基于单火嘴的炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法

摘要

本发明公开了一种基于单火嘴基础的炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，输入到火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置的信号至少有：燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置根据输入信号自动调节运算，装置内部的自动调节运算逻辑中有以下运算逻辑：有燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度给定值，燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号和给定值参与自动控制运算，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置输出的控制指令至少有以下项目中的一项：火嘴周界风量调节指令信号、单个火嘴的燃料量调节指令、一次风速需求指令、火嘴是/否允许投油稳燃指令。自动调整锅炉火嘴的燃煤量、燃烧火嘴的周界风量、配风量、避免锅炉灭火、爆燃，使炉膛内燃料混合物燃烧稳定，使锅炉燃烧场稳定。

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉炉膛的火嘴的控制方法，尤其涉及一种锅炉的炉膛的火嘴的防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方案。 

背景技术

锅炉实际运行工况往往偏离设计工况，无论是燃料混合物挥发分的变化、初温度变化、燃料发热量变化、进口燃料混合物浓度变化、燃料混合物的活化能变化、燃烧器配风量变化，都会引起炉膛火嘴燃烧工况；锅炉实际燃用的煤种往往偏离设计和校核煤种，燃用煤种变化时、炉膛的火嘴内部燃烧工况也产生变化；煤种变化易导致锅炉燃烧状态变化，低负荷下易发生熄火现象；运行人员的调节水平不一样，对炉内火嘴燃烧状况分析判断的结果也不一样，错误的分析判断结果会导致错误的调节方向，导致火嘴及炉膛熄火；目前锅炉燃烧场变化大，还需要人为干预调节燃煤、配风，甚至投油稳燃。目前国内外还没有可行的调整 控制方法、实现锅炉炉膛火嘴及炉膛的安全性、稳定燃烧；目前国内对炉膛燃烧安全采取的措施是：监测到炉膛灭火后、锅炉安全保护系统动作；国外火力发电站燃用煤质稳定，因燃用煤质变化导致锅炉燃烧状态变化现象不明显，所以国际还没有对这个领域进行开拓，目前国内外还没有完全实现炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制的方法。 

发明内容

本发明提出了一种基于单火嘴基础的炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，能够自动调整锅炉火嘴的燃煤量、燃烧火嘴的风量，使锅炉火嘴保持在稳燃的状态，避免出现灭火状况，安全方便。 

本发明采用下述技术方案：一种基于单火嘴基础的炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，包括有火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置，输入到火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置的信号至少有：燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置根据输入信号自动调节运算，装置内部的自动调节运算逻辑中有以下运算逻辑：有燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度给定值，燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号和给定值参与自动控制运算，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置输出的控制指令至少有以下项目中的一项：火嘴周界风量调节指令信号、单个火嘴的燃料量调节指令、一次风速需求指令、火嘴是/否允许投油稳燃指令。 

所述的火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置为数字型控制装置，是DCS控制装置的一部分或单独的控制装置；输入到火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置的信号至少还有：火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度信号，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置内部的自动调节运算逻辑中还有以下运算逻辑：火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度给定值，火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度信号和火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度给定值参与自动控制运算。 

输入到火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置的信号至少还有：燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置内部的自动调节运算逻辑中还有以下运算逻辑：燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度定值给定逻辑，90°≥燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度定值≥0°，燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号和燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度给定值参与自动控制运算，火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置输出的控制指令至少有以下项目中的一项：火嘴周界风量调节指令信号、单个火嘴的燃料量调节指令、一次风速需求指令、一次风射流的扩散角调节机构行程指令、火嘴是/否允许投油稳燃指令。 

火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置内部还包括有火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，输入到火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的信号至少有：燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号、火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度信号、层燃料指令信号，这些信号作为火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的主调信号；火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元自动控制运算后输出的信号至少有以下项目中的一项：燃烧器火嘴的燃料量调节指令、配风量调节指令、火嘴层是/否允许投油稳燃指令。 

