1、沈陽工程學院自動化學院計算機控制系統課程設計設計題目：華能伊敏電廠4#送風控制系統組態系 別:自動化系班級:自動化B131學生姓名:學號:19指導教師:職稱:講師、副教授課程設計進行地點：F526,圖書館，F615任務下達時間:2015年1月5日起止日期：2015年1月系部主任衛趙L5日起至 2015年1月16日止2015年1月5 日批準計算機控制系統課程設計任務書以下內容根據各專業特點自行確定（如條件、資料、內容、任務、進度安排及要求等）1.設計主要內容及要求;a.熟悉送風控制系統的原理和控制方式，以及控制邏輯。b.掌握常用功能塊的用途。會分析出送風控制系統功能塊組態圖。2.對設計說明書、論

2、文撰寫內容、格式、字數的要求;（1）.課程設計說明書（論文）是體現和總結課程設計成果的載體，一般不應少于 3000 字。（2）.學生應撰寫的內容為：中文摘要和關鍵詞、目錄、正文、參考文獻等。課程 設計說明書（論文）的結構及各部分內容要求可參照沈陽工程學院畢業設計（論文） 撰寫規范執行。應做到文理通順，內容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。（3）.說明書（論文）手寫或打印均可。手寫要用學校統一的課程設計用紙，用黑 或藍黑墨水工整書寫；打印時按沈陽工程學院畢業設計（論文）撰寫規范的要求進 行打印。（4）.課程設計說明書（論文）裝訂順序為：封面、任務書、成績評審意見表、 中文摘要和關鍵詞、目錄、正文、參

3、考文獻。3.時間進度安排;順序階段日期計劃完成內容備注1第一周周一查資料2周二熟悉送風控制系統的原理，方式及控制邏輯3周三熟悉送風控制系統的原理，方式及控制邏輯4周四查找功能塊5周五設計功能塊組態圖6第二周周一上機畫圖，修改7周二上機畫圖，修改8周三分析組態9周四總結，寫報告10周五總結，寫報告4、參考資料:熱工控制系統教材 分散控制系統教材infi90功能碼手冊華能伊敏電廠4#機組控制系統組態資料班級： 自動化B131系（部）： 自動化沈陽工程學院自動化學院計算機控制系統課程設計成績評定表學生姓名：黃剛指導教師評審意見評價 內容具體要求權重評分加權分調研論證能獨立查閱文獻，收集資料；能制定課

4、程設計方案和 日程安排。5432工作能態度工作態度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，能 夠獨立完成設計工作，5432工作量按期圓滿完成規定的設計任務，工作量飽滿，難度 適宜。5432說明書的質量說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文字 通順，技術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表 完備，書寫工整規范。5432指導教師評審成績八（加權分合計乘以12）刀加權分合計指導教師簽名：年 月日評閱教師評審意見評價 內容具體要求權重評分加權分查閱 文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力5432工作量-工作量飽滿，難度適中。5432說明書的質量說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文字 通順，技

5、術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表 完備，書寫工整規范。5432評閱教師評審成績八（加權分合計乘以8）刀加權分合計評閱教師簽名：年 月日課程設計總評成績分摘要風量是鍋爐運行質量的重要指標之一，風量過高或過低都會影響電廠的安全性、經 濟性，必須通過自動化手段加以控制。風量控制的任務是：送風量是當機組負荷變化時 要保證燃燒過程中有合適的燃料與風量的比例關系，確保燃燒的經濟性和穩定性。引風 量是保持爐膛壓力穩定在給定值，確保燃燒的安全性。風量調節方法采用開大或關小風機動葉或擋板的調節方法。送風控制系統在平衡狀 態下，協調來的送風指令與修正后的風量信號相等，調節器的偏差為零，輸出不變，送 風機動葉保

6、持在某一位置，煙氣含氧量為最佳值。當增加負荷時，送風指令增加，調節 器輸入有正偏差，積分作用使送風擋板開大，增加送風量直至與送風指令相等，調節器 輸出不變。上述過程是比較快的，可以看作是粗調。在送風內回路控制過程結束后，煙 氣含氧量也開始變化。當煙氣含氧量大于最佳值時，說明送風量過大，此時調節器輸出 增加，即送風修正系數增大，總風量信號增大，使調節器輸入偏差為負，去關小送風機 擋板開度以減少送風量。同理，當含氧量小于最佳值時，控制系統動作去開大送風機擋 板以增加送風量。本文正文共分六部分， 第一部分是引言， 主要對課題背景、 選題意義進行簡單介紹。 第二部分從本設計系統出發，闡述送風自動控制系

7、統，介紹了關于送風系統的調節、投 運及在火電廠中的應用等內容。第三部分為設計思想，主要討論本系統應采用什么樣的 控制方案。第五部分為實例分析，對 SAMA圖的分析，對邏輯圖的分析，便于工作人員 更好的理解。第五部分為結論，對本文的高度概括。關鍵字：SAMA圖，引風量，擋板調節目錄摘要 引言 11 課題背景 12 選題意義 送風自動控制系統 22222 設計思想31 送風控制系統的設計送風控制 控制目的 功能說明 強制輸出 強制手動12345送風量控制系統風機的喘振 送風自動調節系統分析 送風調節系統的自動投運 送風控制系統在火電廠中的應用4控制系統SAMA圖及邏輯圖分析4142444結論 參考

