯程序的修改，減少必需由駐廠工程師進(jìn)行支持的軟件包的種類

集中的CRT終端，用于操作員與任一系統(tǒng)之間的交互作用，提高操作員工作效率，幫助簡(jiǎn)化鍋爐的啟動(dòng)和操作2100433B

本詞條由全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行與控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 審核 。

使鍋爐爐膛內(nèi)燃料燃燒放出的能量適應(yīng)負(fù)荷的需要，同時(shí)保持燃料和空氣比例合理，燃燒產(chǎn)生的煙氣和引風(fēng)平衡，以確保鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的模擬量控制系統(tǒng)的總稱。燃燒控制系統(tǒng)通常包括燃料量控制系統(tǒng)、送風(fēng)量控制系統(tǒng)和爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)等

中文名稱

燃燒控制系統(tǒng)

英文名稱

combustion control system

定　　義

使?fàn)t膛內(nèi)燃料燃燒的能量適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的需要，同時(shí)維持鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的模擬量控制系統(tǒng)的總稱。通常由燃料量控制系統(tǒng)、送風(fēng)量控制系統(tǒng)、氧量校正系統(tǒng)和爐膛壓力控制系統(tǒng)組成。

應(yīng)用學(xué)科

電力（一級(jí)學(xué)科），熱工自動(dòng)化、電廠化學(xué)與金屬（二級(jí)學(xué)科）

燃燒時(shí)序程序控制是指對(duì)鍋爐的啟動(dòng)和燃燒按照預(yù)先安排好的時(shí)間順序進(jìn)行的自動(dòng)控制。主要元件包括：

鍋爐燃燒自動(dòng)控制信號(hào)發(fā)送器

信號(hào)發(fā)送器包括手動(dòng)信號(hào)發(fā)送器和自動(dòng)信號(hào)發(fā)送器，能發(fā)出啟動(dòng)和停止燃燒信號(hào)；前者一般采用按鈕和選擇開關(guān)；后者采用各種自動(dòng)開關(guān)，如壓力開關(guān)、溫度開關(guān)、液位開關(guān)等。用它們來接通或斷開控制電路，完成時(shí)序程序控制的啟動(dòng)和停止。

鍋爐燃燒自動(dòng)控制時(shí)序控制器

時(shí)序控制器是輔助鍋爐時(shí)序程序控制的核心部分。它根據(jù)啟動(dòng)信號(hào)發(fā)送器送出來的電信號(hào)接通或者切換電路，或根據(jù)規(guī)定時(shí)間接通或切斷電路，在輔助鍋爐時(shí)序程序控制中，就是利用時(shí)序控制器輸出預(yù)定的時(shí)序信號(hào)，來完成鍋爐啟動(dòng)或停止的各項(xiàng)程序動(dòng)作的。廣泛采用的時(shí)序控制器有兩大類：有觸電和無觸點(diǎn)的時(shí)序控制器。

鍋爐燃燒自動(dòng)控制火焰監(jiān)視器

火焰監(jiān)視器用來監(jiān)視爐膛內(nèi)有無火焰?；鹧姹O(jiān)視器的主要組成元件是光敏電阻。輔助鍋爐上常用的有光敏電阻、紫外線燈泡和光電池。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介

風(fēng)粉在線監(jiān)測(cè)裝置通過測(cè)量一次風(fēng)速和有關(guān)溫度，采用熱平衡法間接測(cè)法。各個(gè)一次風(fēng)管的煤粉濃度。該裝置為系統(tǒng)自動(dòng)提供了較為正確的煤粉濃度信號(hào)，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(chǔ)倉(cāng)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(dòng)機(jī)與給粉機(jī)剛性連接，機(jī)械傳動(dòng)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(tái)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(jí)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?，以達(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(duì)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(cè)系統(tǒng)功能

（1）智能數(shù)據(jù)采集前端采集現(xiàn)場(chǎng)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(chǔ)及報(bào)表打印功能;

（4）模擬圖顯示，棒圖刷新，實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖及歷史趨勢(shì)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(jiǎn)單實(shí)用的燃燒器優(yōu)化管理和燃燒診斷功能。

2，手動(dòng)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(tái)上的手動(dòng)/自動(dòng)站對(duì)一系列設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制.主要手動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)控制;

主蒸汽壓力手動(dòng)控制。

3，自動(dòng)控制功能

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

以各燃燒器一次風(fēng)量測(cè)量值為反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)各一次風(fēng)閉環(huán)自動(dòng)控制;

主蒸汽壓力閉環(huán)自動(dòng)控制。

4，手動(dòng)/自動(dòng)控制方式無擾切換功能。

各給粉回路的手動(dòng)/自動(dòng)控制方式無擾切換;

主蒸汽壓力手動(dòng)/自動(dòng)控制方式無擾切換。