火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制装置内部还包括有全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，输入到全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的信号至少有：层火焰中心温度信号、锅炉负荷信号、主汽压力信号、火嘴或制粉系统启、停状态信号，全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元中根据炉膛温度测点的物理高度、把测点信号分n层，n≥1；各层的火焰中心温度由本层的x个炉膛内部温度信号算数运算得出，且与本层的x个炉膛内部温度信号呈线性函数关系，x≥1；全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元有以下运算逻辑：各火嘴层的火焰中心温度给定值大于各个燃烧层的最低稳燃温度的限幅逻辑；火嘴层的火焰中心温度给定值再和其它输入信号进行自动控制运算，自动控制运算后输出的信号不少于以下项目中的一种：各层燃料量指令校正信号、各层配风量指令校正信号、一次风速调节指令、全炉膛是/否允许投油稳燃指令、炉膛燃烧产生的总热交换能量信号。 

所述的全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元中有以下运算逻辑： 粗略计算出层火焰中心温度给定值 T_nSV，主汽压力值P可以用给定负荷值N替代，则 

   

N为给定负荷值；D=(d_ij)为燃烧器投退组合方式函数。

所述的各层的火焰中心温度给定值精确值的计算函数如下：   

        其中 T_nSV是层火焰中心温度给定值；

P是主汽压力；N给定负荷值；D=(d_ij)为燃烧器投退组合方式函数；

根据   ，计算出的单层理想温度给定值参与自动控制运算。

全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元输出的炉膛燃烧产生的总热交换能量相当值信号送至锅炉负荷控制单元。 

所述的总热交换能量相当值的计算公式为： 

    为全炉膛向受热面交换的总能量在自动调节系统的比例相当值；

q作为前馈送入锅炉负荷自动调节系统；

            n=1、2… n

为第n层温度测点对应的向受热面交换的总能量在自动调节运算中的比例相当值；

 

其中：   为第n层的温度测点对应的通过辐射方式向受热面交换的能量的比例相当值；

    为与自动调节系统相匹配的辐射换热经验系数；

为第n层的温度测点对应的辐射换热有效面积；

    为黑度；

为黑体辐射常数；

为第n层的温度测点测量的炉膛温度；

为为第n层的温度测点对应的辐射受热面的温度；

单层温度点对应的通过流能量向受热面交换的能量的比例相当值：

    n=1、2… n

其中

为第n层的温度测点对应的通过对流向受热面交换的能量的比例相当值； 

    为与自动调节系统相匹配的对流换热经验系数；

为第n层的温度测点对应的对流换热有效面积；

为第n层的温度测点对应的对受热面的对流表面传热系数；

为第n层的温度测点对应的对流受热面的温度。

本发明提出了一种炉膛火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，炉膛火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制系统根据监测到的火嘴燃烧的劣化、燃烧不稳的实时状况数据，自动调整锅炉火嘴的燃煤量、燃烧火嘴的周界风量、配风量、避免锅炉灭火、爆燃，使炉膛内燃料混合物燃烧稳定，使锅炉燃烧场稳定，避免炉膛结礁，避免炉膛内部局部高温，可以使锅炉保持在最佳燃烧状态，可以使飞灰含碳降到最低，可以保持氧量在最佳值，可以使炉膛出口烟温稳定，可以避免过热器、再热器超温，可以降低减温水量，锅炉蒸气温度、锅炉蒸气压力稳定，可总之能使锅炉在理想燃烧状态。 

附图说明

图1为火嘴自动调节系统内部的自动控制运算功能框图； 

图2为实施例1的中间仓储制粉系统的控制流程图；

图3为实施例2的直吹式制粉系统控制流程图；

图4为实施例3的中间仓储制粉系统的控制流程图。

图5为实施例4的直吹式制粉系统控制流程图； 

图6为实施例5的控制流程图；

图7为实施例6的控制流程图；

具体实施方式

燃烧器火嘴出口可燃混合物气流的着火情况直接表征着炉膛火嘴燃烧的稳定情况；可燃物气流着火点以前区域通常称为黑龙区，在锅炉燃烧器火嘴附近安装一套火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度测量装置，连续测量并输出火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号，由申请号为201110344676.9的中国专利申请中所提供的测量锅炉、容器内的火焰的形状特征参数的装置，可测量火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号。燃烧器火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度直接影响着燃烧器火嘴出口的可燃混合物气流的着火时间，直接影响着燃烧器火嘴出口的可燃混合物气流的火焰传播速度，直接影响着燃烧器火嘴出口的可燃混合物气流的着火距离。炉膛燃烧火焰温度可以由红外线、热电偶等等方式的测温装置测量。 