8、文獻 致謝 附錄SAMA圖符號與邏輯圖功能碼說圖紙分析222測量回路 送風機動葉控制回路 送風、引風控制系統邏輯圖分析錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義

9、書簽。1 引言11 課題背景火力發電廠在我國電力工業中占有主要地位，是我國重點能源工業之一，大型火力 發電機組在國內外發展很快， 是我國現以 300MW 機組為骨干機組，并逐步發展 600MW 以上機組。目前，國外已建成單機容量 1000MW 以上的單元機組。單元發電機組是由鍋 爐、汽輪發電機和輔助設備組成的龐大的設備群。由于其工藝流程復雜，設備眾多，管 道縱橫交錯，有上千個參數需要監視，操作或控制，而且電能生產還要求有高度的安全 可靠性和經濟性，因此，大型機組的自動化水平受到特別的重視。鍋爐風量就是其中一 項需要監視的重要參數。 鍋爐風量包括送風量和引風量。 本次設計題目是： 600MW 火

10、力 發電單元機組送、引風控制系統。本次設計是以華能發電廠為課題背景，提供的原始資料及依據如下： 型式：亞臨界一次中間再熱自然循環汽包鍋爐；型號： HZ-1021/ ；最大連續蒸發量： 1021t/h ;過熱蒸汽壓力：；汽輪機型號：537537;過熱蒸汽溫度：537C ;再熱蒸汽出口 溫度：537 r 0華能電廠本期改造工程為 #4 機 600MW 燃煤凝汽式機組。機組主機設備（鍋爐、汽 機和發電機）為哈爾濱三大主機廠生產0鍋爐為亞臨界，自然循環，中間再熱汽包爐， 制粉系統采用 5 臺正壓直吹式中速磨系統，一次風送粉;燃燒為單爐膛四角切圓燃燒， 燃燒器布置有五層煤粉，兩層油0點火方式采用蒸汽霧化

11、二級點火（點火器點輕柴油， 輕柴油點燃煤粉）汽機為單軸，雙缸雙排汽，中間再熱凝汽式0發電機為水氫氫冷卻方 式0主蒸氣和給水系統為單元制熱力系統。設有2X 50% B-MC容量的汽動給水泵和1 X 50% B-MCR容量電動調速給水泵作為啟動備用泵，旁路系統設有35% B-MCF容量的高，低壓串級旁路0回熱抽汽系統由 3 臺高加， 1 臺除氧器， 4 臺低加組成012 選題意義鍋爐送風量、引風量是影響鍋爐生產過程經濟性和安全性的重要參數。大型鍋爐一 般配有兩臺軸流式送風機，送風量是通過送風機的動葉來調整的。兩臺離心式或兩臺軸 流式引風機，引風量通過引風機的入口擋板（離心式）或動葉（軸流式）來控制

12、。如果 送風量比較大，送風量與燃料量的比例系數K （最佳比例值）隨之增大，爐膛內燃燒將不會充分，達不到經濟性。如果送風量比較小，送風動葉開度就會比較小，臨近送風機 的喘振區，喘振危害性很大，嚴重時能造成風道和風機部件的全面損壞，而總風量小于 25%時，就會觸發MFT（主燃料跳閘）動作。如果引風量比較大，也就是爐膛壓力太低， 會使大量的冷空氣漏入爐膛內，降低了爐膛溫度，增大了引風機負荷和排煙帶走的熱量 損失。如果引風量太低，也就是爐膛壓力高，接近大氣壓力，則爐煙會往外冒，影響設 備與工作人員的安全。所以，送風量、引風量過高或過低都是生產過程所不允許的。為了保證鍋爐生產過程的安全性、經濟性，送風量

13、和引風量必須通過自動化手段加 以控制。因此，送風量和引風量的控制任務是：使送風量與燃料量有合適的比例，實現 經濟運行；使爐膛壓力控制在設定值附近，保證安全運行。(2-1)2送風自動控制系統2. 1送風量控制系統送風量控制系統任務是使送風量與燃料量有合理的比例，實現安全經濟燃燒。大型鍋爐一般配有兩臺軸流式送風機，送風量是通過送風機的動葉來調整的。 總風量指令由 從負荷控制部分送來的燃燒率指令按照風/煤比例關系確定，由于這個關系的確定不可 能很精確，特別是煤種變化時，這個關系也應改變，所以一般用煙氣中的含氧量對總風 量指令進行修正。實際總風量與總風量指令的偏差經 PID調節調節器運算后，形成送風

14、動葉指令。簡單的送風量控制系統可直接用總風量指令產生送風機動葉指令，但為了有效地克服總風兩擾動，應引入總風量測量信號。1 .總風量的測量實現送風量自動控制的一個關鍵是送風量的準確測量。現代大型鍋爐一般分 設一次風和二次風，有些鍋爐還有三次風，因此總風量是這三種風的流量之和。常用的風量測量裝置有對稱機翼型和復式文丘里管。 一些簡便的測量裝置，有裝于 風機入口的彎頭測風裝置和裝于矩形風道內的擋風板等。2 .送風量控制系統送風控制系統圖如圖1所示。送風系統接受鍋爐主控系統來的送風指令信號，與經 過氧量修正的信號進行比較，調節器對偏差進行比例積分運算，輸出經 Ml多輸出接口 組件送往甲、乙送風控制回路

