燃煤电站锅炉二次风控制系统优化

循环流化床锅炉运行优化摘要：循环流化床燃煤电站锅炉作为一种节能、高效的新一代燃煤技术，在流化状态下，煤种的燃烧效率高，在炉内具有脱硫、脱氮等特点，这样的优点使得大型循环流化床燃煤电站锅炉获得了迅速发展。

循环流化床锅炉技术是近几年发展起来的一项新技术。

循环流化床锅炉（CFB）具有良好的低温燃烧特性，燃烧效率高，负荷调节方便，污染排放小等优点，近年来得到了快速发展，并在电厂生产中得到了广泛应用。

但是在实际应用过程中受多种因素的影响，无法充分发挥其优势，尤其在节能方面。

所以，如何节约能源，提高锅炉效率，是我们要探讨的问题。

关键词：循环流化床锅炉；磨损；腐蚀；爆管引言：循环流化床锅炉作为一种节能环保高效的技术，具有低热值燃料高效利用和循环燃烧的特点，它在节能环保方面具有很大的优势，对我国当前的节能低碳具有重要意义。

然而，我国循环流化床锅炉的节能还存在许多问题，需要不断优化。

1循环流化床锅炉运行调整的常见问题1.1设计原因循环流化床锅炉相对较低的燃烧温度以及物料在炉内强烈的扰动混合，使脱硫剂与燃料中的硫份能够充分发生化学反应生成固体硫酸钙，加之在燃烧室不同部位分部送风，使N0x生成量较少，从而实现炉内脱硫脱硝。

从锅炉设计和实际使用效果来看，大型循环流化床锅炉S02和NoX排放能够满足严格的环保排放标准要求。

（1）炉型选择不理想针对准东煤碱金属含量高、灰熔点低、易结焦沾污的特点，设计选用了引进吸收德国巴高科的中温分离炉型，将主要受热面集中布置在炉膛内，利用燃烧过程中存在的大量固体循环物料不断冲刷受热面，以提高热效率，降低床温，避免床层结焦和水冷壁发生沾污。

运行情况表明该炉型起到了上述作用。

但此设计带来的负面效应却超出预期，集中表现为炉内蒸发管、过热器等受热面在物料冲刷下频繁出现爆管。

（2）管排设计缺陷一级蒸发管和三级过热器节距为180ｍｍ，二级过热器、一级过热器、二级蒸发管、高温省煤器节距为90ｍｍ。

由于炉内受热面节距变窄，导致后部受热面烟气流速升高；过热器管排缺少夹马固定；管排膨胀量计算不准确；穿墙管直接与水冷壁浇注在一起，膨胀力全部由水冷壁承担，使得管束无法自由膨胀。

330 MW锅炉一、二次风配比分析及引风机运行优化摘要：定量分析330 MW亚临界火力发电机组锅炉一、二次风的配比以及冷、热一次风配比，优化引风机运行，提高锅炉燃烧效率和设备运行可靠性。

结果表明一次风和二次风的体积流量均随负荷增加而单调增大，但二次风体积流量随负荷的增加速率比一次风体积流量更大。

低负荷下，一次风占总风量的体积百分比相比设计值偏大17%，一次风量偏大，二次风不能有效包裹一次风，一、二次风配比失调。

冷一次风主要用于磨煤机密封风，主要跟磨煤机的启停有关，随负荷变化不明显。

热一次风流量和热一次风流量占一次风总风量体积百分比均随负荷增加而单调增大。

引风机运行优化措施包括降低引风机动叶动作频率、减少控制油压波动和制定低负荷时单台引风机运行措施。

关键词：燃煤火力发电机组；一次风率；二次风体积流量；一、二次风配比；引风机运行优化1引言随燃煤火力发电机组设备老化，燃料品种不断更换，锅炉一、二次风配比，冷、热一次风配比往往偏离理想工况，降低了锅炉热效率[1-3]。

引风机在长时间频繁受到不均匀轴向冲击的情况下，动叶调节的滑块经常出现磨损老化和疲劳裂纹，引风机振动增大，降低了引风机使用寿命，导致锅炉燃烧系统和风烟匹配调节的难度增大[2-4]。