测量装置测量出的火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、测温装置测量出的火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度，输入到火嘴自动调节装置，火嘴自动调节装置对输入的信号进行自动控制运算；输出燃烧器火嘴的燃料量调节指令信号、燃烧器火嘴的周界风量（有的厂家命名为火嘴内二次风量）调节指令信号，输出火嘴一次风速需求指令信号、燃烧器火嘴配风量调节指令信号；调节燃烧器火嘴的燃料量、燃烧器火嘴的周界风量（有的厂家命名为火嘴内二次风量），进而控制可燃混合物气流流速的着火时间和火焰传播速度；调节燃烧器火嘴的一次风速、燃烧器火嘴的配风量，进而控制可燃混合物气流流速。火嘴可燃混合物气流流速、火焰的传播速度和燃烧火焰的稳定性关系如下： 

火嘴可燃混合物气流流速为    ，火焰的传播速度为    ，

=    时, 火嘴火焰保持在一稳定的平面，混合燃料的黑龙区（未燃区）保持不变，燃烧稳定；

＜    时, 火嘴火焰向燃烧器火嘴方向移动，混合燃料的黑龙区（未燃区）逐步缩短，如果不及时干预，火焰回火到一次风管内，烧损一次风管，在锅炉燃烧中经常出现一次风管被烧断的不安全情况；

＞    时, 火嘴火焰向射流方向移动，混合燃料的黑龙区（未燃区）逐步拉长，着火点向远离燃烧器火嘴的方向移动；如果不及时干预，造成火焰脱活、直至火焰熄灭。

燃烧火嘴的防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法： 

火嘴自动调节装置输出控制指令调节火嘴燃料量、燃烧器火嘴的周界风量、调节燃烧器火嘴的一次风速、燃烧器火嘴的配风量，保持   =    ，保持炉膛内火嘴火焰的黑龙区（未燃区）长度信号在稳燃调节给定数值范围内，保持火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号不小于火焰稳燃、不熄火的最低温度值。

火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号和火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号送入单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元,作为单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的主调信号,单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对这些信号进行自动控制运算，自动控制运算的算法有PID运算、模糊运算，如图1所示。 

L为火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号。 

W是火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号。 

Y1是火嘴燃料量调节需求指令， 

Y2是火嘴一次风速调节需求指令，

Y3是火嘴周界风调节指令，

是温度信号的符合运算法则的传递函数，n=1、2、3

是长度信号的符合运算法则的传递函数，n=1、2、3    

在低负荷或煤质很差等情况下，燃烧火嘴火焰的黑龙区（未燃区）长度大于投油稳燃定值、且某一火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号低于投油稳燃温度的定值时，本火嘴的自动调节控制运算输出投油稳燃允许指令。

有一些炉型的一次风喷射角度可以由一次风射流角度调节机构控制，自动控制装置通过改变一次风射流角度调节机构的行程，调节一次风喷射角度，改变一次风射流角度改变一次风着火的稳定性、改变炉内燃料与配风的混合的充分性，改变飞灰含碳；燃烧配风的漩流强度、周界风量也对一次风射流角度有影响。燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号可由申请号为201110344676.9的中国专利申请中所提供的测量锅炉、容器内的火焰的形状特征参数的装置测得。 

基于单火嘴基础的燃烧层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法：通过自动调节使燃烧层的各个火嘴燃烧防灭火、防爆燃、稳燃，来实现燃烧层的防灭火、防爆燃、稳燃。 