15、，去調節送風機動葉的開度。甲、乙側送風量引入了溫度校正。因為在風量測量中，只有工質參數在設計工況時才認為測量是準確的。當運行參數偏離了設定值時，實際流量Gs與流量測量值Gc之間有如下關系：GSRGC式中TO設計風溫(絕對溫標);T實際溫標(絕對溫標)。系統中按照這個關系對風量進行校正，以提高風量測量的準確性。此外，本系統中風量信號加氧量修正，以使煙氣氧量處于最佳值。煙氣最佳含氧量與鍋 爐負荷有關，圖2-1中采用蒸汽流量信號代表鍋爐負荷信號， 該信號經函數模塊f(x)后產 生最佳含氧量值，實際含氧量與最佳含氧量的偏差經比例積分運算后輸出一個風量修正 信號。送風擋板控制回路的二個f(x)函數組件用

16、來校正擋板開度與風量之間的非線性關系。 送風控制系統動作過程如下：在平衡狀態下，協調來的送風指令與修正后 的風量信號相等，調節器的偏差為零，輸出不變，送風機擋板保持在某一位置， 煙氣含氧量為最佳值。當控制機組負荷時，鍋爐主控輸出變化，送風指令隨之 變化。當增加機組負荷時，送風指令增加，調節器輸入有正偏差，積分作用使送 風擋板開大，增加送風量直至與送風指令相等，調節器輸出不變。上述控制過 程是比較快的，可以看作是送風粗調，燃料與風量的變化肯定會影響到煙氣的 含氧量，但其延遲是較長的。在送風內回路控制過程結束后，煙氣含氧量也開 始變化。當煙氣含氧量大于最佳值時，說明送風量過大，此時調節器輸出增加,

17、 即送風修正系數增大，總風量信號增大，使調節器輸入偏差為負，去關小送風 機擋板開度以減少送風量。同理，當含氧量小于最佳值時，控制系統動作去開 大送風機擋板以增加送風量。圖2-1送、引風控制系統2. 2風機的喘振概述鐵嶺發電廠一期工程兩臺300MW機組的送風控制采用兩臺動葉可調軸流式風機， 這類風機具有容量大、啟動力矩小、耗電少和體積小（與離心式風機比較）等特點。因 此，目前國內許多大型火電廠采用軸流式風機作為送風機、一次風機、和引風機的數目日趨增多。但以往的送風控制系統中，風機的保護大多是用限制風機的馬達電流實現， 這種系統往往設計成一旦風機馬達過電流時，則保護動作，風機將由自動控制狀態切到手

18、動狀態運行。如果操作人員手調不及時，風機則容易越過臨界點進入不穩定工作區。 如果風機長期在不穩定區段運行就會造成風量脈動等不正常現象。嚴重時脈動加劇，風量Q與風壓大幅度波動，噪音增大，甚至風道和管道也會發生激烈的振動，這就是風 機的喘振”喘振危害性很大，嚴重時能造成風道和風機部件全面損壞。為防止喘振的發生，鐵嶺電廠4號機組采用INF90實現的送風控制系統專門設計了風機防喘振調 節回路，不但能防止風機進入不穩定工況區，而且一旦風機的工作點接近下圖中所示的 臨界點K時，送風機控制將選折風機的放喘振調節器的輸出來進行調節，不必將系統切至手動狀態，實現了風機的安全經濟運行。圖2-2風機工作區2. 3送

19、風自動調節系統分析送風自動調節系統是協調控制系統中的一個子系統，它主要通過調節2臺送風機入口靜葉角度來滿足鍋爐燃燒所需要的空氣量。該系統具有如下特點：a為一常規的具有氧量校正回路的串級調節系統，被調量是一二次風量總和，設定 值的形成由燃料主控指令經過函數變換給出，并設計有最低限制（30%鍋爐總風量），與其它電廠設計不同的是該系統還設計有最小二次風量調節限制回路，氧量校正回路的作用是保護鍋爐燃燒最佳空氣過剩系數，確保鍋爐經濟運行。氧量設定值為鍋爐負荷的 函數，函數曲線見下圖3:當風機啟動后即投入自30%MCR時自動進入風圖2-3氧量設定與風量校正B.大部分電廠設計的風/煤比系數為固定常數，該機組

20、設計為由運行人員手動 設定風/煤比系數，其獨到之處是該設計方案在于避免了因風 /煤比系數計算不 精確而導致的氧量調節器輸出飽和現象。C. 2臺風機電流可手動平衡。由于2臺風機及其入口擋板特性不同，即使在相 同指令下，2臺風機也會因各自的出力不同而導致風機電流的不平衡，因此， 該系統設計有2臺風機入口靜葉指令偏置回路，在動態過程中可由運行人員進 行手動操作，平衡風力出口，且對熱力系統無擾。D.設計有實際總燃料量對應的最小風量限制回路，在燃燒控制系統中還設計 有實際總風量對應的最大燃料量限制回路，實現了燃料量與風量的交叉限制， 完成了熱力系統 加煤先加風，減煤先減風”的要求。E.鍋爐總風量由單臺風

