亚临界锅炉炉膛负压控制系统设计.doc

摘 要 炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数，是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化，炉膛负压随即发生相应变化。因此，监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定、分析炉内燃烧工况、烟道运行工况、分析某些事故的原因均有极其重要的意义。本设计就是从锅炉引风机方面进行炉膛负压的研究。 目前国内火力发电厂锅炉风机大部分采用拖动电动机，其中95％左右为交流异步电动机直接拖动，恒速运行。随着电力经济的发展等，使电厂中的锅炉风机在运行中出现了裕量较大的问题，另外根据电网调峰的需要，机组长时间处于低负荷运行状态，使锅炉的送、吸风机长期处于低参数下运行，对厂用电率造成一定影响。目前直属发电厂锅炉风机配备的电动机以1 MW左右居多，大部分都是采用恒速运行，造成很大的浪费。根据节能工作的要求，其中有个别发电厂已考虑或试用风机调速运行，解决目前风机运行中出现裕量过大的问题。变频器技术加装液力偶合器装置摘要 I 1 引言 1 1.1本次设计的背景 1 1.2本次设计目的和意义 1 2 炉膛压力控制系统及燃烧控制系统介绍 2 2.1 火电厂发电工艺 2 2.2 锅炉燃烧情况以及对于炉膛压力的影响 4 2.3锅炉燃烧系统的风机介绍 4 2.3.1风机 4 2.3.1风机分类 4 2.3轴流式风机和离心式风机比较 5 3 DCS炉膛压力控制系统 6 3.1 DCS系统的概念 6 3.1.1 DCS的特点 6 3.1.2用DCS实现大型火电机组自动化的主要优点 6 3.2 SYMPHONY分散控制系统 7 3.2.1 HCU结构 7 3.2.2 HCU的通信模件对 8 3.2.3 SYMPHONY系统网络结构 8 3.2.4 SYMPHONY系统主要软硬件及其功能介绍 9 4国内的炉膛压力控制系统 10 4.1石门电厂炉膛压力控制系统介绍 10 4.1.1石门电厂炉膛压力控制方式 10 4.1.2石门电厂正常工况下炉膛压力控制方式 10 4.2北仑电厂炉膛压力控制系统介绍 10 4.2.1给煤机煤量与炉膛压力 10 4.2.2炉膛压力控制回路分析 11 5炉膛压力控制系统设计 13 5.1炉膛压力控制系统 13 5.1.1炉膛压力控制系统设计特点 13 5.1.2引风量调节 13 5.1.3风机动叶的控制与保护 14 5.2机组组态图主要功能码介绍 15 5.2.1控制站 FC80 15 5.2.2新型PID控制器FC156 16 6组炉膛压力控制系统分析过程 18 6.1炉膛风控制系统分析 18 6.1.1风控系统在火电厂中的应用 18 6.1.2引风机控制回路分析 19 6.2机组炉膛压力控制系统的组态图分析过程 19 6.2.1引风机手动/自动切换 19 6.2.2送风机手自动切换 21 6.2.3 MFT动作时的超持控制 22 6.2.4增闭锁和减闭锁 22 6.2.5其它异常工况的控制方式 23 6.2.6低炉膛压力保护 23 6.3引风机常见问题及处理方法 23 6.3.1引风机的常见事故 23 6.3.2引风机常见故障处理 24 结论 26 致谢 27 参考文献 28 附录 A1.1 29 附录 A1.2 30 附录 A1.3 31 附录 A1.4 32 附录 A1.5 33 附录 A1.6 3  1 引言 1.1本次设计的背景 炉膛压力控制系统的设计过程主要通过控制引风机动叶、挡板开度、引风机的转速来实现炉膛负压的控制过程。引风控制系统的任务是保持炉膛负压在一定的范围内。锅炉运行时，如果机组要求的负荷指令改变，则进入炉膛的燃烧量和送风量将跟着改变，燃料在炉膛中燃烧后产生的烟气量也随之改变，这时，为了维持炉膛内的正常压力，必须对引风量进行相应的调节。对于负压燃烧锅炉，如果炉膛压力接近大气压力，则炉烟往外冒，影响设备与工作人员的安全；反之，如果炉膛压力太低，又会使大量的冷空气流进炉膛，降低了炉膛里的温度，增大了引风机的负荷，和烟气带走的热量损失，一般的炉膛压力维持在比大气压力低20-40Pa左右。 1.2本次设计目的和意义 随着电力经济的发展、单台机组容量的增大，以及科学技术的发展、企业管理水平的提高、设备技术改造的推广等，使电厂中的锅炉风机在运行中出现了裕量较大的问题，另外根据电网调峰的需要，机组长时间处于低负荷运行状态，使锅炉的送、吸风机长期处于低参数下运行，对厂用电率造成一定影响。 图 2.1 火电厂发电工艺图 发电厂是把各种动力能源的能量转变成电能的工厂。根据所利用的能源形式可分为火力发电厂、水利发电厂、原子能发电厂、地热发电厂、风力发电厂等。火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产生出电能的工厂。按其功用可分为两类，即凝汽式电