把处于同一燃烧层的各个火嘴的火焰区域（或相邻区域）的温度信号和燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号送到以单个火嘴为基础的层稳燃控制单元；对一次风射流角度参与稳燃调节的炉型，还可以把燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号送到以单个火嘴为基础的层稳燃控制单元。控制单元对这些信号进行自动控制运算，自动控制运算包括自动调节PID运算、模糊运算。控制单元内部有：燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度给定值逻辑，燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度给定值小于火嘴的燃烧火焰燃烧脱火时的长度，燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区长度信号和给定值参与自动控制运算；火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度给定值逻辑，火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度给定值大于火嘴燃烧火焰安全稳燃、不灭火的最低允许温度，火嘴的火焰区域（或相邻区域）的温度信号和火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度给定值参与自动控制运算；燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度定值给定逻辑，90°≥燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度定值≥0°，燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号和燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度定值参与自动控制运算。控制单元根据燃烧层的各个火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度与给定值的偏差、火嘴火焰区域（或相邻区域）的温度值与给定值的偏差燃烧器火嘴一次风射流的扩散角度信号进行自动调节，减少燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度较长的火嘴的周界风（内二次风）风量，增加火焰区域（或相邻区域）温度值较低的燃烧器火嘴燃料量，调整一次风射流的扩散角调节机构行程，调平本层各个燃烧火嘴的一次风速，调平本层各个燃烧火嘴的配风量，使本层各个火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度的达到给定值、使本层的各个火嘴火焰区域（或相邻区域）的温度值达到给定值，根据不同负荷下的炉膛各层火焰中心温度要求，自动调节系统输出控制信号，控制信号作用在执行机构上，执行机构调节各层燃烧器火嘴的燃料量、配风量、一次风量，使各层火焰燃烧中心的温度接近并达到各层火焰中心温度给定值，各层的火焰中心温度由本层的各个炉膛火嘴火焰区域（或相邻区域）的温度信号的函数运算得出（根据幂函数及其反函数运算）；当某一燃烧层的火焰中心温度低于自动控制逻辑中的投油稳燃温度定值（这个值根据炉型、工况和设计确定）时，自动控制逻辑本燃烧层自动调节控制运算发出本层投油稳燃允许指令。 

单火嘴基础的炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法：通过自动调节使炉膛各个燃烧层防灭火、防爆燃、稳燃 ，来实现全炉膛的燃烧就防灭火、防爆燃、稳燃。根据炉膛温度测点的物理高度、把测点信号分n层，n≥1；各层的火焰中心温度由本层的x个炉膛内部温度信号算数运算得出，且与本层的x个炉膛内部温度信号呈线性函数关系，x≥1。 

把炉膛各个层火焰中心温度信号（或火嘴火焰区域（或相邻区域）的温度信号），锅炉负荷信号，主汽压力信号、各个火嘴（或制粉系统）启、停状态信号，送入全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元内部对锅炉负荷信号、主汽压力信号和各个火嘴（制粉系统）启、停状态信号进行运算后得出火嘴各层的火焰中心温度给定值；自动控制单元对这些信号进行自动控制运算，自动控制运算包括自动调节PID运算、模糊运算；输出各层燃料量指令、各层配风量指令和各层中心温度指令至火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元。自动调节运算中炉膛各层火焰的给定温度值不小于层火焰稳燃、不熄火的最低温度值（这个值根据炉型、工况及设计确定），炉膛某一层的火焰中心温度低于给定温度时，炉膛火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制运算增加本层火嘴燃料量、降低本层火嘴的一次风速；当炉膛内部燃烧层火焰中心温度的温度低于投油稳燃温度定值时，发出投油稳燃允许指令。 

全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的各层温度给定值的运算方法： 

单层温度点对应的辐射能量的比例相当值：

其中：   为第n层的温度测点对应的通过辐射方式向受热面交换的能量的比例相当值；

    为与自动调节系统相匹配的辐射换热经验系数；

为第n层的温度测点对应的辐射换热有效面积；

    为黑度；

为黑体辐射常数；

为第n层的温度测点测量的炉膛温度；

为为第n层的温度测点对应的辐射受热面的温度；

单层温度点对应的通过流能量向受热面交换的能量的比例相当值：

    n=1、2… n

其中

为第n层的温度测点对应的通过对流向受热面交换的能量的比例相当值； 

    为与自动调节系统相匹配的对流换热经验系数；

为第n层的温度测点对应的对流换热有效面积；

为第n层的温度测点对应的对受热面的对流表面传热系数；

为第n层的温度测点对应的对流受热面的温度。

单层温度点对应的总能量的比例相当值   （1） 

锅炉实际运行时，不同的燃烧器投退组合方式D=(d_ij)， 直接影响   的大小；

炉膛燃烧产生的总能量的比例相当值

炉膛燃烧产生的总能量q作为前馈送入锅炉负荷自动调节系统；

单层辐射能量对进入锅炉蒸发段的比例系数E_naZ,单层对流能量进入锅炉蒸发段的比例系数E_nbZ，进入蒸发段的能量对主汽压力的影响大；单层辐射能量对进入锅炉过热段的比例系数E_nag，单层对流能量进入锅炉过热段的比例系数E_nbg，进入过热段的能量对主汽温度的影响较大；