21、機或2臺風機進行調節時，系統增益是不同的，因此設 計了增益自調整回路，單臺風機投入自動時其增益是雙臺投入時的 2倍，增益 自調整過程為平滑過渡過程，避免由于增益變化對系統所產生的擾動。F.可實現從風機啟動到鍋爐帶負荷的全過程自動控制， 動運行方式，維持最小風量運行，當風量的設定值超過 /煤比自動控制回路，直至鍋爐滿負荷運行。G為確保爐膛的安全，設計有爐膛壓力高低限制回路。該系統設計缺點是當第一臺風機已投入自動方式，在第二臺風機需要投入 自動時，需要手動校正2臺風機的指令偏置，否則將存在擾動平衡過程，尤其 對爐膛壓力調節系統影響較大，因未得到有關方面的許可，在調試過程中未對 此過程進行改進，只在

22、爐膛壓力調節系統中通過改變動態參數，加強爐膛壓力 調節系統的擾動能力。r4hi a *U USBSB T5T5 h持Foa a23233030liliimim2，對保證鍋爐的安全、經圮宿號I :A I送ISI機A人口擋板2. 4送風調節系統的自動投運1.概述送風自動調節系統是火電廠熱工自動調節系統的一個重要組成部分濟運行起著非常重要的作用。送風調節系統中存在的問題比較多，如風量、氧量信號不易測準。它與鍋爐燃燒工 況關系密切，容易引起鍋爐滅火、放炮等事故，長期以來，送風自動調節普遍投運不好。2.送風自動調節系統存在的問題鐵嶺電廠（2X 300MW機組）送風調節系統作為協調控制系統（CCS的一個子

23、系統, #4號機組采用北京貝利公司的INFI-90控制系統實現。INFI-90分散控制系統的功能碼種 類多、組態靈活，能實現比較復雜的控制方案，為送風調節系統的自動投運提供了有利 條件。該廠#4號機組送風調節存在的主要問題有：A.風量測量不準。風量信號包括爐膛二次風量、磨煤機熱二次風量、一次風量。爐膛二次風量和一次風量的差壓變送器設計量程偏小，長期超量程，導致風量測量不準；B.機組負荷低，長期在低負荷下運行，送風機動葉開度比較小，臨近送風機的喘 振區，給送風自動調節帶來不利；C.調節系統中許多參數設置不合適，需根據實際情況重新設置。3、送風調節原理簡介5送風自動調節的方案較多，如帶氧量校正的送

24、風調節系統，直接用氧量控制的送風 調節系統等。火電廠最常用的是帶氧量校正的送風調節自動系統， 其控制原理如下圖所 7示04-I；匚+ 講電W一干空 I noI呂 卜/fi韻切換咕I H科 W 斑 iS AJF4_謂節KM/A I圖2-4送風調節原理風量指令信號由鍋爐熱量信號與燃料量指令選大值，以保證風量始終不小于燃料 量；另外，最小風量設定值（一般為 30%）也送入大值選折器，以保證最低風量，防止 鍋爐滅火。煙氣氧量的測量值與設定值的偏差，經比例積分調節器運算后送至校正乘法 器進行煙氣氧量的校正，輸出作為最終的風量指令信號（AFD）。總風量實測值（AF）2如圖 8 所示。送風量控制系統 主回路

25、為氧量校正回路， 用來修正燃料量與風量的比例系數， 副回路 以送風量經氧量修包括爐膛二次風量、磨煤機熱二次風量、一次風量。 總風量信號與總風量指令信號進行比較后送入比較積分調節器，其輸出通過 個“M/A操作站去控制2臺送風機的出力。送風調節系統中采用氧量校正控制回路， 是為了保證風煤之間的合理配比， 時鍋 爐經濟燃燒。調節系統投運前的準備 6 為了保證送風調節系統的安全投運， 避免鍋爐熄火、 放炮等事故，試投運前作了大 量的工作。首先檢查風量、氧量信號的正確性。A、兩側A、B空預器前的2個氧量測量信號經過邏輯回路選取適當的值作為氧量 測量信號，信號邏輯回路的處理原則是：當 A、 B 2路信號均

26、好時，自動選兩者的平均 值，也可手動選兩者之一作為有效信號； 當 2 路信號均壞質量時， 氧量校正控制回路不 能投自動。經檢查， 2 路氧量測量信號及信號邏輯選折回路正確。B 量測量信號包括左右爐膛二次風量、左右磨煤機熱二次風量、左右一次流量信 號，經檢查，爐膛二次風量、一次風量的設計量程偏小，根據實際情況擴大爐膛二次風 量、一次風量的量程。3系統投運所有準備工作做好后，在機組帶 240MW 負荷以上時試投送風自動。首先氧量校正 回路在手動（即不投氧量校正），投風量自動， 風量自動調節投運較好后再投氧量自動。25 送風控制系統在火電廠中的應用使燃料在爐膛中充分燃燒是送風量控制的主要任務， 為串

