燃燒控制系統(tǒng)介紹PPT課件

1、鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)1 汽包鍋爐燃燒系統(tǒng)簡(jiǎn)介汽包鍋爐燃燒系統(tǒng)簡(jiǎn)介 電站汽包鍋爐燃燒系統(tǒng)包括燃料量控制、送風(fēng)控制和引風(fēng)控電站汽包鍋爐燃燒系統(tǒng)包括燃料量控制、送風(fēng)控制和引風(fēng)控制三個(gè)子系統(tǒng)，設(shè)備眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)組成如下圖所示：制三個(gè)子系統(tǒng)，設(shè)備眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)組成如下圖所示：第1頁(yè)/共36頁(yè)第2頁(yè)/共36頁(yè)2 燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù) 汽包鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的基本任務(wù)是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷的變汽包鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的基本任務(wù)是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷的變化，使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)鍋爐輸出蒸汽量的需求，同時(shí)化，使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)鍋爐輸出蒸汽量的需求，同時(shí)保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性

2、和鍋爐運(yùn)行的安全性。保證燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和鍋爐運(yùn)行的安全性。（一）母管制并列運(yùn)行方式（一）母管制并列運(yùn)行方式 采用母管制并列運(yùn)行方式的機(jī)組，鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的采用母管制并列運(yùn)行方式的機(jī)組，鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)為：任務(wù)為：l 按預(yù)定比例分配各臺(tái)鍋爐的負(fù)荷，維持母管蒸汽壓力穩(wěn)定；按預(yù)定比例分配各臺(tái)鍋爐的負(fù)荷，維持母管蒸汽壓力穩(wěn)定；l 保證各臺(tái)鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；保證各臺(tái)鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；l 維持各臺(tái)鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。維持各臺(tái)鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。（二）單元制爐跟機(jī)運(yùn)行方式（二）單元制爐跟機(jī)運(yùn)行方式 采用單元制爐跟機(jī)運(yùn)行方式的機(jī)組，在電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，首采用單元制爐跟機(jī)運(yùn)行方式的機(jī)組，

3、在電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，首先改變汽輪機(jī)進(jìn)汽閥開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，再通過(guò)改變鍋爐燃燒率先改變汽輪機(jī)進(jìn)汽閥開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，再通過(guò)改變鍋爐燃燒率維持主汽壓力穩(wěn)定，其機(jī)組控制原理圖如下圖所示：維持主汽壓力穩(wěn)定，其機(jī)組控制原理圖如下圖所示：第3頁(yè)/共36頁(yè)爐跟機(jī)運(yùn)行方式機(jī)組控制原理圖爐跟機(jī)運(yùn)行方式機(jī)組控制原理圖此種運(yùn)行方式下鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)為：此種運(yùn)行方式下鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)為：l 維持主蒸汽壓力穩(wěn)定；維持主蒸汽壓力穩(wěn)定；l 保證鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；保證鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；l 維持鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。維持鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。（三）單元制機(jī)跟爐運(yùn)行方式（三）單元制機(jī)跟爐運(yùn)行方式 采用單元制

4、機(jī)跟爐運(yùn)行方式的機(jī)組，在電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，首采用單元制機(jī)跟爐運(yùn)行方式的機(jī)組，在電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，首先改變鍋爐燃燒率調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，再通過(guò)改變汽輪機(jī)進(jìn)汽閥開(kāi)度先改變鍋爐燃燒率調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷，再通過(guò)改變汽輪機(jī)進(jìn)汽閥開(kāi)度維持主汽壓力穩(wěn)定，其機(jī)組控制原理圖如下圖所示：維持主汽壓力穩(wěn)定，其機(jī)組控制原理圖如下圖所示：第4頁(yè)/共36頁(yè)機(jī)跟爐運(yùn)行方式機(jī)組控制原理圖機(jī)跟爐運(yùn)行方式機(jī)組控制原理圖此種運(yùn)行方式下鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)為：此種運(yùn)行方式下鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的任務(wù)為：l 保證機(jī)組負(fù)荷滿足電網(wǎng)要求；保證機(jī)組負(fù)荷滿足電網(wǎng)要求；l 保證鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；保證鍋爐燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性；l 維持鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。維

