淺議燃?xì)忮仩t的運(yùn)行控制.pdf

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1、科技展望2017/01淺議燃?xì)忮仩t的運(yùn)行控制劉海港(中石化勝利油田分公司海洋采油廠，山東東營257237)【摘要】我國目前在積極的推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保的發(fā)展戰(zhàn)略。因而汽包內(nèi)的水量變化速度很快，導(dǎo)致鍋爐燒壞，甚至引起爆炸。如何提高燃?xì)忮仩t的使用效率和減少有害氣體的排放有著重要的意鍋爐汽包水位的控制系統(tǒng)中，被控變量為汽包水位，操縱變量義。在燃?xì)忮仩t的實(shí)際使用過程中，系統(tǒng)所需要的總熱量時(shí)刻在發(fā)生是給水流量。主要的干擾變量有以下四個(gè)來源:(1)給水方面的著變化，本為就如何提高燃?xì)忮仩t效率，對(duì)其運(yùn)行控制展開了研究。干擾。例

2、如，給水壓力、減溫器控制閥開度變化等;(2)蒸汽用量【關(guān)鍵詞】燃?xì)忮仩t運(yùn)行控制優(yōu)化的干擾。包括管路阻力變化和負(fù)荷設(shè)備控制閥開度變化等;(3)燃料量的干擾。包括燃料熱值、燃料壓力、含水量等;(4)汽包壓1前言力變化。通過汽包內(nèi)部汽水系統(tǒng)在壓力升高時(shí)的“自凝結(jié)”和壓我國的能源事業(yè)的不斷發(fā)展為經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)，力降低時(shí)的“自蒸發(fā)”影響水位。但是在很長的一段時(shí)間內(nèi)我國的鍋爐都是采用煤炭作為主要的燃根據(jù)經(jīng)典的控制理論得知:單沖量和雙沖量控制系統(tǒng)都不能燒物。煤炭在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對(duì)環(huán)境造成較很好的滿足汽包

3、水位的控制目標(biāo)。雙沖量控制系統(tǒng)主要的弱點(diǎn)，大的污染。另外目前我國大多數(shù)的燃煤鍋爐的生產(chǎn)效率和控制自一是控制閥的工作特性要做到靜態(tài)補(bǔ)償比較困難;二是對(duì)于給水動(dòng)化水平普遍不高。近幾年伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鍋爐的系統(tǒng)的干擾不能克服。為此，將給水流量信號(hào)引入，構(gòu)成三沖量控燃料也在呈現(xiàn)多種多樣的形式。其中燃?xì)忮仩t的高效、環(huán)保、節(jié)能制系統(tǒng)。的優(yōu)勢(shì)得到了越來越多的重視。燃?xì)忮仩t的體積要比燃煤鍋爐小3．3鍋爐熱負(fù)荷的調(diào)整得多，而且可以更加容易的進(jìn)行自動(dòng)化控制。燃?xì)忮仩t在應(yīng)用方鍋爐燃燒過程中，工況會(huì)時(shí)時(shí)發(fā)生變化，因此根據(jù)所需總熱量

4、面具有更加廣闊的前景。鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展也是經(jīng)歷了從簡單的變化，適當(dāng)調(diào)整燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)氣量，可以使鍋爐更經(jīng)濟(jì)有效地運(yùn)到復(fù)雜和逐漸向自動(dòng)化控制不斷邁進(jìn)的過程。行?？?燃?xì)獗壤{(diào)節(jié)閥安放在燃?xì)鈧?cè)，所以燃?xì)馐潜粍?dòng)調(diào)節(jié)，空2燃?xì)忮仩t燃燒過程機(jī)理和能量的轉(zhuǎn)換氣就是主動(dòng)調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)燃燒，必須有可燃物質(zhì)．有燃燒所需要的足夠數(shù)量的在調(diào)整燃?xì)饬繒r(shí)，要使燃?xì)饬靠焖贉?zhǔn)確地調(diào)整到設(shè)定值，必須氧氣;工程實(shí)際中，氧氣一般來自空氣。有足夠高的溫度。換言選擇合適的控制算法。控制算法的選擇對(duì)鍋爐有非常大的影響。之，燃燒的基本條件為:可燃物質(zhì)按一定的比

