《过程控制工程》课程教学资源（PPT课件）第六章 锅炉设备的控制

第六章锅炉设备的控制 本章讨论锅炉设备的控制 饱和蒸汽 过热器 鑫 根据系统分析 烩料 水煤器 过热蒸汽 将相互关联的控制系统 ○b过热蒸汽 分解为较简单的控制系统 减温器 主要包括 锅炉给水控制系统 炉膛过热器 省煤器 烩料 水 燃烧控制系统 烧嘴‖预热器 空气 烟气 过热蒸汽控制系统

第六章 锅炉设备的控制 本章讨论锅炉设备的控制 根据系统分析 将相互关联的控制系统 分解为较简单的控制系统 主要包括 锅炉给水控制系统 燃烧控制系统 过热蒸汽控制系统

第一节概述 1.锅炉设备的主要控制要求 ★汽包的液位、蒸汽的压力:保持在一定范围内,适应用户负荷的变化 ★过热蒸汽温度:保持在一定范围内 ★炉膛负压:保持在一定范围内 ★燃烧完全:根据经济性和环保的要求 ★运行安全:液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内 2.锅炉设备的主要控制系统 ★给水自动控制系统:保持物料的平衡(给水和蒸汽) 被控变量:汽包液位 操纵变量:给水量 ★锅炉燃烧的自动控制系统:满足经济性、安全性和环保要求 被控变量:蒸汽压力 操纵变量:燃料量 被控变量:烟气含氧量 操纵变量:送风量 被控变量:炉膛负压 操纵变量:引风量 ★过热系统的自动控制系统:满足过热度、壁温等要求 被控变量:过热蒸汽温度 操纵变量:喷水量

第一节 概述 1.锅炉设备的主要控制要求 ★ 汽包的液位、蒸汽的压力：保持在一定范围内，适应用户负荷的变化 ★ 过热蒸汽温度：保持在一定范围内 ★ 炉膛负压：保持在一定范围内 ★ 燃烧完全：根据经济性和环保的要求 ★ 运行安全：液位、炉膛负压、过热度、蒸汽压力等在安全运行范围内 2.锅炉设备的主要控制系统 ★ 给水自动控制系统：保持物料的平衡（给水和蒸汽） 被控变量：汽包液位 操纵变量：给水量 ★ 锅炉燃烧的自动控制系统：满足经济性、安全性和环保要求 被控变量：蒸汽压力 操纵变量：燃料量 被控变量：烟气含氧量 操纵变量：送风量 被控变量：炉膛负压 操纵变量：引风量 ★ 过热系统的自动控制系统：满足过热度、壁温等要求 被控变量：过热蒸汽温度 操纵变量：喷水量

第二节锅炉汽包水位控制 设置锅炉水位控制的必要性 锅炉汽包水位的动态特 1.给水流量W对汽包水位H的动态特性 过热器 2.蒸汽流量D对汽包水位的动态特性 蒸汽 、锅炉汽包水位的控制 给 术“省煤器下 开母 降管 大扰动分析 管 1.单冲量水位控制系统 2.双冲量水位控制系统 ★前馈控制器控制规律的确定 ★双冲量控制系统的变型 LC 3.三冲量水位控制系统 ☆三冲量水位控制系统 FC 三冲量水位控制系统的简化方案 W 三、应用示例

第二节 锅炉汽包水位控制 ★ 设置锅炉水位控制的必要性 一、锅炉汽包水位的动态特 1.给水流量W对汽包水位H的动态特性 2.蒸汽流量D对汽包水位H的动态特性 二、锅炉汽包水位的控制 ★ 扰动分析 1.单冲量水位控制系统 2.双冲量水位控制系统 ★ 前馈控制器控制规律的确定 ★ 双冲量控制系统的变型 3.三冲量水位控制系统 ★ 三冲量水位控制系统 ★ 三冲量水位控制系统的简化方案 三、应用示例

第三节蒸汽过热系统的控制 系统分析 1.被控变量:过热器出口温度 2.操纵变量:减温水流量 3.扰动:蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气 温度及流速等 进热器减温器违热器 控制方案 1.简单控制系统: 系统时间常数及时滞大,控制质量差 减温水 2.串级控制系统 副被控变量:减温器出口温度]; 有效克服进入副环干扰,响应快,控制品质改善 氧减温器第二 过热 3.双冲量控制系统: 减温器出口温度的微分 这是串级控制系统的变型 串级控制系统变型结构图 减温水

第三节 蒸汽过热系统的控制 一、系统分析 1. 被控变量：过热器出口温度 2. 操纵变量：减温水流量 3. 扰动：蒸汽流量、减温水热焓、燃烧情况、烟气 温度及流速等 二、控制方案 1.简单控制系统： 系统时间常数及时滞大，控制质量差 2.串级控制系统： 副被控变量：减温器出口温度']; 有效克服进入副环干扰，响应快，控制品质改善 3.双冲量控制系统： 减温器出口温度的微分 这是串级控制系统的变型 串级控制系统变型结构图

第四节燃烧控制系统 燃烧控制的任务 燃烧过程的控制 烟气 1.6-3 1 空气 1,燃烧过程基本控制 ATHAC 2,双交叉燃烧控制 燃料 fY 、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 1,锅炉的热效率 FaT ,CLS F C SP SP 2.烟气含氧量的闭环控制系统 PC HS 四、炉膛负压控制及安全控制系统 蒸汽压力 1,炉膛负压控制系统 安全联锁控制系统 送风量 五、锅炉控制的实例 控制器引风量 FC 1,燃烧过程的控制 FT 2.汽包水位的三冲量控制系统 引风量文

第四节 燃烧控制系统 一、燃烧控制的任务 二、燃烧过程的控制 1. 燃烧过程基本控制 2. 双交叉燃烧控制 三、燃烧过程中烟气氧含量闭环控制 1. 锅炉的热效率 2. 烟气含氧量的闭环控制系统 四、炉膛负压控制及安全控制系统 1. 炉膛负压控制系统 2. 安全联锁控制系统 五、锅炉控制的实例 1. 燃烧过程的控制 2. 汽包水位的三冲量控制系统

第五节火电站锅炉和发电机组的协调控制 一、协调控制概述 协调控制 1.单元机组动态特性的特点 2.直接能量平衡协调控制系统 以(P1/PT)×Psp为能量平衡信号的DEB协调控制系统 ●以P1[1+k(Psp-PT)]为前馈信号的DEB协调控制系统 3,单元机组的主控系统 4.给水全程控制系统 指 单元机组主控系统 其他 汽机指令 钢炉指令指令 c1(g「P/P 汽轮机 给水1送风量 控制 控制 控制 系统 Ge?(s) 进 给 PI+dPa/dt 水 凤 量 炉机被控

第五节 火电站锅炉和发电机组的协调控制 一、协调控制概述 二、协调控制 1. 单元机组动态特性的特点 2. 直接能量平衡协调控制系统 ● 以（P1/PT）×Psp为能量平衡信号的DEB协调控制系统 ● 以P1[1+k（Psp-PT）]为前馈信号的DEB协调控制系统 3. 单元机组的主控系统 4. 给水全程控制系统

第六章结束

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