、    、   、   在锅炉炉型确定之后为确定的数值，不同燃烧层的    、    、   、   也不一样。

温度测点所对应的位置在燃烧火焰的最高层测点以下、且在过热段受热面以下时，自动调节系统中   、   的经验值为： 

                                        

为n层的温度测点对应的受热面接受的能量进入蒸发段的能量，

q_ng为n层的温度测点对应的受热面接受的能量进入过热段的能量，温度测点所对应的位置在燃烧火焰的最高层测点以下、且在过热段受热面以下时，自动调节系统中q_ng经验值的取值为0，

在理想工况下：

（4）

q_z为在自动调节系统中锅炉蒸发段能量的比例相当值，

q_g在自动调节系统中锅炉过热段能量的比例相当值；

D=(d_ij)为燃烧器投退组合方式。

在具体的自动调节控制运算中，根据锅炉的负荷指令和主汽压力可以计算出锅炉需求的蒸发能量相当值   ，和过热段能量相当值     ； 

、   是主汽压力P和负荷N的函数，

   （6）

 其中   为经验系数， P为主汽压力值，N为负荷值。

   （7） 

其中   为经验系数，P为主汽压力值，N为负荷值。

理想工况下： 

        （8）

       （9）

自动调节逻辑中，根据等式（1）~（9）、依据各层温度接近原则求出理想工况下的温度测点的对应的需求燃烧温度即温度测点的给定温度   ： 

（10）

根据公式（10）可以计算出第n层的理想温度给定值，   参与自动调节控制；

在控制要求不太精密时，主汽压力值P可以用给定负荷值N替代，则

（11）   

N为给定负荷值,   D=(d_ij)为燃烧器投退组合方式。

  本方法中对输入信号的自动控制运算的算法有自动调节PID运算、模糊运算。 

  

以下以具体实施例进行说明：

实施例1

对有单独一次风机的中间仓储式制粉系统的炉型的防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法：

如图2所示，火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号、来自于锅炉负荷调节系统火嘴燃料量指令信号，送入单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对这几个信号进行自动控制运算后，输出燃料量调节指令直接控制给粉机的转速， 给粉机转速反馈至单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；输出的火嘴周界风量调节指令直接控制火嘴周界风执行器，执行器位置反馈至单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；输出的一次风速需求指令至一次风机风量调节执行单元；输出火嘴投油稳燃是/否允许指令；来自于锅炉负荷调节系统的火嘴的配风量指令可以送到单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元控制运算后、再输出火嘴的配风量指令，也可直接由或锅炉负荷调节系统发出的火嘴的配风量指令直接控制配风执行机构调节火嘴。

实施例2

对直吹式制粉系统的炉型的的火嘴的防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法：

如图3所示：火嘴的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号、来自于为火嘴提供燃料的制粉系统的火嘴燃料量前馈信号输入到单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对这几个信号进行自动控制运算，输出的火嘴周界风量调节指令直接控制火嘴周界风执行器，执行器位置反馈至单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；输出的单个火嘴的燃料量调节需求信号送至磨煤机控制单元；输出的单个火嘴的一次风速调节需求信号送至或磨煤机控制单元；输出燃烧火嘴是/否允许投油稳燃指令；锅炉配风量调节单元输出的火嘴的配风量指令可以送到单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元控制运算后、再输出火嘴的配风量指令，也可直接由锅炉负荷调节系统发出的火嘴的配风量指令直接控制配风执行机构调节火嘴。 

实施例3

针对中间仓储式制粉系统的炉型的以单火嘴稳燃为基础的火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，如图4所示：

火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元接收以下信号：火嘴火焰区域（或相邻区域）的温度信号，燃烧层各个火嘴的的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度，来自于全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元（或锅炉负荷调节系统）的层配风量指令信号和层燃料指令信号、来自于全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元（或层火焰温度给定运算功能块）的层火焰中心温度给定信号。层火焰中心温度给定值大于层稳燃的最低温度值，火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对输入信号进行自动控制运算，自动控制运算包括自动调节PID运算、模糊控制的运算；输出燃烧器火嘴的燃料量调节指令输出给火嘴自动调节系统；输出燃烧层是/否允许投油稳燃指令；输出本层各个火嘴配风量调节指令，可以送到单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元控制运算后、再输出火嘴的配风量指令，也可直接由火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元发出的火嘴的配风量指令直接控制配风执行机构调节火嘴。火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元通过以上措施使本层各个燃烧器火嘴的燃烧火焰的黑龙区长度差在给定范围内、各个火嘴燃烧火焰区域或相邻区域的温度在给定范围内，进而使本层燃烧防灭火、防爆燃、稳燃。