5、持鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。3 鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與特點(diǎn) 針對(duì)電站鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制任務(wù)的需要，電站鍋爐燃燒針對(duì)電站鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制任務(wù)的需要，電站鍋爐燃燒控制系統(tǒng)由以下三個(gè)子控制系統(tǒng)組成：控制系統(tǒng)由以下三個(gè)子控制系統(tǒng)組成：第5頁(yè)/共36頁(yè)以燃料量為調(diào)節(jié)變量，主蒸汽以燃料量為調(diào)節(jié)變量，主蒸汽壓力為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入壓力為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛的燃料量，維持主蒸汽壓爐膛的燃料量，維持主蒸汽壓力的穩(wěn)定。力的穩(wěn)定。燃料量控制系統(tǒng) 送風(fēng)控制系統(tǒng)以送風(fēng)量為調(diào)節(jié)變量，煙氣含以送風(fēng)量為調(diào)節(jié)變量，煙氣含氧量為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入氧量為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入爐膛

6、的送風(fēng)量，使煙氣含氧量爐膛的送風(fēng)量，使煙氣含氧量達(dá)到設(shè)定的最佳值，保證燃料達(dá)到設(shè)定的最佳值，保證燃料燃燒所需的空氣量和燃燒過(guò)程燃燒所需的空氣量和燃燒過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。的經(jīng)濟(jì)性。 引風(fēng)控制系統(tǒng)以引風(fēng)量為調(diào)節(jié)變量，爐膛壓以引風(fēng)量為調(diào)節(jié)變量，爐膛壓力為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)量力為被調(diào)量，通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)量維持爐膛壓力的穩(wěn)定。維持爐膛壓力的穩(wěn)定。鍋爐燃燒控制系統(tǒng)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)組成鍋爐燃燒控制系統(tǒng)組成第6頁(yè)/共36頁(yè) 在鍋爐燃燒控制過(guò)程中，通過(guò)燃料量控制、送風(fēng)控制和引風(fēng)在鍋爐燃燒控制過(guò)程中，通過(guò)燃料量控制、送風(fēng)控制和引風(fēng)控制三個(gè)子系統(tǒng)分別對(duì)三個(gè)調(diào)節(jié)變量（控制三個(gè)子系統(tǒng)分別對(duì)三個(gè)調(diào)節(jié)變量（燃料量燃

7、料量B、送風(fēng)量、送風(fēng)量V、引引風(fēng)量風(fēng)量G）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以維持三個(gè)被調(diào)量（）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以維持三個(gè)被調(diào)量（主主蒸汽壓力蒸汽壓力pT 、煙氣含、煙氣含氧量氧量O2、爐膛壓力、爐膛壓力plt）的穩(wěn)定。鍋爐燃燒控制過(guò)程中各調(diào)節(jié)變量）的穩(wěn)定。鍋爐燃燒控制過(guò)程中各調(diào)節(jié)變量和被調(diào)量之間的關(guān)系如下圖所示：和被調(diào)量之間的關(guān)系如下圖所示： 因此電站鍋爐燃燒控制系統(tǒng)是一個(gè)多輸入多輸出的非線性多變量強(qiáng)耦合控制系統(tǒng)。第7頁(yè)/共36頁(yè)4 鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性 鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性是指機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中各種鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性是指機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中各種擾動(dòng)引起的各被調(diào)量變化的

8、動(dòng)態(tài)關(guān)系，鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的擾動(dòng)引起的各被調(diào)量變化的動(dòng)態(tài)關(guān)系，鍋爐燃燒過(guò)程被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性主要有以下三個(gè)：動(dòng)態(tài)特性主要有以下三個(gè)：（一）主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性（一）主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性 主主蒸汽壓力蒸汽壓力pT受到的主要擾動(dòng)有二個(gè)，其一是受到的主要擾動(dòng)有二個(gè)，其一是燃燒率燃燒率 B擾動(dòng)擾動(dòng)稱(chēng)為基本擾動(dòng)或內(nèi)部擾動(dòng)；其二是稱(chēng)為基本擾動(dòng)或內(nèi)部擾動(dòng)；其二是汽輪機(jī)耗汽汽輪機(jī)耗汽量量D的擾動(dòng)，稱(chēng)為的擾動(dòng)，稱(chēng)為外部擾動(dòng)。外部擾動(dòng)。u 內(nèi)擾下主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性內(nèi)擾下主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性l 主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 在內(nèi)、外擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性在內(nèi)、外擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性；l 煙氣含氧量煙氣含氧量O2在送風(fēng)量擾動(dòng)

