基本介紹
- 中文名：均衡燃燒
- 外文名：Balanced combustion
- 一級學科：工程技術
- 二級學科：熱力工程
- 控制系統：均衡燃燒控制系統
- 特點：送風量和燃料量保持恰當的比例
背景,實現方法,控制,
背景
燃煤鍋爐的一次風速和管內煤粉濃度及二次風的大小對燃燒效果有很大的影響，尤其在燃用低質煤時其影響更為顯著。國內許多電站鍋爐在實際運行過程中，時常發生因四角配風不均，風煤比例失調，從而造成鍋爐爆管，燃燒器燒損變形，一次風管堵粉和一次風管著火等事故。這就需要一個直觀可靠的監測一次風量和煤粉濃度的手段。另外，從燃燒控制的角度來看，如果燃燒控制系統不僅能保證常規的風煤調節，而且能實現各燃燒器煤粉濃度的自動調節，使其達到基本均衡，則必將大大改善鍋爐的燃燒品質，減少事故的發生。
實現方法
均衡燃燒主要通過均衡燃燒控制系統實現，它包括系統的原則性設計、功能設計、信號測量、控制系統模擬和邏輯部分設計、硬體結構設計和軟體結構設計。系統內的子系統—風粉線上監測系統在中間儲倉式鍋爐上實現了煤粉濃度、一次風速的計算機實時監測，有效地提高了鍋爐燃燒的安全性和經濟性。均衡燃燒控制系統則以風粉線上監測系統為基礎，採用各燃燒器的煤粉濃度為反饋量，實現各燃燒器的煤粉濃度的閉環控制，保證各燃燒器的煤粉濃度基本相等，以實現均衡燃燒控制，改善燃燒品質。
控制
系統簡介
風粉線上監測裝置通過測量一次風速和有關溫度，採用熱平衡法間接測法。各個一次風管的煤粉濃度。該裝置為系統自動提供了較為正確的煤粉濃度信號，同時可通過大螢幕顯示器採用棒狀圖、曲線和數字量的方式直觀地反映何只燃燒器出口的煤粉濃度和風速，為鍋爐運行人員監視燃燒器的風粉情況和及時調整燃燒工況提供了可靠手段。
配有中間儲倉式制粉系統的電站鍋爐的給粉量是根據機組負荷及工況的變化，它通過改變給粉機轉速來調節的。目前，大多數火電廠採用交流變頻調速技術控制鍋爐給粉或給煤童.採用變頻器調速可較好地控制給粉機的轉速，同時電動機與給粉機剛性連線，機械傳動效率大為提高，大大提高給粉機的可控性和可靠性，節能效益也十分顯著。
新的控制策略採用主蒸汽壓力和各台燃燒器的煤粉濃度作為反饋量，以主蒸汽壓力主調節器和多個煤粉濃度副調節器組成一個較為複雜的串級控制系統，稱為均衡燃燒控制系統.能保證各燃燒器的煤粉濃度或給粉量和一次風量(也即煤粉濃度)基本相同，改善燃燒品質，最終實現主蒸汽壓力的閉環控制，保證鍋爐穩定運行時，主蒸汽壓力穩定，變負荷時，增強鍋爐的負荷調峰能力，從而提高了鍋爐回響負荷變化的能力和運行的安全性。
控制系統原則性方案
鍋爐燃燒控制系統必須完成以下三個方面的基本任務:
（1）使燃料燃燒所提供的熱量滿足蒸汽負荷的要求，即通過改變燃料和空氣供應量來適應蒸汽負荷，以維持主蒸汽壓力；
（2）保證鍋爐燃燒的經濟性，即送風量和燃料量保持恰當的比例，以達到完全燃燒和熱損失最小的目的;
（3）維持爐膛壓力在一定的範圍內，以保障鍋爐安全運行，這是通過調節引風量，使它隨時和送風量相對應來實現的。
均衡燃燒控制系統能較好的完成前兩個任務，即實現主蒸汽壓力閉環控制和鍋爐的均衡燃燒。根據主要技術要求和實際燃燒控制的現狀，提出如圖1所示的的均衡燃燒控制系統方案。
圖1
功能
均衡燃燒控制系統主要具有以下功能:
1，風粉線上監測系統功能
（1）智慧型數據採集前端採集現場的模擬量(一次風溫、煤粉溫度，風粉混合溫度);
（2）主機定時將實時數據採集回主機，並進行二次處理;
（3）歷史數據的存儲及報表列印功能;
（4）模擬圖顯示，棒圖刷新，實時趨勢圖及歷史趨勢圖的繪製顯示;
（5）所有數據(包括一次風速、煤粉濃度)可通過RS232/RS485串口向外部(其它系統)提供;
（6）簡單實用的燃燒器最佳化管理和燃燒診斷功能。
2，手動控制功能
根據鍋爐、汽輪機工作特點，在控制系統發生故障或對控制設備進行檢修、更換以及機組出現非正常運行工況時，運行人員必須能夠操作控制台上的手動/自動站對一系列設備進行手動控制.主要手動控制功能有:
按各燃燒器煤粉濃度顯示值實現各給粉機變頻調速手動控制;
按各燃燒器煤粉濃度顯示值實現每一層給粉機變頻調速層操手動控制;
按各燃燒器一次風量顯示值實現各一次風手動控制;
主蒸汽壓力手動控制。
3，自動控制功能
以各燃燒器煤粉濃度測量值為反饋信號實現各給粉機閉環自動控制;
以各燃燒器一次風量測量值為反饋信號實現各一次風閉環自動控制;
主蒸汽壓力閉環自動控制。
4，手動/自動控制方式無擾切換功能。
各給粉迴路的手動/自動控制方式無擾切換;
主蒸汽壓力手動/自動控制方式無擾切換。
