100MW循环流化床锅炉床温控制策略

第四届全国火力发电技术学术年会论文９８１

１ＯＯＭＷ循环流化床锅炉床温控制策略

张栾英１，谷俊杰１，李建强１，张晓华２

（１．华北电力大学动力工程系，河北保定０７１００３；２．华东电力设计院，上海）

摘要：阐述了ＩＯＯＭＷ循环流化床机组床温控制系统。分析介绍了给煤量、一次风量、二次风量、一二次风配比及循环灰量对床温的影响及其调整方式，在保证床温在允许正常范围内的基础上，确定最佳风煤比，保证了燃烧效率。

关键词：床温控制：循环流化床床温；燃烧控制循环流化床锅炉是一个分布参数、时变、非线性、多变量紧密耦合的控制对象．其床温受煤种、给煤量、一次风量、二次风量和循环灰量等多种因素的影响，且主汽压和床温之间存在强耦合关系，这给床温自动控制带来较大困难。循环流化床床温直接影响锅炉运行中的脱硫效率及ＮＯ。的排放量，一般床温控制在８５０℃左右，这个温度是实现炉内脱硫的最佳温度，此时ＮＯ。的产生量也比较小。床温过低，不但使锅炉效率下降，而且使锅炉运行不稳定，容易灭火；床温过高会使炉内脱硫效率下降，ＮＯ；的产生量大大增加，同时容易造成炉膛料床结渣。因此床温是极为重要的参数。综合以上因素考虑，运行床温应控制在８３０—８７０℃范围内。

循环流化床锅炉热工控制系统的自动化水平，特别是床温自动控制系统对锅炉机组的安全运行特别重要。国内目前已有上百台各种型号的循环流化床投入了运行和使用，但自动控制水平较低。由于其控制系统的设计和运行方面的资料较少，国内有一些循环流化床锅炉因控制系统设计存在缺陷和运行人员对其燃烧过程了解不够而造成一些事故。本文分析了影响床温的主要因素，通过对燃料量、风量及一、二次风配比和循环灰量的调节以控制床温在一定范围内。

１床温控制主要手段

床温控制主要依靠改变燃料供给量、风量及一二次风配比和循环灰量来实现。

１）燃料供给量对床温的影响煤颗粒在床内与灼热灰渣颗粒充分混合。煤颗粒在从加热到开始燃烧的过程中，所吸收的热量只占床层总热量的千分之几，因而对床层温度的影响很小；而煤的燃烧，又释放出热量，从而使床层保持一定的温度水平。燃煤量一般随负荷变化而变化。

将一定量的煤粒投入已处于热平衡状态下的高温流化床中，煤粒着火前后的吸放热效应将破坏流化床的热量平衡，从而引起床温的变化，图１示出了典型的流化床床温响应曲线口１。

◆Ｉ围１煤着火过程中床温的变化

２）风量及一、二次风配比对床温的影响：一般将床层人为的分成两个区域，下部的密相区和上部的稀相区，二次风口的位置决定了密相区的高度。一次风由布风板送入，必须保证密相区颗粒正常流化。二次风必须保证稀相区的燃烧要求。

当锅炉负荷增加时，密相区的燃烧份额下降，这是由于为了维持密相区的床层温度，在低负荷时必须增加密相区的燃烧份额，而在高负荷时为了防止床层超温，必须降低密相区的燃烧份额，为此一般通过调节一二次风配比来实现。

３）循环灰量对床温的影响：循环流化床锅炉运行时，其单位时间内的循环灰量可高达同单位时间内燃煤量的２０．４０倍。由于灰的热容比烟气的热容大得多，因此这股循环灰对燃烧室下部的温度平衡有很大的影响…。煤粒燃烧产生的热量由烟气和循环灰共同带走。另外

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循环物料回送温度增加时，如果其他参数不变，则根据床内热量平衡，床层温度会提高，为保证床层温度维持一定值，此时应提高循环倍率。

２床温控制系统结构及原理

２．１床温信号的选取

两个区中每个区各５个测点测取床温信号。对五个温度信号（Ｔｉｉ＝１，２，３，４，５）取三个中间值（除去最高值和最低值）求平均作为此区的温度值，两个区温度值再求平均值作为床温测量值ｒ。

