工业锅炉自寻优燃烧控制系统_发表的机械论文范文

　　根据燃烧理论，煤在炉膛内燃烧除保证炉膛内负压稳定，炉膛温度稳定和燃料特性外，还应保证最佳的风煤比，即使空气过剩系数α保持最佳值.锅炉热效率η是衡量煤在炉内燃烧好坏的最重要的经济指标，对于定型尺寸运行的锅炉，影响热效率的主要因素是化学不完全燃烧损失和排烟损失，对小型工业锅炉，α值一般在1.3—1.6之间。

　　锅炉燃烧微机控制的目的，就是要控制煤在炉内燃烧时始终保持最佳的α值，即保证最佳的热效率

　　ηmax。.以往的微机控制方法，是在炉膛出口处安装氧化锆传感器，测量烟气中的含氧量，以实现控制空气过剩系数.由燃烧理论的烟气分析与计算可知，燃料完全燃烧后，烟气中还有过剩的氧气量O2(%)，且空气过剩系数与烟气中的氧量有如下关系：

　　由(1)式表明用控制氧量的方法控制燃烧，虽然简单易实现，但是，传感器氧化锆价格昂贵，而且容易烧坏，经常运行两三个月就烧坏，如果不及时更换，锅炉燃烧微机控制就失去了意义.

　　2 自寻优锅炉燃烧控制方法及其特点

　　这种方法的特点是：

　　⑴不采用氧化锆传感器测量氧气量，而是通过测量锅炉产汽量D和加煤量B，进行锅炉热效率计算，以实现热效率寻优;

　　(2)不需要被控对象数学模型表达式，只需被控对象具有极值的非线性特性即可;

　　(3)不需要事先确定控制系统的给定值，系统能自动搜索最佳工作点，以保证被控对象性能指标接近或达到最优;

　　(4)当系统参数或周围环境改变时，能在新的情况下，找出新的最优值，即系统对参数变化有自适应能力.

　　由图1热效率与空气过剩系数的关系曲线，可知被控对象是具有极值的非线性特性，设法维持锅炉送风量为最佳值，使锅炉运行在接近热效率最佳状态.从而实现锅炉燃烧节煤的效果.

　　对于工业锅炉可采用正平衡方法计算热效率η，计算公式如下：

　　②若f(α1)>f(α2)，则求α3=α1-h0 . α4=α3--2h0… , αk=αk-1-2k-3 h0等点处的f(αk)，直至函数值减小为止，如图2(b)所示.

　　由图2可知，最佳点必落在αk-1 ～αk之间.

　　(2)简化的内插法求近似极值点

　　在αk和αk-1区间取中点αk-2并将αk-1 αk，αk-2α2，αkα3内存单元，得三个函数值f(α1), f(α2), f(α3),作二次插值公式，即令:

　　式中h=α3-α2=α2-α1,即α1，α2，α3三点等距离。(11)式就是内插法计算近似最佳空气过剩系数的公式，不能指望一次近似就能得到函数的最优值，必须在αmax附近重复以上的步骤，直至满足给定的精度要求为止，在实际应用中，只要外推的步长取得适当，收敛速度很快，一般进行两次迭代过程，就可满足工程应用要求.

　　3 结语

　　上述方法在l0t/h链条锅炉中应用获得较好的经济效果，燃烧后的炉渣呈白颜色，这表明炉内燃烧基本上在最佳状态下进行.投入微机控制系统后，锅炉实现微机控制，不但节能，而且改善了环保条件和工人的劳动条件，提高了锅炉的自动化水平.

　　欢迎参阅有关锅炉机械类论文，此文严谨深刻，运用大量数据和公式表达意义，如果您也想发表机械论文至期刊可咨询本站编辑，帮助您解决实际问题。

　　杨开韬

学术指导老师

学术指导老师二维码