鍋爐燃燒系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)案例供暖鍋爐的整套控制系統(tǒng)是依據(jù)燃煤熱水鍋爐的使用及控制理念設(shè)計(jì)的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燃煤熱水鍋爐的自動(dòng)控制和維護(hù)其安全運(yùn)行的作用。本設(shè)計(jì)將鍋爐的啟爐、運(yùn)行、停爐等均采用自動(dòng)控制。在整個(gè)供暖期，計(jì)算機(jī)依據(jù)反饋的信號(hào)對(duì)熱負(fù)荷的改變做出判別，自動(dòng)改變各數(shù)據(jù)信息。以PLC為控制中心，鍋爐為被控對(duì)象，設(shè)計(jì)熱水供暖鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量的控制，使得供熱適應(yīng)熱負(fù)荷等功能。熱水供暖鍋爐燃燒控制系統(tǒng)示意圖如圖1.1所示。圖1.1熱水供暖鍋爐燃燒控制系統(tǒng)示意圖1.1鍋爐燃燒控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.1.1設(shè)計(jì)要求①系統(tǒng)配有20t/h熱水鍋爐，供暖面積約為12萬平發(fā)米。②鼓風(fēng)機(jī)主/備用可選擇，具有定時(shí)控制、自動(dòng)控制、手動(dòng)控制功能。③具有過載、短路等保護(hù)功能；④故障機(jī)停機(jī)后，手動(dòng)復(fù)位。⑤在組態(tài)軟件上完成監(jiān)控畫面組態(tài)與開發(fā)。1.1.2系統(tǒng)需求（1）通過控制送風(fēng)量和引風(fēng)量，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在鍋爐燃燒的運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)獲取爐膛負(fù)壓，保持爐膛壓力在某一范圍內(nèi)變化。如果爐膛負(fù)壓在這個(gè)安全范圍超出時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量和引風(fēng)量，使得爐膛負(fù)壓穩(wěn)定。系統(tǒng)通過壓力傳感器實(shí)時(shí)獲取鍋爐內(nèi)部壓強(qiáng)的變化，PLC根據(jù)設(shè)定的壓強(qiáng)從而調(diào)節(jié)相對(duì)應(yīng)的變頻器，控制引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過控制爐排的轉(zhuǎn)速，保障燃燒效益最大化?？刂平o煤量是整個(gè)燃燒控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)之一，是節(jié)約煤炭能源，提高經(jīng)濟(jì)效益的主要實(shí)現(xiàn)途徑。要想使出水溫度達(dá)到所需要的溫度，那么主要應(yīng)控制煤的燃燒量，即控制爐排的轉(zhuǎn)速。爐排轉(zhuǎn)速過快，送煤量過多，煤粉無法在有限的時(shí)間內(nèi)充分燃燒，就同爐渣一起排放出去，浪費(fèi)煤炭資源；爐排轉(zhuǎn)速過慢，送煤量太少，無法在一定時(shí)間內(nèi)使得出水溫度到達(dá)所需要的值，無法達(dá)到對(duì)出水溫度的要求。因此通過溫度傳感器采集出水溫度的值，將其信號(hào)檢測(cè)變送給PLC，PLC再通過控制變頻器，從而控制爐排的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到控制給煤量的目的。（3）燃燒過程智能化傳統(tǒng)的鍋爐控制方案需要人時(shí)刻觀察操作，當(dāng)人處于疲勞狀態(tài)，容易引發(fā)事故，因此在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能夠做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐內(nèi)部參數(shù)的變化，并根據(jù)鍋爐內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器，從而調(diào)節(jié)給煤機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化控制鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行。1.2鍋爐燃燒工藝流程該系統(tǒng)主要包括：鍋爐供煤、鍋爐送風(fēng)、鍋爐引風(fēng)、鍋爐燃燒、除灰除渣。（1）燃料的燃燒過程燃煤的工業(yè)鍋爐的燃燒過程為，燃料煤加到煤斗中，進(jìn)入爐排面上，爐排借電動(dòng)機(jī)貨輪來帶動(dòng)，將燃料煤帶入爐內(nèi)。燃料一面燃燒，一面向后移動(dòng)。燃燒所需要的空氣是鼓風(fēng)機(jī)送入爐排腹中風(fēng)倉后，向上通過爐排到達(dá)燃燒燃料層，風(fēng)量和燃料量要成比例，進(jìn)行充分燃燒形成高溫?zé)煔?。圖1.2燃燒系統(tǒng)工藝示意圖燃料燃燒剩下的灰渣，在爐排末端翻過除渣板后排入灰斗，這整個(gè)過程稱為燃燒過程。燃燒過程進(jìn)行得完善與否，是鍋爐正常工作的根本條件。要使燃料量、空氣量和負(fù)荷蒸汽量有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這就要根據(jù)所需要的負(fù)荷蒸汽量，來控制燃料量和送風(fēng)量，同時(shí)還要通過引風(fēng)設(shè)備控制爐膛負(fù)壓。如圖1.2燃燒系統(tǒng)工藝示意圖。（2）鍋爐燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖1.3鍋爐燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)通過壓力檢測(cè)變送器實(shí)時(shí)采集鍋爐內(nèi)部負(fù)壓、鍋爐含氧量、出水溫度數(shù)值，并與設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)不滿足要求時(shí)，PLC控制變頻器工作（出水溫度相關(guān)與供煤量、鍋爐含氧量相關(guān)與鼓風(fēng)機(jī)、