图２为逻辑判断图，５个温度测量值信号中的最大值和最小值对应的逻辑输出值为１。

图２床温信号测量

图３为温度信号五取三并求平均值，得到隔栅一侧温度值。另一侧温度同理得到。两个温度值求平均得到床温信号。

图３床温信号求取

以丁Ｊ为最小值，砣为最大值为例说明床温信号的选择过程

丌为最小值，

逻辑１，其余为０。

０，阻断＂输出。

Ｔ２为最大值，

逻辑１，其余为０。

０，阻断豫输出。

对应小值选择器输出６为

图３中对应或非门输出为

对应大值选择器输出２为

图３中对应或非门输出为以３个中间温度信号求平均值作为隔栅～区的温度信号，隔栅另一侧的温度值测量原理同。两侧温度信号求平均值作为床温信号ｒ，这样温度信号可靠性高。

２．２床温控制过程分析

２．２．１风量控制要求及策略

风量控制包括总风量（过量空气系数）和～、二次风比率的控制两个方面。总风量由实际燃料量得出理论空气量的下限，再乘以过量空气系数得到目标值。一次风的下限应保证床层充分流化，其上限应保证有足够的二次风来控制ＮＯ。排放。控制器根据床温偏差信号调节风量以及风量配比来实现床温控制。

根据床温信号ｒ及给定值的偏差，经ＰＩＤ控制器产生上二次风量调整信号（Ｍ１）、下二次风量调整信号（肘２）和一次风量调整信号（ＭＳ），控制器输出经高低限幅，保证风量在一给定的范围。（参见图４）

调整上调整下调整一

二次风量二次风量次风量

图４风量控制

煤量信号（ＦＩ）经风，煤比计算得到煤完全燃烧所需风量值，床枪及风道燃烧器燃油量（Ｆ２）对应风量值（油量ｘ１１．０Ｎｍ３／ｋｇ），燃煤用风和燃油用风求和并经一次风量床温调整（Ｍ３）得到一次风量设定值（Ｆ３），即

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Ｆ３＝ＦｌｘＡ＋Ｆ２ｘ１１．Ｏ＋Ｍ３；燃煤和燃油完全燃烧所需风量减去一次风量测量值（Ｆ４），再经上二次风床温调整（Ｍ１）和氧量调整（０２）得到上二次风量设定值（Ｆ５），即，丐＝［（ＦｌｘＡ＋Ｆ２ｘ１１．０?Ｆ４）ｘｋ＋Ｍ１】×０２；当隔栅一次风量过高时，多余的一次风将被供应到下二次风。一次风设定值（丹）经ｆｉｘ）计算后输出为，ｍ再经下二次风床温调整（Ｍ２）和氧量调接（０２）得到下二次风设定值（Ｆ６），即Ｆ６＝（Ｆｎ＋Ｍ２）ｘ０２。（参见图５）

２．２．２油量控制

在某些运行状态，如给煤速度波动，或固体燃料品质、水分变化而造成床温波动时，可不必实施主燃料跳闸，而可通过辅助油枪等维持运行。点火助燃油枪投入条件规定为布风板以上３ｍ处床温降到５５０℃，投入油枪后，由于气固两相强烈混合，床温迅速升至７００℃，此时便可退出点火助燃器。

参见图６，由总油量和床温确定的需求油量信号（Ｆ７），与启动燃烧器油量测量值（Ｆ９）经大值选择器取二者较大值，此值经风Ｉ油比（１Ｉ．ＯＮｍ３／Ｉｋｇ）计算得到启动燃烧器所需风量设定值（Ｆ１１），按需求油量和实际油量中较大油量值计算风量是为保证有足够风量使燃油充分燃烧。

由总油量和床温确定的需求油量信号（Ｆ７），与根据启动燃烧器风量测量值（Ｆ８）所计算出的油量值（启动燃烧器风量所能保证

启

油

田５风量控制

启动燃烧器风量启动燃烧器油量（测量值）（测量值）

图６油量风量控制图启动燃烧器风量设定值

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完全燃烧的油量值，即风量Ｆ８１１１．Ｏ）经小值选择器取二者较小值作为启动燃烧器油量设定值（ＦＩＯ）。按较小油量作为油量设定值是为保证有燃油燃烧有足够的风量。