因此有必要分析锅炉一、二次风配比规律，优化引风机运行，提高引风机的运行稳定性和锅炉燃烧热效率。

本研究拟定量分析330 MW亚临界火力发电机组锅炉一、二次风的配比以及冷、热一次风配比，优化引风机运行，提高锅炉燃烧效率和设备运行可靠性。

本文的分析有助于了解锅炉燃烧系统的配风规律和最佳配风，优化引风机运行，保证机组安全经济运行。

2一、二次风配比以某电厂330 MW亚临界、一次再热和直接空冷的燃煤火力发电机组为例，进行分析。

运行数据取自7月1~3日三天，数据间隔为15分钟，机组负荷为167~329 MW，平均负荷253.3 MW，平均负荷率为76.76%。

图1示出一次风和二次风的体积流量均随负荷增加而单调增大。

二次风执行机构控制系统改造及应用论述300MW机组锅炉二次风执行机构控制系统的构成原理以及在运行过程中出现的问题分析和判断，并进行了设备的改造和相应气控柜及逻辑的改进。

通过文章的分析，希望对相关工作提代供帮助。

标签：二次风；定位器；控制；改进1 概述二次风使煤粉、空气充分混合，同时供给煤粉及燃油所需的助燃空气。

二次风气动控制装置根据锅炉负荷变化和燃料的变化来控制二次风挡板。

为了有效地保证锅炉燃烧和维持炉膛负压一定，一般二次风挡板开度大小通过燃烧器管理系统控制。

挡板开关位置的指令信号通过煤层和油层启停过程中的协调控制系统来实现。

根据二次风起着不同的作用，二次风分为辅助空气、燃料和助燃风，通过不同的方式分别进行控制，AA、A、AB、B、BC、C、CD为7层下部二次风，CD2、D、DE、E、EE1、EE2为6层上部二次风。

2 智能定位器控制原理现场控制柜接受由DCS系统给出的4-20mA指令信号，压力信号是通过控制柜中的智能定位器到相应气缸上、下缸进气压力的调节分布，连续线性调节气缸，使气缸在整个范围内任意0-100%精确调整。

同时，该执行机构的位置变送器的位置将被转换为4-20mA标准信号回传至智能定位器，再通过一个4-20mA 反馈信号功能模块的智能定位器的反馈，然后发送到DCS。

每4套执行器的控制部分被集成了一个控制柜，其中每一层作为一个实际应用的控制柜，四角同动。

3 原二次风执行器控制存在问题在热工人员长时间设备维护过程中发现机械式定位器控制精度低，执行机构卡涩、开关不灵活、出现不等的响应时间等问题，而且调试过程繁琐，反馈信号漂移不稳定，经常出现超调或不调而引起的DCS显示坏点。

同时执行器所处的安装的位置不易维护，给锅炉燃烧运行所需的调节空气的调节造成了很大的影响，带来了安全隐患，影响锅炉燃烧效率。

二次风门气动执行器的控制模式是不合理的，一个电气转换器控制一层四个二次风门，不能满足安全生产的需要，一旦其中一个二次风门故障，会导致同一层的三个二次风门失控，极大地影响了锅炉的稳定燃烧。

电站锅炉二次风风量测量不准问题的解决方案发表时间：2020-12-10T02:06:05.443Z 来源：《河南电力》2020年7期作者：梁锦凤刘烽炎[导读] 目前，节能环保、低氮排放运行是大中型火力发电厂面临的难题。

（中国电建集团江西省电力建设有限公司江西南昌 330001）摘要：目前，节能环保、低氮排放运行是大中型火力发电厂面临的难题。

而锅炉的二次风控制系统作为协调控制系统中的重要组成部分，对保证风煤配比、提高锅炉燃烧效率、降低氮氧化物排放量起着至关重要的作用。

本文针对我公司承担安装的某厂一台660MW燃煤机组在机组整组启动试运行过程中，因锅炉A、B侧热二次风风量测量不准、波动大，导致CCS调节异常的问题，根据现场情况分析原因、制定相应解决方案及问题处理过程描述，提出了解决锅炉热二次风风量测量不准问题的处理方案及一些建议。

关键词：二次风量；sHJM型测量装置；定时吹扫；准确测量；均速1 引言在火力发电厂中，如何提高锅炉的自动调节水平、负荷响应速度和燃烧效率，是现场技术人员的重点研究课题。