27、級控制系統， 為風量控制回路， 是以母管壓力調節回路輸出或燃料量作為設定值， 正后作為測量值。 為了保證鍋爐燃燒的安全性， 在機組增減負荷時， 保證有充足的送風 量和一定的過量空氣。 在增加負荷時， 鍋爐負荷指令同時加到燃料控制系統和送風量控 制系統。 由于高選折器的作用， 送風量隨著鍋爐負荷指令的增加而增加， 而燃料量受到 實際測量的風量經補償及修正后的總風量的閉鎖（低選折器） ，實際燃料量不會馬上增 加，這樣就達到了增加負荷時先增風后增燃料量的目的。 而在減負荷時， 只有燃料量減 少，送風量控制系統才開始動作。但當鍋爐負荷較低時，為了保證鍋爐能夠安全燃燒， 風量應維持在 30%以上 7。在

28、實際的應用過程中， 為了保證燃料在爐膛中充分燃燒， 送風量控制系統主要從以 下幾個方面來完善 4。a）采用兩臺送風量測量裝置（左、右） ，流量變送器的輸出一般要經補償及開方后 送加法器相加，然后作為總風量，這樣可以保證風量測量的準確性。b）送風量控制系統設有保護系統，當爐膛壓力高于一定值時，送風量控制系統閉氧量信送風調鎖，防止送風量繼續增加；當爐膛壓力低于一定值時，送風量控制系統閉鎖，避免爐膛壓力繼續降低；而當總風量小于 25%時，就觸發MFT（主燃料跳閘）動作。c） 為了保證燃燒的安全和經濟， 采用氧量控制系統控制一定的過量空氣， 通過控制煙氣含氧量 就可達到控制過量空氣系數的目的。氧量的校

29、正系統采用單回路PID 調節，其目的是保證氧量的測量值與設定值保持一致。鍋爐燃燒系統的需氧量的設定值應與鍋爐的負荷成一定的函數關系，采用 主蒸汽流量作為鍋爐負荷。選用適當的函數轉換可以保持氧量設定值與鍋爐負荷的最佳關系，而在 計算機控制系統中采用函數發生器實現上述關系。燃料控制系統中燃料量和送風量控制系統在升降 負荷過程中， 同步協調動作。 氧量回路在回路中起著細調的作用。 因此， 氧量校正應該定得比較慢， 以保證鍋爐的經濟燃燒。31 送風控制系統的設計送風控制系統的任務是使鍋爐的送風量與引風量相協調，以達到鍋爐最高的熱效 率，保證機組的經濟性， 但由于鍋爐的熱效率不可直接測量， 故設計一些間

30、接的方法來 達到目的。可采用下面幾種設計方案。單閉環比值送風控制系統的設計 送風調節的任務在于保證燃燒的經濟性， 具體的說，就是要保證燃燒過程中有合適 的燃料與風量的比例， 送風調節對象近似于比例環節。 因此可采用保持燃料量與送風量 成比例的送風控制系統。 燃料量信號以前饋形式引入送風控制系統作為送風調節器的給 定值， 送風量信號作為反饋信號引入送風調節器， 構成一個單閉環比值控制系統。 可以 實現送風量快速跟蹤燃料量的變化。 根據負荷、 燃料品種的變化去修正最佳風煤比例系 數，本設計結構簡單，整定投運方便 11。串級比值送風控制系統的設計 本設計采用燃燒經濟性指標的校正調節器來修正送風量，

31、使送風量與燃料量之間的 比值達到最佳， 采用氧量校正的送風控制系統。 設計中采用以燃燒經濟性指標 （煙氣含 氧量） 為被調量的單回路控制系統。 采用氧化鋯儀器測量鍋爐排煙中的含氧量， 號反應迅速可靠。 根據氧化鋯的測氧性能， 可以用氧量信號作為送風控制信號， 節器僅接受氧量信號并與定值信號平衡， 定值信號可將氧量定在最佳值。 該系統省去了 風量信號，無須風量測量裝置，節約了設備，解決了風量信號難于測準的問題，同時也 解決了爐膛漏風的問題。 當然我們還可以采用氧量作為校正信號的串級控制系統。 主調 節器（氧量校正調節器）接受氧量和氧量定值信號。副調節器接受燃料信號，反饋信號 及氧量校正調節器的輸

32、出， 副回路保證風煤的基本比例， 起出調作用， 主回路用來進行 氧量校正，起細調作用。1）3.前饋+反饋的送風控制系統設計 煙氣中的最佳含氧量的數值隨鍋爐的負荷改變而改變， 一般在負荷增加時最佳含氧 量的值減小，為了使氧量給定值隨負荷的改變而改變，可以采用前饋+反饋的送風控制系統，負荷指令作為前饋信號能夠克服送風調節通道中存在的遲延和慣性， 改善動態過 程中的燃風配合 。送風控制3.2.1 控制目的通過調節運行送風機的動葉維持鍋爐總風量為設定值 。3.2.2 功能說明送風控制是根據總風量和總風量設定值的偏差給出兩臺送風機動葉的控制指令。 總 風量設定值經過氧量校正控制站輸出信號的校正。 設計有