２．２．３冷灰再循环量控制

循环流化床锅炉循环灰料流量大小是维持床温和保证锅炉负荷的重要因素，也是锅炉设计运行中必须控制的一个重要参数。

循环流化床锅炉中床温控制目前一般采取床内布置受热面和布置外置式流化床换热器两大类型。这两种方案的床温控制模式不一样。第一种方案主要靠调节返料量来调节床内固体颗粒浓度，以改变水冷壁的换热系数，从而改变床内的吸热量来改变床温。第二种方案则调节进入流化床换热器和直接返回燃烧室的固体物料的比例即可”Ｊ。本文所分析的芬兰Ａｈｌｓｔｒｏｍ公司Ｐｙｒｏｆｌｏｗ循环流化床锅炉无外部换热器，燃烧室内布置膜式水冷壁，为第一种方案。

根据煤量（Ｆ１）确定循环灰量（ＦｌｘＡ），将灰斗的部分飞灰（设计煤种下最大为飞灰量的１８％）由仓泵经双通阀门送入再循环灰斗，再由螺旋卸灰机排出并由一次风送入燃烧室。（参见图７）

图７循环灰量控制

利用除尘器冷灰再循环，在负荷变化时可以更好的调节床温。３结论

床温控制是循环流化床锅炉所特有的，也是其运行比较重要的控制过程，影响循环流化床床温的因素包括煤量、一次风量、二次风量、一二次风配比和循环灰量，本文比较全面的分析论述了１００ＭＷ循环流化床机组影响床温的各种因素及其调整方式，从而保证运行中床温的相对稳定。对其它循环流化床床温控制系统的分析与设计具有一定的借鉴意义。

参考文献

【ｌ】许华年，卢啸凤，陶世健，等循环流化床燃烧技术［Ｍ］北京：中国电力出版社，１９９８１３．２４

【２】岑可法，倪明江，骆仲泱。等．循环流化床锅炉理论设计与运行［ＭＩ北京：中国电力出版社１９９８４７１．４８１

作者简介：

张栾英．女，教授．硕士生导师

循环流化床锅炉床温低的原因-转载

循环流化床锅炉床温低的原因 由于循环流化床锅炉的操作运行与其它炉型不同，运行中除了按《运行规程》对锅炉水位、汽压、汽温进行监视和调整外，还必须对锅炉的燃烧进行调整。 （1）床温的控制： 运行应加强床温监视，炉温过高时结焦，过低时息火，一般控制在850℃-950℃左右，如烧无烟煤，为使燃料燃烧完全，可提高炉温，控制在950-1050℃（应低于煤的变形温度100-200℃）最低不低于800℃，否则很难维持稳定运行，一旦断煤很容易造成灭火。烧烟煤时炉温控制在900-950℃，如烧高硫烟煤需进行炉内脱硫，床温控制在850-870℃，最多不超过900℃，否则降低石灰石的利用率，当炉温升高时，开大一次风门。炉温低时，关一次风门，超过1000℃时，停煤、加风；低于800℃时，应加煤减风。但风量最小也要保持最低流化状态。若温度继续下降，立即停炉，查明原因再启动。炉温的控制是调整一次风量、给煤量和循环灰量来实现的。常规下主要调整给煤量。 流化床温高或床温低引起的原因和控制方法： 1、床温升高一般由下列因素引起 A、煤质变好，热值升高，烟气氧量降低（一般控制过热器后正常运行时烟气含氧量3-5%），表明煤量过多，应减少给煤量。 B、粒度较大的煤，集中给入炉内，造成密相区燃烧份额增加，引起床温升高。从含氧量看不出变化，用增加一次风量，减少二次风量的方法，控制床温。 C、由于没有及时放渣，料层加厚，造成一次风量减少引起床温升高。应及时放渣保持料层厚度在一定范围内。 2、床温降低一般由下列原因引起： A、煤质差、热值降低，烟气氧量增加，应增加给煤提升床温。 B、燃料粒度小。煤仓一部分较小的煤集中给入炉内，细煤粒在密相区停留时间较短造成密相区燃烧份额减少，而床温降低，正确的调整应减少一次风量，增加二次风量，不应增加煤量，以免引起炉膛上部空间燃烧份额增多，造成返料器超温结焦。 C、氧量指标不变，床温缓慢降低，而且整个燃烧系统都在降低，锅炉负荷不变。这是由于循环物料增多，增加了受热面积的换热系数，造成炉温降低，应放掉一些循环灰，使炉温回升。 （2）料层厚度的控制 循环流化床没有鼓泡床那样明显的流化层界面，但仍有密相区和稀相区之分，料层厚度是指密相区内静止料层厚度，对同一煤种，一定的料层差压对应着一定的料层厚度。料层薄，对锅炉稳定运行不利，因炉料的保有量少，入出的炉渣可燃物含量也高。若料层太厚，增加了料层阻力，虽然锅炉运行稳定，炉渣可燃物含量低，但增加了风机的电耗。所以为了经济运行，料层差压控制在7000-8000Pa之间。运行中料层差压超过此值时可以通过放炉渣来调整，放渣的原则是少放、勤放，最好能连续少量放，一次放渣量太多，影响锅炉的稳定运行、出力和效率。 （3）炉膛（悬浮段）物料浓度的控制 循环流化床与沸腾床明显的区别在于悬浮段物料浓度不同两者相差到几十倍到几百倍。循环流化床锅炉出力大小，主要是由悬浮段物料浓度所决定。对同一煤种一定的物料浓度，对应着一定的出力。对于不同煤种，同样出力下，挥发份高的煤比挥发份低的煤物料浓度低。一定的物料浓度，对应着一定炉膛差压值，控制炉膛差压值应可以控制锅炉的出力，正常运行中炉膛差压值维持在700-900Pa，若差值太大，通过放循环灰来调整，放灰原则少放、勤放。