为了合理地调整磨煤机风煤比例，提高锅炉自动化投入率，使锅炉配风合理，燃烧稳定，效率提高，就必须长期准确、稳定地测量锅炉一二次风管内的风速、风量以及制粉通风量。

然而由于一、二次风及制粉风都是含尘气流，很容易造成测量装置堵塞和磨损，加之制粉系统布置空间限制，冷、热风管道没有足够的直管段，测点不容易布置等一系列原因，部分火电厂的二次风量测量装置都不同程度存在测量不准的问题。

某电厂采用某集团生产的600MW级超超临界燃煤机组，年利用小时5500小时，锅炉为某集团生产的超超临界参数、变压运行直流炉、切圆燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊结构，Π型锅炉。

锅炉最大连续出力2036t/h，锅炉出口蒸汽参数为26.25MPa（a）/605/603℃。

锅炉烟风系统采用平衡通风的方式，通过匹配送风机与引风机的出力平衡炉膛的压力。

火电厂二次风自动控制策略的研究与应用根据二次风门开度与锅炉蒸发量的相对关系，对模型进行研究和仿真试验，现场试运行，逐步优化模型参数，实现机组自动调节二次风门的开度，有效的控制和减少NOx、锅炉结焦、飞灰可燃物等综合指标，达到节能减排，提高机组运行稳定性的目的。

标签：顺序控制；仿真；逻辑优化；节能减排火电厂锅炉燃烧调整的目的是保证燃烧的稳定性，提高燃烧的经济性，降低氮氧化物生成量。

锅炉炉膛热负荷均匀，减少热力偏差。

由于马头热电分公司锅炉燃烧调整操作频繁，使得运行人员的工作强度增加，并且调整缺乏整体的依据指导。

尤其是低氮燃烧器改造后的低氧方式燃烧的需要，运行人员手动调节二次风門的开度相对滞后，一、二次风配合失当，造成锅炉结焦严重、飞灰可燃物等综合指标超标，入口NOx偏高。

马头热电分公司9、10号炉均发生冷灰斗严重棚焦现象，期间公司在采取调整配煤，分散炉膛热负荷，固定燃烧调整方式等措施后使目前冷灰斗掉焦情况处于可控状态。

经过持续的运行调整、数据收集、历史曲线的分析，在当前煤质条件下兼顾NOx、锅炉结焦、飞灰可燃物等综合指标的调整经验，实现了构建二次风门自动控制的模型。

通过二次风门开度与锅炉蒸发量的相对关系，对模型进行研究和实践，并进行仿真试验，最终移植到现场控制，进行试运行，跟踪和采集现场数据，逐步优化模型参数，实现机组通过自动控制，自动调节二次风门的开度，有效的控制和减少NOx、锅炉结焦、飞灰可燃物等综合指标，达到节能减排，提高机组运行稳定性的目的。

1 二次风自动控制策略1.1 确定控制的方法①蒸汽流量在一定的范围内，对应每层二次风门一个开度，CCS投入情况下，当蒸汽流量首次高于或低于各段蒸发量分界点时开始进行调整，调整完成后，如蒸发量依然在分界点的±15t/h范围内波动，则控制指令将不再作调整。

出分界点±15t/h范围后，控制指令按照对应的蒸汽流量范围内的开度给出每层二次风门开度指令；②升降负荷引起蒸汽流量发生变化时，控制指令将从最下层风门开始调整，每层动作（开启或关闭）间隔5秒，当指令开始按顺序依次从最下层到最上层开启或关闭二次风门的动作的过程中，二次风门只朝向一个方向动作，待全部顺序控制动作完成时，再重新计算下次动作的二次风门开度指令；③C、E层给粉机切除后，联关对应切除的给粉机下二次风门至5%后，运行人员可手动对二次风门进行调整。

锅炉二次风门气动控制系统改造方案探讨【摘要】本文以哈锅2×660MW超超临界四角型锅炉为例，论述了锅炉二次风门气动控制系统的控制方案，并针对使用过程中存在的问题进行优化改造方案探讨。

【关键词】二次风；气动控制系统；机械定位器；智能定位器；优化改造方案二次风提供锅炉燃烧时所需的助燃空气，优化燃烧室内热力场的风量和煤粉量的配比，提高锅炉稳定燃烧能力和入炉煤的燃尽程度，减少物理和化学类的热损失，控制出口烟气含氧量，在控制稳定炉温、强化传热方面起到重要作用。

根据锅炉各风门所起的作用不同，二次风又分为中心风、周界风和燃尽风。

二次风门气动控制系统是控制火电机组锅炉二次风门挡板开度的气动控制设备，以其动作速度快、使用安全、维护简单、寿命长等优点得到广泛应用。

它以标准仪用压缩空气为动力源，接收DCS提供的4～20mA电流信号，根据锅炉负荷情况通过控制二次风挡板，来调整二次风量来改善锅炉燃烧特性，适应负荷的变化。

一、原控制方案简介以哈锅2×660MW超超临界四角型锅炉为例，风门挡板开关采用“层操”，即在同一标高上的执行器同步动作。

最初的设计原理为：DCS系统发出的4～20mA指令信号通过就地控制柜内的电气转换器转换相应的0.02～0.1MPa的气压信号，再经气动放大器进行流量放大后通过机械定位器去控制同层4台二次风执行器。

执行机构的位移由位置变送器转换为4～20mA反馈信号至DCS。

然而在运行使用中发现，部分气动执行机构关不到位，导致四角二次风门配风不均，向炉膛内漏风，影响炉内空气动力场。

究其原因一般为：1.由于气源配管用量较大，焊点较多，容易产生泄露，进而影响执行机构动作精度和反馈信号；2.如果控制同一层的电气转换器故障，将造成同层的4个二次风门失控，反馈信号漂移；3.由于气源中含杂质，机械式定位器容易出现卡塞现象，导致气动执行机构不动作。

二、优化改造方案探讨鉴于现场使用中存在的问题，我们将对原控制系统进行优化改造。

电站燃煤锅炉运行优化调整综述魏亮(中国矿业大学电力工程学院,徐州03071276)摘要：对电站锅炉优化调整的基本要求及其主要影响因素进行了分析，介绍了电站锅炉优化调整的基本内容及锅炉优化调整试验。

关键词:锅炉；优化调整0引言在我国,新建机组锅炉在调试过程中往往不对设备进行细致的优化调整，虽然设备能够连续稳定运行,但锅炉很难处于最佳运行状态，所以在之后的试生产期都需要进行优化调整,并在优化调整完成后进行性能试验。

对于在役锅炉,当燃烧设备、燃料种类、操作方式有重大改变时,一般也要进行燃烧优化调整试验，其目的是为了寻求合理的配风、配煤方式,确定锅炉燃烧系统的最佳运行参数,并且提出合理的控制曲线，从而保证机组的安全、经济运行。

有时为了寻找更经济的运行方式和控制参数,或为了解决存在的影响经济性和安全性的问题，例如：受热面结渣、飞灰可燃物含量高、水冷壁高温腐蚀等，也需要通过燃烧调整试验寻求解决问题的途径[1]。

1电站锅炉运行优化调整的要求及其主要影响因素1。

1稳定性1.1.1要求电站锅炉运行的稳定性主要是指锅炉燃烧过程的稳定性。

稳定性的要求主要包括着火燃烧的稳定,炉内火焰的充满度较好，炉内维持一定的温度水平和较好的温度场。

锅炉燃烧的稳定性要求还包括对负荷变化的具有较好的调节性能和较宽的负荷适应性，这一点在机组的调峰能力要求下显得更为重要。

锅炉燃烧过程的稳定性直接关系到锅炉运行的可靠性.如燃烧过程不稳定将直接引起蒸汽参数发生波动；炉内温度过低或者一、二次风配合失当将影响燃料的着火和正常燃烧，是造成锅炉灭火的主要原因；炉内温度过高或火焰中心偏斜将引起水冷壁、炉堂出口受热面的结渣，并可能增大过热器的热偏差,造成局部管道超温等.1.1。

2影响因素（1）煤质煤质中，对着火过程影响最大的是挥发分.挥发分降低时，煤粉气流的着火温度显著升高，着火热也随之增大。

因此，低挥发分的煤着火要困难些,达到着火所需的时间也长些，着火点离燃烧器喷口的距离自然也拉的长些。

燃煤电站锅炉二次风控制系统优化丁承刚;郭士义;石伟晶;王景成【摘要】针对二次风控制系统中的风煤比优化问题进行研究。

首先，以锅炉热平衡原理为基础，分析了过量空气系数、飞灰含碳量及排烟温度对锅炉效率的影响，建立了热经济性参数在烟气含氧量影响下的计算模型和以锅炉效率为目标的最佳烟气含氧量数学模型。