9、下的動(dòng)態(tài)特性在送風(fēng)量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性；l 爐膛壓力爐膛壓力plt 在引風(fēng)量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性。在引風(fēng)量擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)特性。 主主蒸汽壓力蒸汽壓力pT 的動(dòng)態(tài)特性與汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)裝置有關(guān)，圖（的動(dòng)態(tài)特性與汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)裝置有關(guān)，圖（a）為汽輪機(jī)功率不變時(shí)，鍋爐為汽輪機(jī)功率不變時(shí)，鍋爐燃燒率燃燒率 B擾動(dòng)下擾動(dòng)下主主蒸汽壓力蒸汽壓力pT 變化的變化的階躍響應(yīng)曲線：階躍響應(yīng)曲線：第8頁(yè)/共36頁(yè) 此時(shí)此時(shí)主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT是一個(gè)是一個(gè)無(wú)自平衡能力的被控對(duì)象。無(wú)自平衡能力的被控對(duì)象。汽汽包壓力包壓力pb與與主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 之差之差p2與主蒸汽流量以及過(guò)熱器與主蒸汽流量以及過(guò)熱器的阻力成正比。的

10、阻力成正比。 根據(jù)階躍響應(yīng)曲線確定根據(jù)階躍響應(yīng)曲線確定遲遲延時(shí)間延時(shí)間 ，可以求出：，可以求出：Bl 反應(yīng)速度：反應(yīng)速度：Btgl 反應(yīng)時(shí)間：反應(yīng)時(shí)間：1BBTtg 反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間TB定義為：燃燒定義為：燃燒率改變其額定值的率改變其額定值的10,汽壓改汽壓改變變10%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。第9頁(yè)/共36頁(yè) 此時(shí)此時(shí)主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT是一個(gè)是一個(gè)有自平衡能力的被控對(duì)象。有自平衡能力的被控對(duì)象。汽汽包壓力包壓力pb與與主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 之差之差p2隨燃料量和進(jìn)入汽輪機(jī)的隨燃料量和進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量的增加而增加。蒸汽流量的增加而增加。 圖（圖（b）為汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度不變時(shí)，

11、鍋爐）為汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度不變時(shí)，鍋爐燃燒率燃燒率 B擾動(dòng)擾動(dòng)下下主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 變化的階躍響應(yīng)曲線：變化的階躍響應(yīng)曲線： 根據(jù)鍋爐蒸發(fā)受熱面的熱量根據(jù)鍋爐蒸發(fā)受熱面的熱量平衡關(guān)系可得：平衡關(guān)系可得：rbQDhdtCdp式中式中: Qr 熱負(fù)荷階躍變化；熱負(fù)荷階躍變化； D 主蒸汽流量；主蒸汽流量； h 飽和蒸汽焓；飽和蒸汽焓； C 蒸發(fā)受熱面熱容。蒸發(fā)受熱面熱容。第10頁(yè)/共36頁(yè)根據(jù)以上熱平衡關(guān)系式可得：根據(jù)以上熱平衡關(guān)系式可得：brbd pQDChd t（91） 式中式中Cb稱(chēng)為稱(chēng)為蓄熱系數(shù)蓄熱系數(shù)，其物理意義為，其物理意義為汽包壓力汽包壓力pb改變一個(gè)單改變一個(gè)單位，蒸發(fā)受熱