33、總風量設定值與總燃料量信號 之間的交叉限制， 以確保鍋爐的富氧燃燒。 當兩臺送風機動葉控制站都在自動控制方式 時，可對兩臺送風機進行偏置，以使得兩臺送風機的出力平衡。送風控制為帶氧量校正的串級控制系統。 總風量是總二次風流量和總一次風流量之 和，各個風量測量信號均經過相應溫度和壓力校正。由主蒸汽流量代表的鍋爐負荷經函數發生器后給出該負荷下煙氣含氧量的基本設 定值，運行人員可根據機組的實際運行工況在上述基本設定值基礎上手動進行偏置。經各自選擇后的左、右側煙氣含氧量信號取平均值作為自動調節系統使用的煙氣含 氧量信號。氧量校正控制站的輸出經函數發生器后對總風量指令進行校正。 校正后的信 號和最小風量

34、信號、總燃料量信號大選后作為總風量設定值。總風量信號和其設定值的偏差經總風量 PID 調節器后作為兩臺送風機的共用指令。設計中考慮了爐膛壓力偏差過大時對送風機的方向閉鎖， 當爐膛壓力過低時， 送風機動葉只許開大，不許關小；當爐膛壓力過高時，送風機動葉只許關小，不許開大。3.2.3 強制輸出當順控系統來開A （或B）送風機動葉”信號時，送風機A （或B）動葉控制站將 強制輸出至定值；當順控系統來 關閉A （或B）送風機動葉”信號時，送風機A （或B） 動葉控制站將強制輸出 0%。3.2.4 強制手動當出現下列情況之一時，送風機動葉控制站強制切到手動控制：總風量信號故障 引風機 A、B 均在手動

35、相應送風機未運行時(4).MFT(5).送風機動葉指令與反饋偏差大送風機動葉故障(6).當出現下列情況之一時，氧量校正控制站強制切到手動控制:(1)兩臺送風機都在手動煙氣含氧量信號故障主汽流量信號故障氧量設定值與實際值偏差大4控制系統SAMA圖及邏輯圖分析4. 1 SAMA圖符號與邏輯圖功能碼說明目前熱控系統按功能給出的功能圖，其控制框圖的畫法一般都采用國際標準畫法， 即SAMA圖例。這種圖例的特點是流程比較清楚，特別是對復雜回路畫起來都比較容易。 SAMA圖的輸入輸出關系及流程方向與控制組態方式比較接近，各控制算法有比較明確 的標志。常用的SAMA圖例有四種，分別表示的含義如下：O 是圖形框

36、，表示測量或信號讀出功能;是矩形框，表示自動信號處理，一般表示機架上所安裝的組件的功能;是正菱形，表示手信處理，一般表示儀表盤上所安裝的儀表的功能; H 是等腰梯形框，表示最終控制裝置，如執行機構等。邏輯圖中常用的功能碼有三種，分別表示的含義如下：(1)邏輯或，表示當輸入的任一條滿足，輸出為 1，即執行輸出；(2)邏輯與，表示當輸入的所有條件都滿足，輸出為 1,即執行輸出;(3)邏輯非，表示輸出所執行的指令與輸入的條件相反佝0PI 輸出被一級壓力經函數發生42 圖紙分析42 1 測量回路總風量（TOTAL AIR FLO）的測量由送風機A二次風流量測量經流量轉換器所得信 號和送風機B二次風流量

37、測量經流量轉換器所得信號與五臺磨煤機（磨煤機A、磨煤機B、磨煤機C、磨煤機D、磨煤機E） 次風流量測量值經流量轉換器的信號通過求和塊 求和所得。另外,防止信號壞質量影響信號的測量,系統設計了信號壞質量線路,如果 信號壞質量就會通過壞質量塊經過邏輯塊或門送到總風量壞質量信號處。 為了確保測量 的準確性，送風機 A與送風機B二次風流量測量采用兩個測點，分別經平均值選折塊 通過開方塊將信號送到求和塊。而且，總風量應大于最低風量信號（MIN AIR FLOW一般設為 30%），如果總風量小于最低風量信號，系統設置了報警信號，并且系統還設計 了用送風機A與送風機B的出口風溫用除法塊對二次風流量進行修正佝

38、。422 空氣流量指令形成回路 鐵嶺電廠送風系統有三路， 一路送入制粉系統、 一路作一次風輸粉、 另一路作為二 次風直接進入爐膛燃燒。每路有左、右兩管，共裝有六臺機翼型測風裝置，三路信號經 過溫度校正后相加，作為總風量測量值信號（ TOTAL AIR FLO）W。空氣流量指令（AIR FLOW DEMANP由熱量信號（HEAT RELEASE與鍋爐主控指令（BOILERDMD）選大值，以保證風量始終富裕于燃料量。另外，為防止鍋爐滅火，引 入了最低風量信號（MIN AIR FLOW），由圖7中定值塊進行設定。當鍋爐主控指令與熱 量信號（間接代表燃料量）都小于最低風量信號（一般設定為30%）時，則

