3-7引风调节系统.doc

第三篇 第七章 引风调节系统 编写人：刘海宝 概述 锅炉燃烧过程中在满足充足风量的情况下，维持炉膛内压力为一定值，通常在负压运行（-19.6～-49Pa）。炉膛压力的高低，关系着锅炉的安全经济运行。压力过高易造成粉尘外泄、有引起炉膛爆炸的危险，压力过低则会造成风机耗电量增加，排烟损失增加。引风调节系统用来把炉膛压力保持为设计值。炉膛负压的调节手段为：改变引风机转速、引风机动叶角度、引风机入口档板开度、引风机出口档板开度等。 二、控制原理 〔一〕引风机提供了锅炉的抽吸力，把引风和送风加以平衡，炉膛压力即可保持在适当值。引风控制系统是以炉膛压力为给定值的一个单回路调节系统，其被调量为炉膛负压，调节变量为引风量（即引风机挡板开度或转速），扰动来自送风和引风。由于炉膛负压被控对象的动态特性基本上为比例环节，负压容易波动，因此从送风系统引进一前馈信号，经前馈补偿装置进入引风调节器。当送风系统动作时使引风系统也响应动作，从而使引风量随送风量成比例地变化，以保持炉膛负压基本不变。但这一前馈引如入点不要引自送风系统的风量指令信号或实际送风量，因为引风调节间接会影响送风量，从而引起两系统间的相互作用，引起震荡。从送风动叶指令或位置反馈引出到引风系统的前馈，可有效地避免这种系统间的干扰。 三、引风系统参数整定原则（带送风前馈） 〔一〕送风前馈采用微分信号，整定原则是送风量变化时，引风量的改变应使炉膛压力维持不变。 〔二〕可按单回路整定原则整定。 四、300MW机组的引风控制为实例简要介绍： 〔一〕炉膛压力测量 炉膛压力选用三冗余变送器进行测量。其中一台变送器故障不致引起控制系统异常。如各个变送器均正常，则变送器间出现大的偏差时将发出报警。偏差正常时，运行人员可任选一台或中值、平均值信号。 变送器有故障时，控制逻辑将自动切换到好的变送器。若变送器全部故障，控制逻辑自动切换到手动状态运行。设有适当的联锁逻辑以防止运行人员选用故障变送器。 〔二〕引风机控制指令 所选的炉膛压力信号和运行人员设定的给定值加以比较，送入引风调节器，调节器输出控制引风机入口动叶。为了使系统快速响应炉膛燃烧的变化，引入送风系统的风量指令或送风调节输出作为引风系统的前馈信号。 在“氧量信号”的反系统中，该系统与上述不同在于：使引风量与负荷相适应；调送风量维持炉膛负压； 因为炉膛压力本质上是低增益高积分控制，所以在误差和比例/积分控制器之间用一个非线性函数块加以修正。这种组态在炉膛压力误差大时用高增益比例调节，炉膛压力接近设定点时用低增益修正，从而保证了控制的稳定性。如炉膛压力低或引风机入口静叶都在最大位置，该控制器禁止进一步增加。如果炉膛压力高，则禁止进一步减少。 〔三〕引风机MFT加速器、超越和定向闭锁 该控制系统监测锅炉何时跳闸并采取措施减小所造成的负压偏差。锅炉跳闸时，由负荷产生的负压偏差被加到引风机入口静叶控制信号上。这将使静叶立即关闭。这个加速信号在短时间内使迟延变为0%。该回路还用来补偿投运风机的台数。如只有一台风机运行，则在跳闸时增益为2。 如存在大的炉膛负压偏离，即发生炉膛压力超越。炉膛压力超越控制器用来减小引风机入口静叶的位置。当炉膛压力超过其设定点以上一个预定量时，机组即开始降负荷（RUNBDOWN）。RUNDOWN一直持续到引风机能够保持适当的炉膛压力为止。加速和超越闭锁发生在控制站的下游，从而避免运行人员无意中使炉膛压力连续恶化。 入口静叶指令的定向闭锁可防止其向错误方向移动。一旦炉膛压力异常，即闭锁入口静叶指令。炉膛内负压偏大时，入口静叶位置指令被存储起来，进行选择最低指令。自动控制只能减小而不能增加该指令量。如炉膛压力出现正压误差，其控制逻辑与此相同，但方向相反。定向闭锁在控制站下游因而可禁止运行人员或次后的指令信号来增加入口静叶位置使炉膛压力更负，或禁止减小静叶位置使炉膛压力更高。 〔四〕轴流风机堵转保护 轴流风机有一个独特的性质，称为堵转（颤振）。堵转情况是一种气动力现象，当风机风叶被要求提供超出其设计能力的升力时，就在风叶周围发生气流分离现象。这时，风机呈不稳状态，不在以其正常性能曲线运行。控制系统提供了一个方法来防止这种现象发生。 每个风机均配备有压力开关，用以检测堵转条件。当风机接近进入堵转条件时，一个负偏差加到风机指令（控制站输出）上，该指令使静叶或动叶降低出力以缓解这种状态。如堵转状态通过减小出力指令仍未予纠正，则机组负荷指令将发出机组将负荷指令以降低机组负荷。 〔五〕引风机偏差平衡系统 引风机的偏差回路保证了平衡切换。当两台引风机均正常时，引风机主控制站跟随两台引风机风叶指令的平均值。该平均值减去引风机风叶控制站的输出即为偏差信号。然后把该偏差值从平均值中减去即为引风机A的输入信号。该偏差加上平均值即为引风机B的输入信号。这样，该偏置