实施例4

针对直吹式制粉系统的炉型的以单火嘴稳燃为基础的火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，如图5所示：

与实施例3相比有以下不同：火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对由同一套制粉系统供粉的火嘴，仅输出一个燃料量调节指令、一个送粉风量调节指令至制粉系统控制单元，调节制粉系统的给煤量，调节送粉风量即一次风速；对由一个分风门控制配风量的火嘴输出一个配风量调节指令，调节对应火嘴的配风量。

实施例5

针对中间仓储式制粉系统的炉型的以单火嘴稳燃为基础的全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法，如图6所示： 

燃烧器火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号、来自火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的火嘴燃料量指令信号、火嘴配风量指令信号，进入单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对所有输入信号进行自动控制运算，输出火嘴周界风量调节指令、火嘴配风调节指令、火嘴出口燃料量调节指令、输出火嘴是/否允许投油稳燃指令、火嘴一次风需求指令；各个火嘴一次风速调节指令送到全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元。

火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元接收以下信号：层各个火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、层各个火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号，锅炉负荷调节系统发出锅炉燃料指令，锅炉配风调节单元发出的层配风量指令信号，来自于全防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的层配风量校正信号、层燃料量校正信号；火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对这几个信号进行自动控制运算后；输出本层各个火嘴燃料量调节指令和本层各个火嘴配风量调节指令送至单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，输出燃烧层是/否允许投油稳燃指令。 

全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元接受下列信号：各个层火焰中心火焰温度信号、锅炉负荷信号、单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元发出的一次风速指令信号、各个火嘴启、停状态信号。全防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对所有输入信号进行自动控制运算后输出：各层燃料量指令，各层配风量指令，输出一次风机风量调节需求至一次风机风量调节执行单元，输出炉膛燃烧产生的总能量指令、至锅炉负荷调节单元，当层中心火焰温度低于炉膛投油稳燃的温度定值时输出投油稳燃指令；通过以上措施使炉膛的各个燃烧火嘴、各层、炉膛燃烧防灭火、防爆燃、稳燃。 

实施例6

针对直吹式制粉系统的炉型的以单火嘴稳燃为基础的全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制方法：

如图7所示：火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号、火嘴燃料量前馈信号、火嘴配风量指令信号、进入单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对所有输入信号进行自动控制运算，输出火嘴稳需求燃燃料量信号、火嘴一次风调节需求信号至火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元，输出火嘴周界风量调节指令、火嘴配风调节指令、火嘴是/否允许投油稳燃指令。

火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元接受以下信号：火嘴出口的燃烧火焰的黑龙区（未燃区）长度信号、 火嘴燃烧火焰区域（或相邻区域）的温度信号、来自于全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的层配风量指令信号、层燃料指令信号、来自于单个火嘴防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元的火嘴稳燃需求燃料量信号、火嘴一次风速调节需求信号，火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元对这几个信号进行自动控制运算后，输出本层各个制粉系统燃料量调节指令、制粉系统送粉风量调节指令至制粉系统调节单元，输出本层各个火嘴配风量调节指令，输出燃烧层是/否允许投油稳燃指令、输出层一次风量需求信号至全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元。 

全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元接受下列信号：各个层火焰中心火焰温度信号、锅炉负荷调节系统发出锅炉燃料指令、锅炉负荷信号，压力信号、各个制粉系统启、停状态信号、火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元发出的层一次风量需求信号；全炉膛防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元所有输入信号进行自动控制运算后，输出各层燃料量指令、各层配风量指令、一次风量前馈信号至火嘴层防灭火、防爆燃、稳燃自动控制单元；输出一次风机风量调节指令至一次风机风量调节单元，输出炉膛燃烧产生的总能量信号至锅炉负荷调节系统，输出全炉膛是/否允许投油稳燃指令。通过以上措施使炉膛的各个燃烧火嘴、各层、炉膛燃烧稳定、防灭火、防爆燃。