39、大值選折塊選折最低風量信號作為空氣流量需求指令， 以維持爐膛不滅火所需要的最低風量。 為保 證燃燒的經濟性，控制系統引入了煙氣含氧量（FLUE GAS OXYGEN言號進行校正，圖 中實測煙氣含氧量信號 （最佳含氧量與鍋爐負荷有關， 一般負荷增加， 最佳含氧量減少， 負荷減少，最佳含氧量增加）比較，經比例積分調節塊 器修正后對風量指令進行修正。煙氣含氧量采用。42 3 送風機動葉控制回路該系統增設了兩臺送風機（A、B）的防喘振調節回路。該回路由運算塊,比例積分塊及大值選擇塊組成，送風機動葉控制設計為 選擇調節系統。鍋爐在正常負荷下,風機的工作點位于穩定工況區,這時風道阻力正常, 防喘振調節器的

40、輸出小于送風調節器的輸出。因此,大值選擇塊選擇送風調節 器的輸出作為送風機動葉開度的控制指令。系統根據總風量測量值與空氣流量 指令的偏差進行比例積分調節,防喘振調節器處于掛起狀態。一旦鍋爐負荷降低,送風量減少或運行中風道發生阻塞造成風量減少時,、|/送風機出口壓頭增大，則風機有喘振發生的趨勢。這時，防喘振調節器的輸出 大于送風調節器的輸出，大值選擇塊選擇防喘振調節器的輸出作為送風機動葉 的控制信號，迅速調整風機的動葉角度，使風機的工作點不越過臨界點K,從而阻止了風機發生喘振的可能。為了實現系統自動、手動的雙向無擾切換。本系統設計了如下的一些跟蹤 回路：當任意一臺風機處于 “自動 ”運行方式，則

41、送風調節器即處在 “自動 ”方式； 只有當兩臺風機均處于手動方式時，送風調節器才處于跟蹤方式。送風調節器 的輸出跟蹤兩臺風機動葉開度之和的平均值。一臺風機投自動，則處于手動狀態下的風機所對應的防喘振調節器處于跟 蹤狀態，跟蹤自動方式下送風調節器的輸出。兩臺風機分別投自動時的無擾切換靠偏差塊，切換塊，速率限制塊所構成 的跟蹤回路實現。為了保證兩臺風機的同步運行， 該系統由風機 B 的自動 / 手動操作站引出一 個偏置信號。當兩臺都處于自動運行方式下，偏置信號通過切換塊，速率限制 塊分別作用到加法塊和減法塊的一個輸入端，并與送風調節器的輸出指令相加 或相減，以實現兩臺風機的負荷分配或用來調整兩臺風

42、機的輸入 輸出特性之 間存在的差異，求得兩臺風機同步運行。該系統還設計了一些聯鎖保護回路：a.當爐膛壓力高（HI FURN PRESS或送風指令在最大（FDF DMD AT MA） 時，送風機閉鎖增（ FDF BLOCK INC；b.當爐膛壓力低（LO FURN PRES或空氣量與熱量信號偏差太小（AF-HR DEV L0）或送風控制系統在最小（FDF DMD AT MIN時，送風機閉鎖減（FDF BLOCK DEC。C.兩臺引風機調閘5分鐘應全開兩臺送風機擋板實現爐膛自然通風。該系統還設計了一些報警回路：a 總風量偏差高報警和總風量偏差低報警；b 送風動葉指令在最大和送風動葉指令在最小。此外

43、，從風機運行角度上為提高風機效率，減少攻耗，一般不允許空載啟 動風機；應先將運行中的風機負荷降低（即動葉關小到一定位置）再啟動另一 臺風機；當一臺風機停止運行，則先將繼續運行的另一臺風機的動葉先關小再 停止此臺風機等措施都是為了風機安全經濟運行設置的運行準則，運行操作人 員應嚴格遵守。42 4 送風、引風控制系統邏輯圖分析（a）當出現以下任一條件時，將自動切換到送風壓力高閉瑣增1爐膛壓力高2送風動葉指令最大當爐膛壓力高，將自動切換送風閉鎖增（b）當出現以下任一條件，將自動切換到送風壓力低閉鎖減1爐膛壓力低2風熱偏差低3送風動葉指令最小當 1、2任一條件滿足，將自動切換到送風閉鎖減（C）當出現以

44、下任一條件，將自動切換到 A送風跟蹤1關 A 送風動葉2兩臺引風機跳閘五分鐘當 2 和關 B 送風動葉任一條件滿足，將自動切換到 B 送風跟蹤（d）當出現以下任一條件，將自動切換到跳 A送風至手動1 A 送風不運行2 A 送風出口壓力壞質量3 A 總風喘振4 A 送風跟蹤5 A 總風執行錯6 熱量信號壞質量7 總風量壞質量8 總風量偏差高 / 低9 MFT10 引風機手動11 鍋爐指令壞質量12 一級壓力壞質量當出現上述 6、7、8、9、10、11、12 中的任一條件或滿足以下任一條件， 將自動切換到 B 送風機至手動1. B送風不運行2B 送風出口壓力壞質量3B 總風喘振4B 送風跟蹤5B

