淺談鍋爐燃燒的過程控制
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1.燃燒過程調節(jié)量
根據控制任務，主要調節(jié)以下三個物理量：
(1)燃料量調節(jié)
調節(jié)燃料量使入爐燃料燃燒所產生的量能與鍋爐外部負荷需求的量能相適應。
(2)送風量調節(jié)
燃料量改變時，送風量也應改變，以保證燃料的完全燃燒和排煙熱損失小。調節(jié)送風量的目的是保證鍋爐燃燒過程的經濟性。
(3)引風量調節(jié)
調節(jié)引風量的目的是使引風量與送風量相適應，以保持爐膛壓力在要求范圍內，以保證燃燒過程穩(wěn)定性。
2.燃燒控制中的幾個問題
(1)基于給煤量修正的總燃料量(發(fā)熱量)測量
給煤機控制裝置有給煤量測量功能，測量值求和后就代表入爐總煤量。但由于煤種和水分不同，煤的發(fā)熱量不同，因此需將總煤量信號進行修正以構建一個既能反映燃料量變化又能反映出煤的熱值變化的燃料量(發(fā)熱量)信號。
(2)風煤交叉限制
為了在機組增、減負荷動態(tài)過程中，使燃料得到充分燃燒就要保證有足夠的風量。需要保持一定的過量空氣系數，因此，在機組增負荷時，就要求先加風后加煤；在機組減負荷時，就要求先減煤后減風。這樣就存在一個風煤交叉限制。
3.風機調節(jié)
(1)節(jié)流調節(jié)
節(jié)流調節(jié)就是改變風機進口或出口管路上的節(jié)流擋板的開度，來改變風機的工作點，從而調節(jié)風機的通風量。
出口節(jié)流調節(jié)：采用風機出口節(jié)流調節(jié)時，節(jié)流擋板裝置在風機出口管路上。改變管道系統特性曲線，從而使風機的風量改變。一般已不采用這種調節(jié)方式。
進口節(jié)流調節(jié)：節(jié)流擋板設置在風機的進口管路上，通過改變風機進口節(jié)流擋板的開度，來改變風機進口壓力和性能曲線，使風機工作點移動，達到調節(jié)風量目的。進口節(jié)流調節(jié)要比出口節(jié)流調節(jié)的運行經濟性為好，但擋板開度與風量變化不成線性關系，不宜采用自動調節(jié)，調節(jié)性能較差，因此大容量風機也不采用這種調節(jié)方式。
(2)變角調節(jié)
進口導流器調節(jié)(入口導葉調節(jié)、靜葉調節(jié)):是通過改變風機入口處導流器葉片的角度，使風機葉片進口氣流的周向速度發(fā)生變化，從而改變風機的性能曲線及工作點，進而達到調節(jié)風量的目的。由于導流器的附加阻力較小、風機效率下降較少，所以運行的經濟性比節(jié)流調節(jié)高得多，而且導流器結構簡單、設備費用低、調節(jié)性能較好、運行可靠、維護方便，風機常采用這種調節(jié)方法。
4.直吹式鍋爐燃燒過程控制
直吹式鍋爐的燃料系統沒有中間煤粉儲倉，由給煤機將原煤送入磨煤機，原煤磨成煤粉后直接由一次風送入爐膛燃燒，同時二次風送爐膛助燃。對于600MW及以上機組，由于鍋爐容量大，如果采用中間儲倉式制粉系統，則煤粉倉較大，會增加投資，同時也不便于鍋爐整體布置。因此，600MW及以上機組均采用直吹式制粉系統。
5.直吹式鍋爐燃燒控制特點
(1)煤粉由一次風送入爐膛，送粉能力與一次風量有關；同時，一次風量對制粉系統的正常工作影響很大，所以必須對進入磨煤機的一次風量進行控制。
(2)磨煤機出口溫度與煤粉干燥度有關，出口溫度太低，會使煤得不到足夠得干燥，影響煤粉的輸送，甚至會造成堵塞；出口溫度太高，則容易發(fā)生煤的自燃。因此，需對磨煤機出口溫度進行控制。
(3)由于一般都是通過調節(jié)磨煤機入口熱風擋板開度控制磨煤機入口一次風量；通過調節(jié)磨煤機入口冷風擋板控制磨煤機出口溫度。為保證控制開度與風量的一一對應關系，為此需設置一次風壓力控制系統。
(4)用于輸送煤粉的一次風是屬于助燃的風量，但幫助燃料在爐膛內完全燃燒的主要還是由送風機提供的二次風。因此，燃燒過程的經濟性主要是通過調節(jié)二次風量來保證。
(5)由于直吹式鍋爐特性， 燃燒過程控制的三個控制系統在直吹式鍋爐燃燒過程控制中已演變成六個控制系統：燃料控制系統、 磨煤機一次風量控制系統、磨煤機出口溫度控制系統、一次風壓力控制系統、送風控制系統(又稱風量控制系統)和爐膛壓力控制系統。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
根據控制任務，主要調節(jié)以下三個物理量：
(1)燃料量調節(jié)
調節(jié)燃料量使入爐燃料燃燒所產生的量能與鍋爐外部負荷需求的量能相適應。
(2)送風量調節(jié)
燃料量改變時，送風量也應改變，以保證燃料的完全燃燒和排煙熱損失小。調節(jié)送風量的目的是保證鍋爐燃燒過程的經濟性。
(3)引風量調節(jié)
調節(jié)引風量的目的是使引風量與送風量相適應，以保持爐膛壓力在要求范圍內，以保證燃燒過程穩(wěn)定性。
2.燃燒控制中的幾個問題
(1)基于給煤量修正的總燃料量(發(fā)熱量)測量
給煤機控制裝置有給煤量測量功能，測量值求和后就代表入爐總煤量。但由于煤種和水分不同，煤的發(fā)熱量不同，因此需將總煤量信號進行修正以構建一個既能反映燃料量變化又能反映出煤的熱值變化的燃料量(發(fā)熱量)信號。
(2)風煤交叉限制
為了在機組增、減負荷動態(tài)過程中，使燃料得到充分燃燒就要保證有足夠的風量。需要保持一定的過量空氣系數，因此，在機組增負荷時，就要求先加風后加煤；在機組減負荷時，就要求先減煤后減風。這樣就存在一個風煤交叉限制。
3.風機調節(jié)
(1)節(jié)流調節(jié)
節(jié)流調節(jié)就是改變風機進口或出口管路上的節(jié)流擋板的開度，來改變風機的工作點，從而調節(jié)風機的通風量。
出口節(jié)流調節(jié)：采用風機出口節(jié)流調節(jié)時，節(jié)流擋板裝置在風機出口管路上。改變管道系統特性曲線，從而使風機的風量改變。一般已不采用這種調節(jié)方式。
進口節(jié)流調節(jié)：節(jié)流擋板設置在風機的進口管路上，通過改變風機進口節(jié)流擋板的開度，來改變風機進口壓力和性能曲線，使風機工作點移動，達到調節(jié)風量目的。進口節(jié)流調節(jié)要比出口節(jié)流調節(jié)的運行經濟性為好，但擋板開度與風量變化不成線性關系，不宜采用自動調節(jié)，調節(jié)性能較差，因此大容量風機也不采用這種調節(jié)方式。
(2)變角調節(jié)
進口導流器調節(jié)(入口導葉調節(jié)、靜葉調節(jié)):是通過改變風機入口處導流器葉片的角度，使風機葉片進口氣流的周向速度發(fā)生變化，從而改變風機的性能曲線及工作點，進而達到調節(jié)風量的目的。由于導流器的附加阻力較小、風機效率下降較少，所以運行的經濟性比節(jié)流調節(jié)高得多，而且導流器結構簡單、設備費用低、調節(jié)性能較好、運行可靠、維護方便，風機常采用這種調節(jié)方法。
4.直吹式鍋爐燃燒過程控制
直吹式鍋爐的燃料系統沒有中間煤粉儲倉，由給煤機將原煤送入磨煤機，原煤磨成煤粉后直接由一次風送入爐膛燃燒，同時二次風送爐膛助燃。對于600MW及以上機組，由于鍋爐容量大，如果采用中間儲倉式制粉系統，則煤粉倉較大，會增加投資，同時也不便于鍋爐整體布置。因此，600MW及以上機組均采用直吹式制粉系統。
5.直吹式鍋爐燃燒控制特點
(1)煤粉由一次風送入爐膛，送粉能力與一次風量有關；同時，一次風量對制粉系統的正常工作影響很大，所以必須對進入磨煤機的一次風量進行控制。
(2)磨煤機出口溫度與煤粉干燥度有關，出口溫度太低，會使煤得不到足夠得干燥，影響煤粉的輸送，甚至會造成堵塞；出口溫度太高，則容易發(fā)生煤的自燃。因此，需對磨煤機出口溫度進行控制。
(3)由于一般都是通過調節(jié)磨煤機入口熱風擋板開度控制磨煤機入口一次風量；通過調節(jié)磨煤機入口冷風擋板控制磨煤機出口溫度。為保證控制開度與風量的一一對應關系，為此需設置一次風壓力控制系統。
(4)用于輸送煤粉的一次風是屬于助燃的風量，但幫助燃料在爐膛內完全燃燒的主要還是由送風機提供的二次風。因此，燃燒過程的經濟性主要是通過調節(jié)二次風量來保證。
(5)由于直吹式鍋爐特性， 燃燒過程控制的三個控制系統在直吹式鍋爐燃燒過程控制中已演變成六個控制系統：燃料控制系統、 磨煤機一次風量控制系統、磨煤機出口溫度控制系統、一次風壓力控制系統、送風控制系統(又稱風量控制系統)和爐膛壓力控制系統。(圖/文http://www.jnjrl.com/)
