基于MCGS的课程设计--600MW循环流化床锅炉燃烧过程自动控制系统

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1、- 1 - 课程考查论文课程考查论文 2013/2014 学年 第一学期 600MW循环流化床锅炉燃烧过程自动控制系统循环流化床锅炉燃烧过程自动控制系统 课程名称课程名称： 计算机控制技术计算机控制技术 任课教师任课教师： 学学 院：院： 电气工程学院电气工程学院 专专 业业： 自动化自动化 学学 号号： 姓姓 名名： 成成 绩绩： - 2 - 1、问题的提出：、问题的提出： 随着电力工业的发展， 高参数大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大， 电网因用电结构变化，负荷峰谷逐差逐步加大，因此要求大型机组具有带变动负荷运行 的能力，以便迅速满足负荷变化的需要及参加电网调频。另外，机组容量

2、不断地增加， 锅炉的蓄热量相对减少，采用机炉分别控制方式已不适应外界负荷的要求和保持机炉之 间的平衡，因此通常采用锅炉汽轮发电机组的单元制运行方式。 2、解决问题总体方案、解决问题总体方案： 我们采用循环流化床锅炉燃烧控制。 2.1、燃烧控制系统主要由锅炉的燃烧室（炉膛） 、送风装置、送煤装置、灰渣排放 装置、引凤装置等组成。主要功能是完成燃料的燃烧过程，将燃料所含能量以热能形式 释放出来，用于加热锅炉里的水。主要流程有烟气流程、通风流程、排灰出渣流程、给 煤控制流程等。 燃烧过程控制的根本任务是使燃料所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的要求，保证锅 炉安全运行。燃烧过程的具体任务及其控制策略因燃料

3、种类、制粉系统、燃烧设备及锅 炉的运行方式的不同而有所不同。具体而言，燃烧控制的基本任务可归纳为以下几点： （1） 维持蒸汽压力稳定， （2）保证燃烧过程的经济性， （3）维持炉膛 压力稳定。 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燃料量、送风量、引风量间存在着关 联。因此燃烧控制系统内各子系统应协调运作，共同完成其控制任务。 2.2、燃烧过程的有关参数及其影响： 1）给煤。给煤量影响送进床料的热量。 2）循环流化床风速和风量。 风速影响床料流动性、气泡直径及床内燃烧率等，进而影响液化质量和燃烧效率。 3）床料高度

4、。其高度的变化影响床温。 4）过剩空气系数。在一定范围内，提高过剩空气系数可改善燃烧效率，但其很高 时，将导致床温下降，CO 浓度升高，总的燃烧效率下降。 5）炉膛负压。正常运行时，一般控制流口处为常压，炉膛出口为-2030Pa。负压太 大，一方面影响正常溢流，另一方面易引起溢流口处向外喷火，影响安全运行。 6）床温。床温是保证循环流化床正常运行的必要条件。 7）负荷。负荷调节是一个动态过程，在此变化过程中，要求锅炉蒸汽参数稳定，循 环流化床状态良好，床温保持在允许的范围内。 8）循环倍率的变化。循环床燃烧技术延长了细粒的停留时间，提高了燃烧效率，但 同时却增加了风机电耗。应保持锅炉运行在一个

5、能量最有倍率下。 9）其他因素。例如，某些设计因素，非正常工况等。 2.3、控制策略： 1、燃烧控制系统 燃烧控制系统是有三个相对独立的子系统即燃料控制系统、送风控制系统、引凤 控制系统组成。 1.1 燃料控制采用前馈+反馈的燃料控制系统 12 送风控制系统采用前馈+反馈的送风控制系统 1.3 引风控制系统采用前馈+反馈的引风控制系统 2.4、炉膛的安全监控： 执行点火程序，并对供风系统、引风系统、炉膛压力、汽包水位等进行监视，对出 - 3 - 现的危险情况进行报警、执行相应的联锁程序，记录事故前后的相关数据。 锅炉起停和正常运行时，一旦检测到危及系统安全的条件时，立即进行动作，切断 主燃料，

6、指出首次跳闸原因，并给出声光报警信号，进行有关的联锁和顺控动作，以保 证锅炉的安全。当出现以下情况时，燃烧系统停止。 a.燃烧用供风故障； b.引风机故障或烟气通道阻塞； c.炉膛压力过高或过低； d.汽包水位低于下限； e.过热器出口温度高于上限； f.按下紧急按钮（MFT） 。 2.5、所用到的仪表： 表 1. 1 检测点 仪表名称 规格 型号 安装地点 压力 炉膛负压 差压变送器 量程： -120-50Pa SBCC-13-1312/032 炉体后侧 引风机压力 压力变送器 量程： -4000-0 SBYC-13112/032 除尘间 送风机压力 压力变送器 量程：0-4000 SBYC-13112/032 除尘间 调速 引风机调速 交流变频器 功率：75KW ACS-501-060-3 低 压 配 电 室 配电器 双回路供电： 24V/DC DFPX-2100 控 制 柜 后 架装 送风机调速 交流变频器 功率：75KW ACS-501-060-3 低