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为主被控变量、以燃料量为副被控变量的串级控制系统,以及以蒸汽压力为主
被控变量、以送风量为副被控变量的串级控制系统。此方案中,燃料量与送风
量的比值关系是通过燃料控制器和送风调节器的正确动作间接保证的,该方案
能够保证蒸汽压力恒定。本文选择第二种控制方案。
2.3 燃烧过程中烟道含氧量的闭环控制
在整个生产过程中保证最经济地燃烧,必须是的燃料和空气流量保证最优
比值。而烟气含氧量的闭环控制系统就可以保证锅炉最经济地燃烧。这是一个
以烟道中氧含量为控制目标的燃烧流量与空气流量的变比值控制系统
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。
然而,上述烟气含量的闭环控制系统虽然能够保证燃料和空气的比值关系,
但是并不能保证燃料的完全燃烧控制,其原因如要有以下三点:
(1)燃料量和空气流量的最优比值是一个变量,它随着系统负荷的变化而变
化;
(2)燃料的成分在不同的工况下有可能并不相同,这就影响了系统的判断;
(3)对两流量的测量可能因为多种原因而并不是很准确。
以上几个因素都会不同程度地影响到燃料的不完全燃烧或空气的过量,造
成锅炉的热效应下降,这主要是因为燃料流量和空气流量之间是定比值造成的。
因此,可以用烟气中的含氧量这个指标来闭环修正两流量的比值。
设烟气中的含氧量为 A
O
。根据燃料燃烧的反应方程式,可以计算出完全燃
烧时所需的氧气含量,进而得到所需的空气量,称为理论空气量,设为 QT。而
在实际生产过程中,由于燃料和空气不完全混合等原因,燃料完全燃烧所需的
空气量大于理论空气量,设为 QP。QP-QT 为燃烧过程中的过剩空气量。适量的
过剩空气量能够保证燃料量完全燃烧,但是当过剩空气量增多时,一方面会吸
收热量,使炉膛的温度降低,另一方面也会使烟气损失增加。因此,过剩空气
量对不同的燃料也有一个最优值,以满足最经济燃烧的要求。图示如下: