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锅炉自动控制系统原理 由于控制器+变频调速装置在风机和泵类负载上的应用具有 显著的节能效果，并且具有无冲击启动和软停起的优良控制特 性，可极大地延长机械设备的使用寿命，减少设备的维护量，故 随着新型电力电子器件和高性能微处理器的新型控制器应用及 控制技术的发展，变频器的性能价格比也越来越高、体积越来越 小、运行可靠性越来越高，并且集成了实用的PI 调节功能、简 易 PLC 、灵活的输入/ 输出端子、脉冲频率给定、停电和停机参 数存储选择等功能，为变频控制装置纳入自动控制系统、降低系 统成本、提高系统可靠性具有极大价值。我公司的新型的STEC 控制器+变频器已广泛地应用于在冶金、电气、石化、供热和民 用风机水泵的控制领域。 链条炉是一种应用最广泛的火床炉，至今已有100 余年的历史。 煤在火床—水平运动的炉排上燃烧，空气从炉排下方自下而上引 入。煤从煤斗落到炉排上，经过炉闸门时被刮成一定的厚度，随 后进入炉膛，在炉排上分段燃烧成渣。目前在我国小型电厂及工、 矿和供热企业中使用很普遍，运行经验也比较丰富。但目前国内 在链条炉运行中风机和泵类负载控制器+变频调速装置应用程度 不够普遍，锅炉运行过程能源浪费严重，出力不能随着外界温度 的变化而及时变化，炉膛温度低，排烟温度较高，负煤比不能及 时调整，炉膛换热效率低，锅炉鼓引峥嵘还采用闸板控制风量， 循环水泵、补水泵采用工频运行，炉排机、刮煤器采用差速装置 等，因此用先进的新型以太网控制器来设计出合理化的控制方 法，不管是对旧有锅炉的改造还是新炉的制造都具有很大的现实 意义。 链条炉燃烧变频控制的基本任务既要使用权供热量适应负荷需 要，还要保证燃烧的经济性和锅炉运行的安全性。因而燃烧控制 要通过复杂的数学运算来调节给煤量，保持锅炉分配到的负荷 ， 调节送风量使其随时与给煤量保持恰当的比例，即风煤比，以保 证燃料完全的燃烧和最小的热损失。调节引风使其随时与送风相 适应，保持炉膛负压在一定的范围内，可保证锅炉燃烧的安全性 和燃煤燃烧的充分性。控制器采用的是硕人时代的 STEC 系列 控制器，有以太网、RS232 、RS485 、MODBUS 、远程电话通讯、 GPRS 、CDMA 等丰富的通讯接口。并且STEC 控制器采用32 位高速CPU，可以满足多线程运行，数据存储容量16M 至256M ， 支持PID 控制。 2 、链条炉燃烧系统采用变频调速方案的控制方法 链条炉变频控制包括鼓风机变频调速装置、引风机变频调速装 置、炉排机变频调速装置、分层给煤矿变频调速装置、循环水变 频调速装置及补水变频调速装置等。 根据链条炉燃烧过程自动控制的任务和目的，燃烧变频控制系统 可分为三个子系统，即负荷 控制系统（给煤调节、烟气含氧量 控制、炉膛温度调节）、送风系统和引风系统。 （1）给煤调节系统 给煤调节的任务在于通过调节给煤机的转速改变进入锅炉的燃 料量的大小。这一任务由给煤变频调节来完成。考虑到燃煤锅炉 运行中经常产生煤量的自发性扰动（煤的阻塞和自流），因此调 节器中引入锅炉出口水温作为锅炉的反馈信号，以尽快消除由于 设备结构造成的给煤量自发扰动的情况，同时，还引入烟气含氧 量作为给煤量的修正。 （2 ）炉膛负压控制 炉膛负压是一个快过程，只要 PID 参数整定合适，一般单回路 即可达到目的。但其控制的品质受鼓风量的影响较大，于是把鼓 风机的转速作为前馈，提高响应速度。 考虑到引风电动机的抗冲击性，负压控制也引入一调节死区，在 该负压范围内保持上次的输出，调节死区设为控制目标的±5Pa 。 （3 ）送风调节系统 送风调节的根本任务在于保证锅炉燃烧的经济性，使锅炉燃烧热 效率最高，使锅炉运行在最佳工作状态下，即送风量与给煤量的 比例最佳。送风调节由送风机变频调节来完成，采用以燃烧经济 性能指标为被调量的单回路结构。为了使送风量迅速跟上给煤量 B 的变化，送风机变频调节中引入给煤量B 的变化量dB 作为前 馈信号，通过前馈补偿系数f(Db)来确保送风量快速跟上给煤量 的变化。 炉负荷 扰动停止时，同样从给煤变频调节引入给煤量的变化量 作为前馈信号送至送风变频控制器。实验证明，这是时f(Db)近 似为常值，用K1 近似表示。燃烧的经济性指标是烟气中最佳含 氧量O2% 。最佳含氧量O2% 同样也是负荷的函数。其函数关系 通过锅炉热效率试验确定。 送风机控制原理：采集炉膛温度或烟气含氧量信号，通过变送器 反馈至变频器，通过变频器内置的 PID 参