其次，对于二次风控制系统，提出了用Smith模糊PID控制器替换传统的PID控制器的控制方法。

最后，通过实验仿真比较两种控制器在被控对象模型匹配和不匹配情况下的控制性能。

%The paper addresses the wind coal ratio optimization problem for secondary air control system.Firstly,on the basis of the basic theory of boiler thermal balance,this paper explains the effects of excess air coefficient,unburned carbon content in fly ash and boiler's exhaust gas temperature on boiler efficiency,and establishes the mathematical model of boiler's thermal economy parameters affected by the flue gas oxygen content and partial differential equation of the optimal oxygen content in flue gas aiming to improve boiler efficiency.Then,for the second air control system,a control approach is proposed by Smith fuzzy PID instead of the traditional PID. Further,control performances are compared between two different controllers under the model is matching and mismatching via simulation experiments.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】4页(P106-109)【关键词】二次风控制系统;最佳烟气含氧量;飞灰含碳量;Smith预估器;模糊PID控制【作者】丁承刚;郭士义;石伟晶;王景成【作者单位】上海电气电站环保工程有限公司，上海 201612;上海电气电站环保工程有限公司，上海 201612;上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室，上海 200240;上海交通大学自动化系系统控制与信息处理教育部重点实验室，上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TP272/278《电力行业“十二五”规划》指出，到2015年，火电供电煤耗需降至325克标准煤/千瓦时。

浅谈锅炉燃烧二次风测量装置优化1 二次風量的控制任务企业锅炉运行过程中燃料的燃烧状态是其经济性的重要指标之一，而风煤配比对燃料的燃烧状态具有十分重要的影响。

风量测量可靠性与风量变送器冗余之间存在着密切的关系，原因主要有两点：第一，氧信号测量的可靠性、准确性以及实时性不理想；第二，二次风执行机构反应较慢。

因此必须保证风量和燃料来符合标准要求，即空燃比设计为最佳。

某发电厂有300MW机组单元，其风量系统主要由一次风和二次风两部分构成，而二次风的主要作用是为燃料在炉膛中燃烧提供条件，一次风的主要作用是将煤粉带至炉膛内。

其中二次风以二次风机供给为基础，利用二次风机变频器的转速变化来控制送风量的大小，以进一步保证烟气中的含氧量处于最佳化，这样一来使得锅炉燃烧系统的空燃比得到了保证，提高了锅炉的热效率。

为了保证燃料的燃烧效率，实际的送风量应大于理论空气量，两者之间的差值主要以过剩空气系数α来进行表征，即α=V实际/V理论。

一方面当实际空气量过大时，会导致风机的耗电量增加，同时还会造成一定的排烟损失；另一方面当空气量过小时，燃料燃烧不完全，降低锅炉的热效率，经过一定的经验研究发现，α值范围应当在1.2～1.4之间为最佳。

在实际生产中过剩空气系数α可以利用炉膛出口烟气中含氧量进行表征。

在燃料完全燃烧的状态下，过剩空气系数α与02%的关系为：α=21%/（21%-O2%）由此可知，02%与α成反比。

2 二次风量控制系统的控制方案1670058.jpg图1 氧量-空燃比串级系统在实际生产过程中，通过利用氧量-空燃比串级系统用氧量信号来校正空燃比系统的误差是当下大部分企业所采用的控制方案，具体如图1所示。

从图1中可知，氧量-空绕壁串级系统中副环能够在短时间内保证空燃比达到最佳，而给料误差则主要通过利用烟气中的含氧量来进行校正。

3 燃烧器二次风的风量标定测量试验3.1 标定测试原理第一，在标定测试进行前，已经对锅炉的低氮燃烧器进行了一定的改造，并在其主燃烧器的上部位置设置了七层SOFA风箱，同时通过使用速度和温度场的测定方案，加以5孔棱镜3D探头的方式来进行测试；第二，3D测量的主要机理如下。

锅炉二次风系统问题分析及其解决————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：锅炉二次风系统问题分析及其解决-机械制造论文锅炉二次风系统问题分析及其解决乔辛夷高贵文沈靖（上海电力股份有限公司吴泾热电厂，上海200241）摘要：目前，节能环保、低氮排放运行是各大火力发电厂面临的难题。

而锅炉的二次风控制系统作为协调控制系统中的重要组成部分，对保证风煤配比、提高锅炉燃烧效率、降低氮氧化物排放量起着至关重要的作用。

现就锅炉常见二次风系统问题分析和解决方法提出一些建议。

关键词：二次风量测算；坏值；二次风执行器故障；低氮排放1二次风系统概况二次风控制系统主要包括：（1）DCS控制系统内根据总风量、炉膛与风箱差压、燃料量等参数的设定及测算所得的过程量，经过调节器计算输出对应二次风执行器的开度指令，控制现场二次风执行器的开、关。