12、面所吞吐的蒸汽量。位，蒸發(fā)受熱面所吞吐的蒸汽量。 式（式（9 91 1）表明，測(cè)出）表明，測(cè)出主蒸汽流量主蒸汽流量D和和汽包壓力汽包壓力pb的變化速的變化速度度dpb/dt，與一定的，與一定的蓄熱系數(shù)蓄熱系數(shù)Cb配合配合, ,就可得到代表就可得到代表熱負(fù)荷熱負(fù)荷Qr的的熱熱量信號(hào)量信號(hào)，可以迅速反映燃料量的變化。，可以迅速反映燃料量的變化。u 外擾下主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性外擾下主蒸汽壓力的動(dòng)態(tài)特性 外部擾動(dòng)是指電網(wǎng)負(fù)荷變化的擾動(dòng)，圖（外部擾動(dòng)是指電網(wǎng)負(fù)荷變化的擾動(dòng)，圖（a）和圖（）和圖（b）分別）分別為汽輪機(jī)為汽輪機(jī)進(jìn)汽量進(jìn)汽量D和汽輪機(jī)和汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度 T 擾動(dòng)下擾動(dòng)下主主蒸汽

13、壓力蒸汽壓力pT 變化的階躍響應(yīng)曲線：變化的階躍響應(yīng)曲線：bCCh第11頁(yè)/共36頁(yè) 圖（圖（a）中，）中，主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 在階躍下降在階躍下降p0后，一直維持等后，一直維持等速下降，為速下降，為無(wú)自平衡能力無(wú)自平衡能力的被控對(duì)象。的被控對(duì)象。 圖（圖（b）中，）中，主蒸汽壓力主蒸汽壓力pT 在階躍下降在階躍下降p0后，下降速度逐后，下降速度逐漸變慢，最后穩(wěn)定于一個(gè)較低的壓力值，為漸變慢，最后穩(wěn)定于一個(gè)較低的壓力值，為有自平衡能力有自平衡能力的被控的被控對(duì)象。對(duì)象。 第12頁(yè)/共36頁(yè)（二）煙氣含氧量的動(dòng)態(tài)特性（二）煙氣含氧量的動(dòng)態(tài)特性 煙氣含氧量煙氣含氧量O2是影響燃燒過(guò)程經(jīng)濟(jì)性的

14、重要指標(biāo)，主要通過(guò)是影響燃燒過(guò)程經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)，主要通過(guò)改變進(jìn)入爐膛的改變進(jìn)入爐膛的送風(fēng)量送風(fēng)量V 對(duì)對(duì)煙氣含氧量煙氣含氧量O2進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。送風(fēng)量送風(fēng)量V 擾擾動(dòng)下動(dòng)下煙氣含氧量煙氣含氧量O2變化的階躍響應(yīng)曲線為：變化的階躍響應(yīng)曲線為： 由上圖中煙氣含氧量的階躍響應(yīng)曲線可知，其動(dòng)態(tài)特性具有由上圖中煙氣含氧量的階躍響應(yīng)曲線可知，其動(dòng)態(tài)特性具有滯后、慣性和自平衡能力滯后、慣性和自平衡能力。第13頁(yè)/共36頁(yè)（三）爐膛壓力的動(dòng)態(tài)特性（三）爐膛壓力的動(dòng)態(tài)特性 爐膛壓力爐膛壓力plt 對(duì)鍋爐運(yùn)行的安全性有重要影響，主要通過(guò)改變對(duì)鍋爐運(yùn)行的安全性有重要影響，主要通過(guò)改變引風(fēng)量引風(fēng)量G 對(duì)對(duì)爐膛壓力

15、爐膛壓力plt進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。引風(fēng)量引風(fēng)量G 擾動(dòng)擾動(dòng)下下?tīng)t膛壓力爐膛壓力plt 變變化的階躍響應(yīng)曲線為：化的階躍響應(yīng)曲線為： 在在送風(fēng)量送風(fēng)量V 和和引風(fēng)量引風(fēng)量G 的擾動(dòng)下，的擾動(dòng)下，爐膛壓力爐膛壓力plt 的動(dòng)態(tài)特性的動(dòng)態(tài)特性慣慣性很小性很小，可近似認(rèn)為是，可近似認(rèn)為是比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)。第14頁(yè)/共36頁(yè)5 鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制的基本方案5.1 并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng) 采用母管制的并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的兩種基采用母管制的并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的兩種基本方案如下圖所示：本方案如下圖所示：第15頁(yè)/共36頁(yè)上面介紹的兩種控制系