45、總風執行錯(e) 當出現以下任一條件，將自動切換到兩臺送風機手動1 A 送風手動2B 送風手動(f) 當以下任一條件滿足，將自動切換到沒有偏差對1 爐膛壓力高高2爐膛壓力低低3不滿足主燃料跳閘(g) 送風機的啟動于停止當啟動送風機A、B,遙控存儲器的s=1，當以下任一條件發生，堆棧塊的輸出均為1，(h) 當以下兩個條件同時滿足，將自動切換到高爐膛壓力，A引風閉鎖減，B引 風閉鎖減1 爐膛壓力高 2爐膛壓力開關高 當同時滿足以上兩個條件或滿足引風指令在最小這個條件，將自動切換到引風閉鎖(i)當以下兩個條件同時滿足，將自動切換到 低爐膛壓力，A引風閉鎖增，B引風 閉鎖增1 爐膛壓力低 2爐膛壓力開

46、關低 當同時滿足以上兩個條件或滿足引風指令在最大這個條件，將自動切換到引風閉鎖 增(j)當以下任一條件滿足時，將自動切換到跳 A引風至手動1 . A引風不運行2A 引風入口壓力壞質量3. A引風出口擋板關4A 引風執行錯5關 A 引風入口擋板6爐膛壓力偏差高 / 低7爐膛壓力壞質量8送風指令壞質量如果滿足上述6 7、8任一條件或滿足以下任一條件，將自動切換到跳B引風至手動1. B引風不運行2. B引風入口壓力壞質量3. B引風出口擋板關4. B引風執行錯5關 B 引風入口擋板(k) 當以下任一條件滿足時，將自動切換到 A引風低速運行1.不滿足A引風低速跳閘2A 引風運行如果上述條件 2 滿足或

47、不滿足 B 引風低訴跳閘這個條件，將自動切換到 B 引風低 速運行如果同時滿足A引風運行、B引風運行，就將自動切換到兩臺引風運行(l) 當以下兩個條件同時滿足，將自動切換到兩臺引風自動1A 引風機自動2. B引風機自動如果同時滿足A引風手動、B引風手動，將自動切換到兩臺引風手動。(m)送風機A、B的啟停邏輯1.啟動A送風機遙控存貯功能碼用來建立置位一復位觸發存貯。當 啟動A送風”信號送來時，遙 控存貯功能碼的s=1，當以下條件如：A送風擋板關，A送風動葉關，A送風程控錯，A 送風執行錯， A 送風運行這些條件經過 5 輸入梯形環路運算后，輸出為 1 時，而“起 A 送風失敗”這個信號未來時，遙

48、控存貯的輸出為 1，然而 A 送風運行指令執行，計時器 的計時時間到，遙控存貯的s =0,A送風運行指令不執行。如果起A送風失敗”這個信號 來了，使遙控存貯功能碼的 R=1，則A送風運行指令也不能執行。2.停A送風機當停A送風”信號送來時，遙控存貯功能碼的s=1，當以下條件如：啟動A送風， A送風程控錯，A送風執行錯，A送風運行這些條件經過5輸入梯形環路運算后，輸出 為1時，而停A送風失敗”這個信號未來時，遙控存貯的輸出為1,然而A送風停指令 執行，計時器的計時時間到，遙控存貯的 s =0,A送風停指令不執行。如果 停A送風失 敗”這個信號來了，使遙控存貯功能碼的 R=1,則A送風停指令也不能

49、執行。送風機B的啟停邏輯與送風機A的啟停邏輯同理。(n)引風機A、B的高速、低速啟停邏輯1 .啟動引風機A咼速當啟動A引風機高速”信號送來時，遙控存貯功能碼的 s=1，當以下條件如：A 引風程控錯，A引風執行錯，A引風運行，啟A引風機低速，停A引風機低速，停A引 風機高速，這些條件經過10輸入梯形環路運算后，輸出為1時，而起A引風機高速失 敗”這個信號未來時，遙控存貯的輸出為 1，然而啟 A 引風機高速指令執行，計時器的 計時時間到，遙控存貯的s =0啟A引風機高速指令不執行。如果 啟A引風機高速失敗” 這個信號來了，使遙控存貯功能碼的 R=1，則啟A引風機高速指令也不能執行。2.停引風機A高

50、速當停A引風機高速”信號送來時，遙控存貯功能碼的s=1，當以下條件如：A引 風程控錯，A引風執行錯，A引風機運行，啟A引風機低速，停A引風機低速，啟A引 風機高速，這些條件經過10輸入梯形環路運算后，輸出為1時，而停A引風機高速失 敗”這個信號未來時，遙控存貯的輸出為 1，然而停 A 引風機高速指令執行，計時器的 計時時間到，遙控存貯的s =0,停A引風機高速指令不執行。如果 停A引風機高速失敗” 這個信號來了，使遙控存貯功能碼的 R=1，則停A引風機高速指令也不能執行。啟、停引風機B高速；啟、停引風機A、B低速，原理同上。結論在設計中， 把送風機的基本運行理念與設計運用相結合， 盡量提高送風機的工作效 率，使用料的使用率達到與計劃值相近的目的， 因為送風機在機組中起到至關重要的作 用，所以，送風機這個設計題目也讓我著重的再一次學習了，鍋爐的一些相關知識，能 夠把送風機跟鍋爐連接起來， 對設計有很大的幫