锅炉燃烧系统的pid控制

 　　锅炉燃烧系统的pid控制

　　一、燃烧煤粉对炉膛的要求

　　炉膛作为燃烧室，是保证炉膛正常运行的先决条件之一。燃烧煤粉时，对炉膛的要求是：

　　1、创造良好的着火、稳燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽;

　　2、炉膛受热面不结渣;

　　3、布置足够的蒸发受热面，并不发生传热恶化;

　　4、尽可能减少污染物的生成量;

　　5、对煤质和负荷复合有较宽的适应性能，以及连续运行的可靠性。


　　二、煤粉在炉膛内的燃烧过程

　　燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三个阶段:

　　1、着火前准备阶段

　　从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内，要完成水份蒸发，挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然，这一阶段是吸热过程，热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外，主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱，煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。

　　2、燃烧阶段

　　当达到着火温度后，挥发份首先着火燃烧，放出热量，使温度升高，焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。燃烧阶段是强烈的放热过程，温度升高较快，化学反应强烈，这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加强混合，使气流强烈扰动，以便向碳粒表面提供氧气，而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。

　　3、燃尽阶段

　　主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳虽然不多，但要完全燃尽却很困难，主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素，如少量的固定碳被灰包围着;氧气浓度已较低;气流的扰动渐趋衰减;炉内温度在逐步降低。如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小，完全燃尽将更困难。据试验，对细度R90=5%的煤粉，其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽，而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。

　　三、影响燃烧的因素

　　燃烧速度反映单位时间烧去可燃物的数量。由于燃烧是复杂的物理化学过程，燃烧速度的快慢，取决于可燃物与氧的化学反应速度以及氧和可燃物的接触混合速度。

　　前者称化学反应速度，也称化学条件;后者称物理混合速度，也称物理条件。化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关，且成正比。

　　对于锅炉的实际燃烧，影响化学反应速度的主要因素是炉内温度，炉温高，化学反应速度快。燃烧速度除与化学反应速度有关外，还取决气流向碳粒表面输送氧气的快慢，即物理混合速度。而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度等。

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