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锅炉燃烧控制系统及燃烧调整的原则
2024-07-094



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一、燃烧控制系统的基本任务

      

电站锅炉燃烧过程实质是将燃料化学能转变为蒸汽热能的能量形式转换过程。燃烧过程控制的根本任务是使燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，并保证锅炉安全经济运行。


1．维持蒸汽压力稳定

      

锅炉蒸汽压力作为表征锅炉运行状态的重要参数，不仅直接关系到锅炉设备的安全运行，而且其是否稳定反映了燃烧过程中能量供求关系。在单元机组中，锅炉蒸汽压力控制与汽机负荷控制是相互关联的，锅炉燃烧控制系统的任务是及时调整锅炉燃料量，使锅炉的能量输出与汽机为适应对外界负荷需求而需要的能量输入相适应，其标志是蒸汽压力的稳定。


2．保证燃烧过程的经济性

     

保证燃烧过程的经济性是提高锅炉效率的重要方面，它是通过维持进入炉膛的燃料量与送风量之间的最佳比值来实现，即在有足够的风量使燃料得以充分燃烧的同时，尽可能减少排烟造成的热损失。

3．维持炉膛压力稳定

      

 锅炉炉膛压力是否稳定反映了燃烧过程中进入炉膛的风量与流出炉膛的烟气量之间的工质平衡关系。若送风量大于引风量，炉膛压力升高，太高的压力会造成炉膛向外喷火；反之，送风量小于引风量炉膛压力下降，过低的压力会造成漏风而降低炉膛温度，影响炉内燃烧工况，经济性下降。所以说，炉膛压力是否在允许范围内变化，关系到锅炉的安全经济运行。?锅炉燃烧过程的上述三项控制任务是不可分开的，它的三个被控参数（被调量）（即蒸汽压力、过剩空气系数或最佳含氧量、炉膛压力）与三个调节量（即燃料量、送风量、引风量）间存在着关联。因此燃烧控制系统内的各子系统应协调动作，共同完成其控制任务。?


二、汽压被控对象的动态特性?


1.燃烧率扰动下的汽压动态特性。?燃料量扰动下的汽压对象的动态响应曲线?

2.汽机调门开度扰动下的汽压动态特性?锅炉燃料量不变，汽机调门开度阶跃变化。?


三、燃烧控制系统组成的基本原则?


1.燃烧控制系统在外界负荷需求改变后应立即改变锅炉的燃料量，维持燃烧过程的能量平衡。然而，主蒸汽压力对燃料量的响应呈现较大的迟延和惯性，特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程，如何迅速改变燃烧率至关重要。?

2.燃烧控制系统应能迅速发现并消除燃料量的自发扰动，维持主汽压力稳定。?

3.当外界负荷需要改变时，锅炉的送风量和引风量应与燃料量协调动作，使锅炉燃烧经济性指标及炉膛压力参数保持平衡，即锅炉燃烧工况的稳定。?

4.对于单元制运行的锅炉允许主汽压力在一定范围内波动，特别是滑压运行时汽压变动范围更大。故，系统中有关参数应加以温度和压力的修正，以提高参数测量的精确性。?


四、燃烧控制系统的控制方案??


燃料—空气系统??
具有热量信号的燃料—空气系统?
具有氧量校正的燃料—空气系统??

引入氧量校正的作用：?当煤质变化时(这种情况是经常发生的)，根据氧量的多少来适当调整(校正)风量，可保持最佳风煤比例，保持炉内过剩空气稳定，保持经济燃烧。根据锅炉的燃烧特点，在高负荷时，氧量要稍低一些，而低负荷时，氧量要稍高一些。?

五、燃烧调节系统的调整原则：?


1.要在燃料量、送风量、引风量三个子调节系统协调动作的基础上进行整定。??

2.调节系统中的有关系数一般是从满足稳态配比的原则确定，以保证燃料量、送风量和引风量满足适当的比例关系。??

3.燃烧调过剩空气系数和炉膛压力)在动态过程中不允许有过分的超调。?
锅节系统中的三个调节量(燃料量、送风量、引风量)和三个被调量(汽压、炉

六、锅炉燃烧调整的原则


1.正常运行时煤粉的着火距离适中，火焰稳定，且均匀地充满炉膛，不应直接冲刷水冷壁，两侧烟温偏差不超过50，尽量减少不完全燃烧损失，减少NOX 排放量，提高锅炉运行的经济性，保证锅炉各级受热面不超温。

2.正常运行中煤粉燃烧时火焰呈金黄色，火焰均匀地充满炉膛且无抖动，火焰不贴墙，DCS 系统各火检指示信号基本满量程且无闪烁。

3.值班员应积极了解本班入炉煤质情况，以便根据燃料特性及时调整燃烧工况，当来煤偏离设计煤种较大或阴雨天来煤较湿时运行人员应在班前做好事故预想。

4.发现存在锅炉结渣倾向时，合理调整配风，在防止出现局部还原性气氛，调整制粉系统运行方式，以有效降低炉膛局部热负荷。

5.为防止燃烧不稳，在锅炉负荷50%以下不得进行炉膛受热面蒸汽吹灰。

来源：公众号“发电厂全能值班员技术交流”

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