16、統(tǒng)存在以下兩點(diǎn)不足：上面介紹的兩種控制系統(tǒng)存在以下兩點(diǎn)不足：l 不能保證燃料量和送風(fēng)量的最佳比例，使燃燒處于最佳狀態(tài)；不能保證燃料量和送風(fēng)量的最佳比例，使燃燒處于最佳狀態(tài)；l 引風(fēng)量變化落后于送風(fēng)量，造成爐膛壓力的較大波動(dòng)。引風(fēng)量變化落后于送風(fēng)量，造成爐膛壓力的較大波動(dòng)。 針對(duì)以上兩點(diǎn)不足，改進(jìn)后的并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控針對(duì)以上兩點(diǎn)不足，改進(jìn)后的并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)如下圖所示：制系統(tǒng)如下圖所示：第16頁(yè)/共36頁(yè) 下圖所示為母管制并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的原下圖所示為母管制并列運(yùn)行鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)的原理圖，系統(tǒng)中加入了高、低值選擇器，在負(fù)荷變化時(shí)可以合理控理圖，

17、系統(tǒng)中加入了高、低值選擇器，在負(fù)荷變化時(shí)可以合理控制風(fēng)、煤增減順序，以保證調(diào)節(jié)過(guò)程中燃料的完全燃燒：制風(fēng)、煤增減順序，以保證調(diào)節(jié)過(guò)程中燃料的完全燃燒：第17頁(yè)/共36頁(yè)5.2 單元機(jī)組鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)單元機(jī)組鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng) 在單元制汽輪發(fā)電機(jī)組中，鍋爐按運(yùn)行方式不同可以分為中在單元制汽輪發(fā)電機(jī)組中，鍋爐按運(yùn)行方式不同可以分為中儲(chǔ)式和直吹式兩種，下面對(duì)其對(duì)應(yīng)的燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)分別儲(chǔ)式和直吹式兩種，下面對(duì)其對(duì)應(yīng)的燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行介紹。進(jìn)行介紹。（一）中儲(chǔ)式鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)（一）中儲(chǔ)式鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)第18頁(yè)/共36頁(yè)l 熱量信號(hào)熱量信號(hào) 熱量信號(hào)熱

18、量信號(hào)，是指燃料進(jìn)入爐膛燃燒時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱，是指燃料進(jìn)入爐膛燃燒時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量?？梢杂渺o態(tài)下的量?？梢杂渺o態(tài)下的主蒸汽流量主蒸汽流量D 和和動(dòng)態(tài)下的動(dòng)態(tài)下的汽包壓力變化速度汽包壓力變化速度dpb/dt 表示，其計(jì)算公式為：表示，其計(jì)算公式為：bbdCtQpDd式中式中: Cb 鍋爐的蓄熱系數(shù)。鍋爐的蓄熱系數(shù)。 在系統(tǒng)中，以在系統(tǒng)中，以熱量信號(hào)熱量信號(hào)代替燃料量信號(hào)，不但可以反映代替燃料量信號(hào)，不但可以反映燃料燃料量的變化量的變化，而且還可以克服，而且還可以克服燃料單位發(fā)熱量變化燃料單位發(fā)熱量變化對(duì)燃燒過(guò)程的影對(duì)燃燒過(guò)程的影響，從而提高鍋爐運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性。響，從而提高鍋爐運(yùn)行

