炉膛负压讲义

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1、炉膛负压 讲义当锅炉运行，机组负荷发生改变时，锅炉进入炉膛的总燃料量和一次风量、二次风量将 相应发生改变， 那么燃料在炉膛中燃烧产生的烟气也将随之改变。 为了保证锅炉炉膛内的正 常负压，必须对引风量进行相应的调节。 因为当炉膛内负压过低， 势必使炉膛、烟道系统的 漏风量进一步加大，不仅燃烧损失增加，而且可能造成燃烧不稳、燃烧恶化而使锅炉灭火， 还有可能引起过热器温度升高、 增加受热面及引风机叶面的磨损； 如果炉膛内负压过高 ，炉 膛内的火焰和高温烟气就会向外喷泄， 影响锅炉的安全运行。 所以锅炉炉膛负压调节系统就 是维持炉膛压力在一定允许范围内，保证锅炉燃料能稳定燃烧。定电公司的炉膛负压调节控

2、制采用调整引风机入口动叶的位置， 从而使引风量和送风量 相适应，以维持炉膛负压等于设定值。该机及炉膛负压控制系统为前馈一反馈调节系统，工作原理如图所示。 炉膛负压偏差信号的形成炉膛负压测量直径通过 OM 操作窗口，由运行人员设定。炉膛负压测量值径由模块 M2 、M3 、M4 和 M5 组成的滤波后与炉膛负压给定值比较得 到其偏差信号。这里炉膛负压测量取三个测点， 选中值作为实测值， 如果一个信号故障， 则取其它一值或平 均值；若两个信号故障则取唯一的一个好信号；如三个信号故障则系统切手动。 1 号炉是三 个单独得高二值、三个单独得低二值压力开关，高低三值开关各一个，保护由压力开关 3 取 2

3、实现， 2 号炉由于压力开关不可靠等原因，目前由三个炉膛负压变送器判断高低值开关 量3取2实现炉膛压力保护。炉膛压力高二值2000Pa,高三值2500Pa,炉膛压力低二值-1500Pa，低三值-2000Pa,二值动作锅炉 MFT，三值动作连跳引风机。前馈信号由为了在变负荷过程中， 避免炉膛压力的大幅度波动， 本系统引入了总风量信号的微分 （M13 模块）径大值和小值限幅后的前馈信号。这样就可以在送风量信号变化时，及时调 整引凤量，使炉膛压力不变或尽量少变。当发生 MFT （ 即主燃料跳闸 ）时，可通过对微分器 M13 的设定来取消总风量信号对控制 回路的前馈调节作用。补偿回路于炉膛内的燃烧过程

4、是一个急剧变化的化学过程， 炉膛负压一值处于快速波动状态， 如 果仅利用上面讲到的前馈信号和炉膛负压偏差信号作控制信号送到PI 调节器入口，则会使引风机动叶调整处于不断振动状态。 为消除这一不利因素， 在控制回路中增加了一个补偿回 路，该补偿回路模块 M9、M10、M11 、M12 等组成。补偿调节作用的强度，根据补偿回路入口的信号 p（即炉膛负压偏差信号与前馈信号之 和）大小不同有以下三种情况：1当负压信号较小时，可能是由于烟气造成的负压波动，这时通过模块M11、M12将较小的补偿调节作用电价垒加到负压偏差通道。2 当负压信号偏大时， 可能是由于正常负荷变动引起炉膛负压大幅度变化， 则通过模

5、块 M9 M10 M11 M12的共同作用，有效地增加了调节偏差，使整个回路的调节作用增强，从 而能快速消除偏差。当负压偏差信号变化范围较小时，补偿回路不起作用。由以上三部分， 即炉膛负压偏差， 总风量微分的前馈信号和补偿调节作用组成了引风机 控制回路的输入信号。 但控制回路的开环增益随引凤机的投自动台数额而变化， 本系统利用模拟开关M14和现速器M15自动调整由此引起的开环增益的变化， 当两台引风机均投运且处 于自动控制方式时，自动调整系数为0.7；当只有一台引风机为自动运动状态时，自动调整系数为 1 。这样就可以使自动控制的稳定性不受引风机投自动台数的影响。双引风机出力平衡电路当两台引风机

6、均投运且处于自动控制方式时，有模块 M16、M17、M18、等组成的平衡 电路；将两个引风机入口动叶调节回路的反馈偏差以想反方向送入PI 调节器的入口，从而使两台引风机的入口动叶开度保持一致，实现出力同步。当有一台引风机停运或处于手动时，平衡电路的作用将被切除。超驰信号超驰信号 是为了在发生 MFT 时，保护炉膛，避免炉膛压力急剧变化而加入的一个控制 信号。我们可以用以下式表示炉膛内参数之间的关系：PV=RMT式中：P炉膛绝对压力V 炉膛容积R 炉膛内烟气质量T 炉膛烟气温度由于炉膛容积 V 是一个常数，烟气常数 R 也可以认为是一个常数，因此可知，炉膛压力 P 与炉膛内烟气质量 M 和烟气温

7、度 T 成正比。当发生 MFT 时， 由于炉膛内烟气和温度突然降低， 则导致炉膛压力急剧下降。 为了避免 这种危险发生，在引风机动叶调节回路 PI 调节器出口反方向加入了一个 超驰信号 。在正常运行过程中（即 MFT 没有发生）模拟开关 M1 和 M2 均切至上侧，侧 M1 的输出 为锅炉总风量信号，此信号经函数运算后，送入模拟开关 M2 的下侧入口，此时，模拟开关 M2 输出为 0，微分器不起作用，故超驰信号为0。当发生 MFT 时，由脉冲模块 M3 发出一个 60 秒的脉冲信号。该信号发出后，模拟开关 M1 和 M2 同时切至下侧， M1 保持切换瞬间的总风量信号， M2 将函数模块 y=

8、f（x） 的输出送 入微分器，此时微分器正常工作，故其输出相当大，经模块M5 限幅后，作为超驰信号与PI 调节器的出口信号相减，使引风机动叶开度暂时关小，从而使进入炉膛的风量大于引出 炉膛的风量，这种流入 /流出风量的不平衡可缓解炉膛负压的急剧下降，随后微分器的输出 逐渐减小（因为微分器是实际微分特性，即TS/（ 1+TS ）为其传递函数），则超驰信号逐步减小，是引风机动叶开度在逐渐开大。当发生 MFT 持续 60秒后，脉冲器的输出又恢复到 0 信号，此时超驰信号又回到 0，靠 引风机入口动叶控制回路使动叶开度调整到相应位置，维持炉膛压力等于给定值。控制系统跟踪若以下条件均满足，炉膛负压控制系统处于跟踪状态引风机 A 没有运行或引风机 A 动叶节距手动控制 引风机 B 没有运行或引风机 B 动叶节距手动控制 其逻辑控制回路通过模块 M6、 M 7、和 M 8使炉膛压力偏差为 0；前馈信号切除，故 将 PI 调节器入口置 0 ，为再切回自动状态做好了无打扰切换的准备。 同时 PI 调节器的输出 应跟踪相应侧引风机入口动叶开度的阀位反馈信号。