锅炉控制体系的原理及设计方案-最新凯时注册

锅炉通常有水位控制、蒸汽温度控制和燃烧控制三个重要控制体系。三个体系互相联系、互相配合，共同完成供给生产所需的蒸汽，保持蒸汽压力、温度稳固，同时使锅炉在安全和经济的工况下运行。是一个锅炉控制体系的总图，可以了解各控制体系的组成与其间的联系。

1.给水控制体系

汽包水位的测量采用差压变送器，其输出经低通滤波器f ( t)以平滑阻尼水位的高频脉动。另外，汽包压力p经过变送器测出并转换成标准输出旌旗灯号，经过非线性函数单元f ()和乘法器的作用对水位旌旗灯号进行压力校正，使水位旌旗灯号更为正确，削减虚伪水位的影响。校正后的水位旌旗灯号分为两路，一起送低负荷运行时给水调节器g，另一起送至正常负荷调节体系的加法器，作为三冲量给水调节的主旌旗灯号。锅炉给水是通过并行的两个大小调节阀门即正常负荷调节阀1和低负荷调节阀2分别进行控制的。当锅炉在低负荷（<30%额定负荷)运行时，正常负荷调节阀l关闭，锅炉水位旌旗灯号通过低负荷调节器g控制低负荷调节阀门2的开度以调节给水量。这时，只是以锅炉水位为被调量的单回路控制体系。当锅炉负荷大于30%额定负荷时，低负荷调节阀已经开至zui大，则主动切换到以水位h为主被调量，给水流量w为副被调量，蒸汽流量d为前馈量的前馈─反馈串级控制体系，即通常称为三冲量给水控制体系。这时，重要用调节正常负荷的调节阀门1。当给水流量由小到大时，先开小阀门后开大阀门;反之，削减给水流量，先关大阀门后关小阀门的控制体例称为分程控制。使用两个阀门是为了战胜用大阀门控制小流量难以正确的困难。

⒉蒸汽温度控制体系

图中主蒸汽出口蒸汽温度g,为主被调量，经测量和变送后送至主调节器t，副被调量是减温器后的蒸汽温度0，经测量、变送后送至副调节器，其输出控制减温水的电动调节阀，以改变减温水流量。这个体系是典型的串级控制体系。

本体系中测量温度选用的是绍兴中仪pt100热电阻及sbwz8000系列温度变送器。

3.燃烧控制体系

燃烧控制体系的义务是使燃烧产生的热量适应负荷的必要并维持锅炉出口蒸汽压力rs稳固;保证燃烧的经济性;维持炉膛负压p稳固。为此设置了如下三个互相干联的控制体系，如下图所示。

图：锅炉的主动调节体系图

(1）主蒸汽压力与流量的串级交叉限幅控制体系，以主被调量为出口蒸汽压力pm，副被调量为燃料流量及空气流量所组成的交叉限幅串级调节体系。这体系带有燃料阀后压力选择性调节。为了保证燃烧器的正常运行，当燃烧器前(调节阀后）的压力pm低于某数值时，压力调节器发出大旌旗灯号，通过高值选择器3的切换动作，庖代正常工况的蒸汽压力调节器去控制调节阀，从而使pw保持在肯定数值，不致过低而产生熄火。当锅炉带固定负荷时，锅炉负荷由定值器给定。此时，燃料流量决定于定值器的输出旌旗灯号，而与蒸汽压力调节器的输出无关。

为了保证燃料在动态过程中完全燃烧，在体系中应用了高值选择器1和低值选择器2以实现加负荷时先加风，后加燃料，减负荷时先减燃料后减风，目的是不使烟囱冒黑烟。燃烧控制体系的构成是如许的:主蒸汽出口压力r的旌旗灯号送至压力调节器，与给定值尸r比较运算后，其输出分别送给高值选择器l及低值选择器2的比较旌旗灯号一端。燃料流量旌旗灯号测出并经阻尼器f ( f)平滑后送至高值选择器l，另一端与压力调节器的输出进行比较，选择旌旗灯号高者作为输出。空气流量f经测量、阻尼平滑后送至乘法器，乘法器另一个旌旗灯号来自空气温度函数变送器f(对)，用以校正空气因温度转变而引起的膨胀效应。校正后的空气流量旌旗灯号送至第二个乘法器，这个乘法器是由烟气氧含量调节器的输出来改变空气流量比例系数的。第二乘法器输出分两路，一起送至低值选择器2的一端，另一起送至综合比较器的左端。综合比较器右端是接收高值比较器3的输出旌旗灯号，将这两个旌旗灯号综合比较后其差值旌旗灯号送空气流量调节器g，去调节空气流量的翻板阀门。

当要增大负荷时，首先压力主调节器r的输出增大，这将使高值选择器1动作，选择主调节器的旌旗灯号输出到综合比较器，然后再通过空气调节器去开大空气阀门，增长空气量。当空气流量增大后，其旌旗灯号送至低值选择2，由其输出控制燃料调节器渐渐加大燃料流量。若空气流量旌旗灯号增至大于主调节器输出旌旗灯号时，则低值选择器切换由主调节器输出控制燃料流量。反之，当削减负荷时，低值选择器首先动作，由主调节器的输出控制降低燃料流量，然后再通过高值选择器1去降低空气的流量。如许就实现了加负荷时先加风，后加燃料;减负荷时先减燃料后减风的交叉限幅控制。

(2)以烟气含氧量作为燃烧经济性指标，燃烧的经济性是以燃料流量与空气流量有zui佳的配比来实现的。空气的不足，使燃烧不充分;空气过量，使排烟带走热量过多。二者都不经济。以检测烟气含氧量作为燃烧经济性指标是一种普遍采用的方法。图中是以检测烟道的氧气含量通过调节o;来改变第二乘法器的系数，从而改变空气流量的比例系数，实现燃料与空气的配比zui佳。因为锅炉在负荷不同时，烟气含氧量的zui佳值是有转变的.所以，氧气调节器的给定值应由蒸汽流量旌旗灯号通过函数变换单元来校正，烟气合氧的定值随锅炉负荷而改变。

(3）炉膛负压p控制体系以炉膛负压p为被调节量，并带有送风调节器输出为前馈量，通过加法器综合后去控制引风量调节器，组成前馈—反馈复合控制体系。

锅炉控制体系的原理及设计方案体系中为了消弭蒸汽流量、燃料流量、空气流量、锅炉汽包水位和炉膛负压等被测旌旗灯号的脉动，采用阻尼器f ( t)以平滑高频脉动干扰，使整个控制体系工作平稳。