王靖（山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西 朔州 036800）

基于新华XDC800的燃烧控制系统分析

王靖
（山西平朔煤矸石发电有限责任公司，山西 朔州 036800）

本文将循环流化床机组燃烧控制系统作为根据，分析了燃烧控制系统控制任务及特点，概括燃烧控制系统工艺流程中各主要设备的分类及原理。同时以新华XDC800控制系统组态逻辑图为根据，对各燃烧子系统的控制逻辑进行分析和总结。

火力发电厂；燃烧控制；DCS

电厂的热工控制系统主要包括炉侧的协调控制系统和机侧的电液调节系统。燃烧控制系统是协调控制系统的一个重要组成部分。通过燃烧控制系统和其他控制系统相配合，保证主蒸汽压力和机组负荷的稳定。燃烧控制系统工艺流程中涉及的设备系统包括煤粉制备系统、风烟系统和炉烟系统。燃烧控制子系统包括燃料主控制系统，一次风量、送风量控制系统和炉膛负压控制系统。

1　燃烧控制系统介绍

1.1燃烧控制系统发展

电厂燃煤锅炉是我国目前应用面宽、耗用能源较多的重要设备。在火电发电成本中，燃料费一般要占70％以上，因此，提高锅炉燃烧系统的运行水平对机组的节能降耗具有重要意义。当前，大型火电厂运用最为广泛的燃烧控制系统为DCS控制系统，它具有系统构成灵活，管理便捷，控制功能丰富，信息资源共享，安装、调试方便及安全可靠性高等优点。

1.2DCS控制系统简介

DCS控制系统即分散控制系统，是Distributed Control System的简称，它是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调（即集中处理、分散控制）的设计原则的新一代仪表控制系统。

2　燃烧控制系统控制逻辑分析

2.1控制系统任务及特点

设计锅炉燃烧自动控制系统的目的是控制燃烧的整个过程，使燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的需求，同时保证锅炉的安全运行、经济运行。燃烧控制系统的任务可归纳为以下两个方面：

其一，维持蒸汽压力稳定。

其二，保证燃烧过程的经济性。

2.2燃烧主控制系统

给煤机指令系统当运行给煤机均处于自动控制方式时，燃料主控用于同步各台给煤机之间的出力；当其中部分给煤机处于手动运行方式时，燃料主控将锅炉负荷指令的变化分配给正在处于自动方式的给煤机。

燃料主控制系统根据风量信号决定对燃料指令加以限制，以实现富氧燃烧，避免冒黑烟现象的发生。

其一，燃料主控制系统输入偏差信号的形成。由经风量限制的燃料指令与总燃料实测值求偏差形成燃料偏差信号。

其二，偏差与输出高低限监视。燃料量指令与锅炉总燃料量（总煤量和总燃油量之和）求偏差，作为燃料主控配PID控制器的输入偏差信号。这里总风量限制采用小选模块。由于机组负荷控制系统不允许被调量急剧变化，所以要对燃料量指令进行监视和限制。

其三，燃料主控制器的跟踪。当给煤机处于自动运行状态时，接受燃料主控信号，此时模拟量切换开关处于直通状态，输出燃料主控制信号。当给煤机处于非自动运行状态时，此时模拟量切换开关处于跟踪状态，其输出跟踪给煤机实际出力，为下一步再切回自动且实现无扰切换创造条件。

2.3炉膛一次风量控制系统

2.3.1一次风量指令的形成

风量百分比指令经煤量指令限制后形成总风量指令，达到燃量富氧燃烧的作用。总风量百分比指令经函数换算后形成相应的一次风量指令。

2.3.2偏置调节

通过模拟量设定模块可随工况不同改变一次风量指令。

2.4炉膛负压控制系统

2.4.1炉膛负压偏差信号的形成

炉膛负压测量装置安装在锅炉尾部烟道，一般取三个测点，选中值作为实测值，如果一个侧点故障，则取其他任一值或平均值，测量值与设定值做差，求得压力偏差，此系统同时存在最小压力设定值的限制。

2.4.2炉膛负压信号高低限报警

当炉膛压力超出允许值时，监视系统发出报警信号并联锁其他保护动作。

3　结语

本文主要得出以下结论：

其一，燃烧过程三个被调量的调节存在的相互影响。燃料量控制系统采用串级控制系统，燃料指令系统与一次风量控制系统组成串级控制系统，从而改变进入炉膛的燃煤量。

其二，送风控制系统采用氧量——空燃比串级控制系统，该系统用氧量信号校正空燃比系统的误差，该系统副回路能快速对空燃比进行粗调，然后用烟气中的含氧量做串级校正，使送风量与燃料量之间的比值达到最佳。

其三，该机组炉膛负压控制系统为前馈——反馈调节系统。本系统引入送风机动叶叶片角度指令平均值作为前馈信号，这样可以在送风量信号变化时，及时调整引风量，使炉膛压力尽量不变。

［1］张丽香，王琦.大型火力发电机组模拟量控制系统［M］.北京：中国电力出版社，2006.

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［5］张磊，李广华.锅炉设备与运行［M］.北京：中国电力出版社，2006.

Analysis of the Combustion Control System Based on the Xinhua XDC800

WANG Jing
（Shanxi Ping shuo Gangue Power Generation Co.Ltd.，Shuozhou 036800，China）

In this paper，the combustion control system of circulating fluidized bed unit is used the foundation，the control tasks and characteristics of the combustion control system are analyzed，and the classification and principle of the main equipments in the process flow of the combustion control system are summarized.At the same time，the control logic of the XDC800 control system is analyzed and summarized accordingtothe logic diagramofthe control system.

Thermal power plant；Combustion control；DCS

TQ116.2

A

1674-8646（2015）08-0030-01

2015-05-23