19、過(guò)程的穩(wěn)定性。 在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中, 熱量信號(hào)熱量信號(hào)只應(yīng)該反映只應(yīng)該反映燃燒率的變化燃燒率的變化（內(nèi)內(nèi)擾擾）,而不應(yīng)該反映而不應(yīng)該反映負(fù)荷的變化負(fù)荷的變化（外擾外擾）。即）。即熱量信號(hào)熱量信號(hào)只與只與燃燒燃燒率的變化率的變化有關(guān)有關(guān), 而與而與負(fù)荷的變化負(fù)荷的變化無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 熱量信號(hào)熱量信號(hào)在在燃料量燃料量B 和和汽輪機(jī)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度 T 擾動(dòng)下的階擾動(dòng)下的階躍響應(yīng)曲線分別如圖（躍響應(yīng)曲線分別如圖（a a）和圖（）和圖（b b）所示：）所示：第19頁(yè)/共36頁(yè) 根據(jù)前面分析，當(dāng)燃根據(jù)前面分析，當(dāng)燃燒率不變而負(fù)荷變化時(shí)熱燒率不變而負(fù)荷變化時(shí)熱量信號(hào)不變，即：量信

20、號(hào)不變，即：0bbd pDCd tbbD d tC d p 1010tbbbtD d tCptpt 負(fù)荷變化過(guò)程中，在負(fù)荷變化過(guò)程中，在t0t1時(shí)間段內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行時(shí)間段內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分運(yùn)算可得：積分運(yùn)算可得：因此因此鍋爐鍋爐蓄熱系數(shù)蓄熱系數(shù)Cb的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為：第20頁(yè)/共36頁(yè)1001tbbbtCD d tptpt時(shí)間時(shí)間t0t1期間蒸汽期間蒸汽流量流量 變化的累積量變化的累積量 用試驗(yàn)方法求取用試驗(yàn)方法求取鍋爐蓄熱系數(shù)鍋爐蓄熱系數(shù)Cb時(shí)，保持鍋爐燃燒率不變而時(shí)，保持鍋爐燃燒率不變而使負(fù)荷作任意擾動(dòng)，記錄使負(fù)荷作任意擾動(dòng)，記錄蒸汽蒸汽流量流量 D 和和汽包汽包壓力壓力pb 變化的曲

21、線如變化的曲線如下圖所示：下圖所示：10ttD dtA 鍋爐蓄熱系數(shù)鍋爐蓄熱系數(shù)Cb的物理意的物理意義為：在燃燒率不變時(shí)汽包壓義為：在燃燒率不變時(shí)汽包壓力每變化一個(gè)單位，釋放或吸力每變化一個(gè)單位，釋放或吸收的蒸汽量。收的蒸汽量。 01bbbpttpp第21頁(yè)/共36頁(yè) 在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，汽包壓力變化速度汽包壓力變化速度dpb/dt 測(cè)量不到，只測(cè)量不到，只能測(cè)得能測(cè)得帶有慣性的速度信號(hào)帶有慣性的速度信號(hào) ，同時(shí)再加入，同時(shí)再加入主蒸汽流量主蒸汽流量D的實(shí)際微分信號(hào)，可以得到的實(shí)際微分信號(hào)，可以得到實(shí)際熱量信號(hào)實(shí)際熱量信號(hào)：1bspTs 1111bbbbrsTsD CpDD C s pTsTQsTs（二）直吹式鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)（二）直吹式鍋爐燃燒過(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng) 現(xiàn)代大型單元機(jī)組中鍋爐普遍采用直吹式制粉系統(tǒng)，其主要現(xiàn)代大型單元機(jī)組中鍋爐普遍采用直吹式制粉系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)如下：特點(diǎn)如下：u 制粉系統(tǒng)與鍋爐燃燒過(guò)程緊密聯(lián)系，是燃燒過(guò)程自動(dòng)控制不可制粉系統(tǒng)與鍋爐燃燒過(guò)程緊密聯(lián)系，是燃燒過(guò)程自動(dòng)控制不可 分割的組成部分。分割的組成部分。u 在運(yùn)行過(guò)程中燃料量指令變化后，還需經(jīng)過(guò)磨煤制粉的過(guò)程，在運(yùn)行過(guò)程中燃料量指令變化后，還需經(jīng)過(guò)磨煤制粉的過(guò)程， 才能改變進(jìn)入爐膛的燃料量，負(fù)荷適應(yīng)能力較差，且容易引起才能改變進(jìn)入爐膛的燃料量，負(fù)荷適應(yīng)能力較差