链条炉是一种应用最广泛的火床炉、有 100 余年历史。煤在火床水平运动炉排上燃烧、空气从炉排下方自下而上引入；煤从煤斗落到炉排、经炉闸门刮成一定厚度、进入炉膛在炉排上分段燃烧成渣。目前小型电厂及工、矿与供热企业使用很普遍、运行经验丰富，但国内链条炉运行中风机泵类负载变频调速装置应用程度不够普遍，锅炉运行能源浪费严重、出力不能随外界温度及时变化、炉膛温度低、排烟温度较高、风煤比不能及时调整、炉膛换热效率低、鼓引风还用闸板控制风量、循环水泵补水泵工频运行、炉排机刮煤器用差速装置，故用先进变频调速装置设计合理控制方法，对旧炉改造与新炉制造都有现实意义。

链条炉燃烧变频控制基本任务既要使供热量适应负荷需要、还要保证燃烧经济性与锅炉运行安全性。燃烧控制通过调节给煤量保持锅炉分配负荷、调节送风量使其随时与给煤量保持恰当比例（风煤比）保证燃料完全燃烧与最小热损失、调节引风使其随时与送风相适应、保持炉膛负压在规定范围，保证燃烧安全性与充分性。

（1）链条炉燃烧系统变频调速控制方法。链条炉变频控制包括鼓风机、引风机、炉排机、分层给煤、循环水、补水等变频调速装置。燃烧变频控制系统分负荷控制系统（给煤调节、烟气含氧量控制、炉膛温度调节）、送风系统、引风系统三个子系统。锅炉燃烧系统示意图如图8-12 所示。

图8-12 锅炉燃烧系统示意图

①给煤调节系统：任务是通过调节给煤机转速改变进入锅炉燃料量，由给煤变频调节完成。考虑燃煤锅炉运行中常产生煤量自发性扰动（煤的阻塞与自流），调节器中引入锅炉出口水温作为反馈信号尽快消除给煤量自发扰动、同时引入烟气含氧量作给煤量修正。给煤调节系统结构如图8-13 所示，炉排机变频控制系统框图如图8-14 所示。

图8-13 给煤调节系统结构框图

图8-14 炉排机变频调速控制系统框图

②炉膛负压控制：只要 PID 参数整定合适、一般单回路即可达到目的，但其控制品质受鼓风量影响较大，故把鼓风机转速作前馈提高响应速度，控制框图如图8-15 所示。

图8-15 炉膛负压控制框图

考虑引风电动机抗冲击性、负压控制引入调节死区，在该负压范围内保持上次输出，调节死区设为控制目标 ±2 Pa、控制精度 ±5 Pa。

③送风调节系统：根本任务保证燃烧经济性、使热效率最高、锅炉运行最佳状态（送风量与给煤量比例最佳）。送风调节由送风机变频调节完成、采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构；为让送风量迅速跟上给煤量 B 变化，送风机变频调节中引入给煤量变化量 dB 作前馈信号、通过前馈补偿系数 f(dB) 确保送风量快速跟上。锅炉负荷扰动停止时同样从给煤变频调节引入给煤量变化量作前馈送至送风变频控制器，实验证明此时 f(dB) 近似常值、用 K1 近似表示。燃烧经济性指标是烟气中最佳含氧量 O2%，它也是负荷函数、由锅炉热效率试验确定。送风机变频控制原理图如图8-16 所示。

图8-16 送风机变频控制原理图

送风机控制原理：采集炉膛温度或烟气含氧量信号、经变送器反馈至变频器、经内置 PID 参数调整调节鼓风机转速；执行元件为鼓风机、控制参数为炉膛温度，控制回路按实际炉膛温度数值调节、保持合适炉膛温度。炉膛温度变化时装置通过变送器将温度信号转换成电信号、经 PID 控制算法计算后输出给变频器、变频器再通过输出不同电压频率控制鼓风机转速、改变风量。送风机控制系统框图如图8-17 所示。

图8-17 送风机控制系统框图

④引风调节系统：任务保证炉膛负压维持在一定范围。负压过大会降低炉膛温度、耗费燃煤、严重时炉膛灭火；负压过小危及人员设备安全。引风调节对象动态响应快、易于测量，以炉膛负压作为被调量；实际控制中保持引风量与送风量比例关系、引入送风量大小的标志（送风机转速变化）作前馈。锅炉负荷变化时给煤量改变导致送风量相应变化、引风环节随前两环节改变先行改变引风量，既抑制强干扰影响、又保证炉膛负压维持范围内。采集炉膛负压信号经变送器反馈变频器、经内置 PID 调整调节引风机转速，引风机变频控制原理图如图8-18 所示。

图8-18 引风机变频控制原理图

以上各调节系统方案形成总控制系统框图如图8-19 所示。为使给煤机、送风机、引风机协调动作克服耦合影响，必须采用多变量输入、多变量输出的协调控制方式控制燃煤锅炉燃烧过程。

图8-19 燃烧控制系统总体结构框图

⑤除氧补水调节系统：补水泵采用变频调节有补充水量与维持锅炉入口水压两个作用，采用简单 PID 调节可调节被控锅炉入口水压。