（2）现场差压、压力测点、变送器，现场二次风执行器。

我厂8、9号炉二次风系统自投运以来故障频发，使得班组缺陷数量居高不下。

2013年月均故障次数为12.75次，而11月份更是高达19次，严重影响了机组的燃烧效率及低氮环保运行。

2二次风系统故障原因分析及确定2.1可能的原因我们根据实际情况，利用头脑风暴的方法，经过热烈讨论，将较可能引起二次风控制系统故障的各种因素一一列出，得到了以下6个因素：（1）二次风量测算方面有：1）二次风风量测量不准确；2）一次风压力坏值传递。

（2）二次风执行器故障方面有：1）执行器反馈与指令偏差大；2）执行器力矩设置过小；3）执行器控制板受环境温度影响大；4）执行器电池寿命过短。

我们对每个因素进行了分析确认。

2.2各个因素逐一分析2.2.1因素1：二次风风量测量不准确我们请风量标定专业人员至现场试验，将实际风量和计算机显示风量进行数据统计比较。

结果显示，实测风量与计算机上显示的风量接近，平均误差（绝对值）1.93%，最大误差（绝对值）3.22%，均达到DL/T774—2004标准中5%以内的要求，风量测量准确。

电站锅炉燃烧优化技术的应用与发展刘继伟,曾德良,刘吉臻,谢谢华北电力大学，保定，中国，102206n_yg@【摘要】燃烧优化技术是实现电站锅炉高效燃烧和污染物控制的最经济、最有效的方法之一，电厂对燃烧优化技术的需求日益紧迫。

随着科技的发展，各国专家学者对燃烧优化的研究也日益深入。

本文在总结了燃烧优化的目的、必要性和可行性的基础上，对多年来国内外燃烧优化技术的研究成果及产品做了较为全面的介绍和评价，并分析了各个优化系统和方案存在的问题。

此外，检测技术的进步也会对燃烧优化产生深远的影响，文末介绍了三种新型的检测方法。

【关键词】电站锅炉燃烧优化人工智能软测量检测技术1前言社会的发展和进步，火电厂面临越来越大的压力。

电力需求不断增加，发电品质要求日益苛刻，传统的电压、频率已不是唯一的考核指标，环境因素逐渐纳入其中，形成了新的衡量标准；煤价上涨，煤质波动，以及大型机组日益频繁的参加调频调峰，全工况变负荷运行以及长期中低负荷运行，都对机组运行水平提出了更高的要求。

目前，发电厂越来越多的面临来自电网、环境和自身的压力，节能、降耗、减排的呼声高涨，燃烧优化技术日益得到重视。

燃烧优化，是指在机组安全运行的基础上，提高机组运行效率，达到节能的目的，同时，在保证机组安全、经济运行的基础上，控制和降低污染物排放，达到环保的目的。

这是一个很广泛的领域，任何与燃烧相关的参数检测、设备改造、控制逻辑的改进等，都可以称作燃烧优化[1]。

目前，考虑我国的国情以及电厂的实际情况，燃烧优化的大规模实施已经具备了条件：DCS的普及以及控制系统改造，机组可控性大大提高，使其可以很好的完成优化决策层下达的控制任务；新型测量仪表进入实用阶段，为锅炉运行能性能的在线分析、建模提供了精确的反馈量；人工智能、预测控制等先进算法实用化，为燃烧优化提供了大量有效的工具。

2 机组燃烧优化技术研究从图1可以看出，燃烧优化的诸多目标经常是相互冲突、非线性的，情况复杂多变。

毕托巴：锅炉燃烧空燃比测控优化系统CMCOS解决方案（锅炉节煤2%）<应用背景和功能>工业企业在燃烧设备如燃气、燃油、燃煤锅炉的运行管理领域面临着越来越明显的挑战。

如何提高燃烧设备的运行效率、降低烟气中氮氧化物等排放、实现燃烧设备的经济环保运行，是工业企业需要解决的现实问题。

锅炉燃烧是一直大惯性、滞后性、非线性的复杂过程，加之测量设备的精确度和传统的控制模式导致的重复性差、响应速度慢、调整困难费时等问题，导致工业企业难以实现锅炉的最佳运行。