5、例與氧分子狀態(tài)混熱水業(yè)鍋爐是一個(gè)典型的多輸入、多輸出、多變量互相耦合的復(fù)雜合;參與反應(yīng)的分子必須具有一定的能量貯備，即具有一定的溫非線性被控對(duì)象。對(duì)于鍋爐燃燒過程，其具有時(shí)變性和不確定性，度，以克服分子間的內(nèi)力，即當(dāng)分子碰撞時(shí)能夠破壞起始物質(zhì)的而鍋爐換熱過程是大延時(shí)、純滯后過程，因此，很難建立既有足夠鍵，而后結(jié)合成穩(wěn)定的新鍵，最后導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物的生成;需要有一精度又便于系統(tǒng)控制的數(shù)學(xué)模型。鑒于鍋爐燃燒過程的復(fù)雜性和定的時(shí)間，以保證反應(yīng)進(jìn)行完畢?？刂齐y點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)既提高鍋爐的熱效率，又滿足用戶負(fù)荷要求，并當(dāng)回水溫度或設(shè)定出

6、口溫度設(shè)定值(根據(jù)外界溫度而變化)保證運(yùn)行安全，其控制算法與決策的參考因素必須是多元的，控制變化時(shí)，循環(huán)水的吸熱量相應(yīng)變化，需要的總熱量值也隨之變化。算法應(yīng)根據(jù)多個(gè)工藝參量的現(xiàn)行值和歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析、推因此，根據(jù)所需總熱量的變化，適當(dāng)調(diào)整燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)氣量，可以理和計(jì)算。使鍋爐更經(jīng)濟(jì)有效地運(yùn)行。3．4燃?xì)忮仩t燃燒過程中煙氣氧含量閉環(huán)控制3燃?xì)忮仩t的運(yùn)行控制要點(diǎn)燃?xì)忮仩t燃燒控制中加入了煙道氣氧含量的一個(gè)控制回路。3．1控制最優(yōu)過量空氣系數(shù)這是一個(gè)以煙道中氧含量為控制目標(biāo)的燃燒流量與空氣流量的變3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1m氣體燃

7、料按燃燒反應(yīng)計(jì)量方程式完全燃燒所比值控制系統(tǒng)，也稱煙氣氧含量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。這一控制系統(tǒng)33需要的空氣量(指干空氣)稱為氣體燃料的理論空氣量(m/m)，可以保證鍋爐最經(jīng)濟(jì)燃燒。用v0表示，可以根據(jù)氣體燃料的成分計(jì)算出來。實(shí)際送入鍋爐的3．5蒸汽過熱系統(tǒng)的控制33蒸汽過熱系統(tǒng)包括一級(jí)過熱器、減溫器、二級(jí)過熱器。蒸汽過空氣量v(m/m，氣體燃料)稱為實(shí)際空氣量，用v表示，其值一般大于理論空氣量。比理論空氣量多出的這一部分空氣稱為過量空熱系統(tǒng)自動(dòng)控制的任務(wù)是使過熱器出口溫度維持在允許范圍內(nèi)，氣。因而實(shí)際空氣量是理論空氣量與

8、過量空氣量之和。實(shí)際空氣并且保護(hù)過熱器使管壁溫度不超過允許的工作溫度。過熱氣溫是量與燃?xì)饬康谋戎捣Q為空/燃比，它在數(shù)值上等于實(shí)際空氣量。實(shí)鍋爐汽水通道中溫度最高的地方。過熱器正常運(yùn)行時(shí)的溫度一般際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數(shù)，用α表示，即:接近材料所允許的最高溫度。如果過熱蒸汽溫度過高，則過熱器過量空氣系數(shù)α是一個(gè)影響鍋爐燃燒工況及