在锅炉机组稳定的热力状态下，排烟热损失在热损失中占比最高（最高时可达总损失的90%以上），固体未完全燃烧热损失其次。

决定炉内燃烧的好坏和排烟热损失大小的重要因素是炉内的过量空气系数，在锅炉运行过程中迅速准确的测定过量空气系数并保持最佳过量空气系数可以使炉内空气燃料比保持于最佳状态，从而实现锅炉运行于高效率工况。

毕托巴锅炉燃烧空燃比测控优化系统CMCOS解决方案即是为应对这一挑战而开发，采用模块化配置、高精度测控和自学习快速寻优响应算法，保证燃烧始终处于最佳的空燃比，并结合烟气成分、排烟温度对系统进行综合控制，实现锅炉等燃烧设备的经济、稳定、高效运行。

CMCOS系统应用于工业企业的目标体现在三个方面：（1） 提高燃烧设备热效率，降低燃料消耗、节约燃料费用；（2） 降低氮氧化物等污染物的排放、减少对环境的污染和由此导致的费用；（3） 大数据积累与应用，持续改进和优化。

<功能特点和系统组成>CMCOS系统适用于燃煤、燃油、燃气等燃烧设备，其模块化配置方案和自学习算法允许工业企业根据自身条件合理配置管理方案。

其功能特点包括：s针对不同类型应用的多种配置，适应不同运行模式如DCS、手动控制等；s高精度参数实时测量和数据采集及管理功能；s 合适的人机交互方式；s自学习快速寻优响应算法和灵敏控制实现最佳空燃比；s 排烟温度程控优化功能；s 集成多种燃烧控制程序和PID负荷调节功能；s燃烧效率和功率的监测和显示；s 阈值报警和旁路控制设计保障系统故障不会对生产造成影响；s 潜在故障诊断功能；s 历史数据追溯和报表功能。

350MW单元机组一、二次风控制系统浅析电厂锅炉燃烧过程中，送风量与给粉量的配比动态优化，是提高锅炉燃烧效率的关键。

锅炉的配分过程自动化投入可使风煤比达到较为理想的比例，使锅炉燃烧工况达到最佳效果。

而过了燃烧全过程的自动化是目前电力工作人员研究的重点课题。

本文在此基础上对350MW的单元机组一次风和二次风控制系统分别进行分析。

标签：一次风;二次风;控制系统0 引言以某电厂装备5套给煤系统的350MW单元机组为例，此磨煤机系统采用中速磨，正常运行时4套投运，1套备用。

该机组磨煤机系统采用直吹式制粉，磨煤机一次风将煤粉吹入炉膛，系统二次风辅助煤粉在炉膛内燃烧。

本文介绍了磨煤机一次风压力和风量控制系统，燃料风挡板、辅助风挡板控制系统，并简单介绍了控制逻辑。

1 一次风控制系统（1）一次风量控制系统。

磨煤机的一次风量对锅炉的燃烧系统相当重要，煤粉管中的风粉混合物的流速应保持在20～30m/s左右，若流速太高会造成煤粉结渣，流速太低则会使煤粉在管道内沉积，影响锅炉整体燃烧系统的工况。

一次风量的给定值是随给煤机给煤量的改变而改变。

磨煤机一次风量控制系统一次风量信号和一次风温信号均采用双变送器测量，一个为主变送器，一个为副变送器，两个变送器之间有偏差比较器。

当两个变送器之间的偏差超过规定值时，表示两个变送器之一或者两个变送器同时发生了故障，这时将发生报警信号，并通过逻辑控制电路的作用，使磨煤机一次风量控制由自动控制方式自动切换到手动方式，以免发生误调。

（2）一次风压力控制系统。

为了有效地对磨煤机的一次风流量控制，需保证一次风的压力和流量，锅炉配备两台一次风机，一次风机的入口导叶位置的调整影响着磨煤机一次风压力和流量。

工作人员可通过对一次风模拟量设定值的大小调整实现对一次风风量的调整，一次风压力的两套套测量装置安装在一次风母管上采用二取一的方式，对测量信号进行低通滤波器处理，使系统得到有效的一次风压力测量值。

一次风母管压力的给定值即控制器PI的给定值是代表锅炉负压或内扰变化的煤量信号（给煤机转速）经函数器f（x）转换后的指令，f（x）的输出还要经过大值选择器后再作用到控制器上。

锅炉二次风改造技术方案1 改造的必要性1.1 原系统或设备基本情况及存在的主要问题本文讨论技术方案针对针对哈锅四角切圆锅炉，二次小风门为STI执行器、电气转换器、STI位置反馈以及DE/3M定位器所构成的气动控制系统，该系统为开环控制方式，即指令给出后执行器按照预设位置进行动作，当执行器卡涩及反馈偏差等故障状态时，执行器指令和实际动作位置有偏差。

这就造成了运行人员对二次小风门实际位置不清楚，机组调节存在盲目性，为机组带来安全隐患。

STI小风门采用气动控制系统，气源管路较长，造成实际行程存在偏差，控制精度较低。

STI反馈存在精度差，湿润条件下故障率高，多次调节仍然不准，检修过程中由于STI反馈不准占用大量工时进行反馈调节，但调节精度仍不理想，只能勉强控制在偏差10%附近，这对运行人员机组调节造成影响，并在机组运行期间带来大量设备缺陷。

二次风门安装靠近炉墙，温度较高，经常发生卡涩现象，开环控制无法应对，只能靠人工处理，就地小风门处无平台，增加了检修作业风险。

1.2 进行改造的必要性及主要依据当前，由于二次风门气动执行机构控制方式不合理，使用一个电气转换器同时控制一层四个二次风门，不能满足安全生产的需要，并带来较大安全隐患，一旦二次风门故障，导致同一层的四个二次风门失控；而且机械式定位器本身质量不可靠，经常出现执行机构开关不灵活、开关线性度不好、定位器卡涩、响应时间不等、反馈信号漂移等问题，严重影响运行人员对二次风配风的控制，给锅炉稳定燃烧带来安全隐患，国内各大电力公司都相继进行了二次风门改造工作。

本文改造方案针对哈锅四角切圆锅炉进行改造，经济性良好，系统可靠性高，设备精度优良。

保留原有STI气缸降低设备投入，采用定位器控制，以实现闭环控制提高控制精度，采用分体式反馈设计，提高设备可靠性。

最大程度实现机组调节稳定性，为机组二次风自动调节奠定基础。

2 改造方案论证2.1 改造方案描述针对原有STI小风门实际情况，对原有哈锅四角切圆锅炉的112台小风门进行升级改造：2.1.1 控制原理拆除原有STI定位器及控制管路，改用SIEMENS智能定位器为主控制设备。

火力发电厂锅炉热二次风调整摘要：电厂锅炉燃烧中，二次风在一、二、三次风的总风量中所占的比例最大，二次风也是调节锅炉燃烧水平的重要指标之一，判断锅炉现有燃烧水平，然后选择控制二次风。

二次风提供煤粉及燃油所需的助燃空气，提高锅炉稳定燃烧能力和入炉燃料的燃尽程度，根据锅炉负荷情况，对二次风挡板进行控制，可以改善锅炉燃烧特性。

所以本文针对一般电厂中对于锅炉燃烧二次风起的作用以及为调节锅炉燃烧的二次风控制进行了分析研究。

关键词：火力发电厂；锅炉；燃烧；二次风引言我国的能源目前状况是:石油、天然气、煤炭、风能、太阳能、核能综合利用，互相补充。

富煤、少油、有气。

煤炭因为储存量大，所以价格相对稳定，短期时间还在我国的一次能源占主导地位。

因此，锅炉在我们还是主导产品。

我国是世界上少数几个以煤为主的国家之一，目前我国的煤炭超过40亿吨每年，其中大约有 80%被用于燃烧，但是由于燃烧设备简陋、落后产生的效率低下、排放大量废气，造成了能源浪费和严重污染。

随着我国经济的飞速发展，锅炉的燃烧在技术上取的巨大突破，二次风在锅炉燃烧运行中也占有重要的地位。

1火力发电厂锅炉热二次风的分类以及定义锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。

锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。

锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，再通过发电机将机械能转换为电能。

提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。

产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车。

二次风是指从送风机出口的二次风，流经过空气预热器的二次风仓，由二次风热风道再通过风箱控制挡板，从二次风箱送入炉内四周，通过二次风管分不同的高度，送入风室，各层风室均设有一个气动执行机构控制挡板开度，每个风室的挡板都统一控制，每层的挡板动作同步执行，风室挡板用以合理分配各层之间的配风，持续稳定经济的燃烧。