循环流化床锅炉控制方案(xh)

循环流化床锅炉控制方案 前言 随着我国环保规范的发展，对环境的保护已经在电厂废物排放中开始实施连续监测处理（脱硫、脱氮），然而却是在增加投资的基础上进行的。由于煤粉炉的燃烧效率不高，使得脱硫、脱氮的成本也高，从而使能源也有部分的流失。由此，开发高效清洁的煤利用技术，是能源利用和环境保护的双重需要。在煤的清洁利用技术中，循环流化床技术由于具有上述特点而越来越多的采用。其燃烧效率高、煤种适应性强、低污染排放的特点，使其发展前景广泛。 循环流化床的崛起，预示着对传统媒粉燃烧的革命性挑战。目前，CFB锅炉在发达国家已经迅速地发展，从世界第一台投运（电力行业）以来，十多年间已经有约数百台CFB锅炉投产发电，大至200MW 机组配套的CFB锅炉已投产多年，而且与300MW机组配套的CFB 锅炉也在建设中。已发展到大容量的水平，说明CFB锅炉潜力巨大。CFB锅炉在我国的发展也很快。目前已经投运的CFB锅炉最大的容量是410T/H，是进口设备。国产最大的是220T/H。近几年来，CFB 锅炉的安装台数明显增加。随着国内环保要求的不断提高，循环流化床技术已经进入飞速发展的一个重要时期。

For personal use only in study and research; not for commercial use CFB锅炉的基本构成与燃烧原理 循环流化床锅炉一般可分成两个部分：第一部分由炉膛、分离器、回料器等组成，形成一个固体物料循环回路；第二部分则为对流烟道，布置有过热器、省煤器、空气预热器等，与常规煤粉炉相近。 燃烧所需要的一次风和二次风分别由炉膛的底部和侧墙送入。原煤块经过破碎后，通过刮板式给煤机将煤送入煤斗，煤斗下方有螺旋式给煤机，经播煤风将煤吹入炉内。炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落入灰斗。经锁灰装置和J阀回送至炉膛。飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，床体下部已燃尽的灰渣定期排放。 煤进入炉膛后，首先在主床燃烧。经过预热器的高压风，从炉床床下风室向上进入炉膛，使在床上煤颗粒沸腾燃烧，当烟气达到一定速度，大量的颗粒就会离开床层，由烟气携带到炉膛上部燃烧，并随烟气直至炉膛出口。在炉膛出口处一般装有多级烟灰分离器，对颗粒和烟气进行分离，而后进入烟道。为了使颗粒上升、分离，穿过并离开炉膛，要求烟气必须达到某一最小速度。分离后的烟气流入烟道，通过省煤器、空气预热器得到进一步的冷却。而分离后的颗粒，下落回到炉膛

循环流化床锅炉的技术特点

编号：SM-ZD-33151 循环流化床锅炉的技术特 点 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改

循环流化床锅炉的技术特点 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1、燃料适应性广 由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。 2、截面热强度高 同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧

过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。 3、污染物排放少 可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。常用的脱硫剂是石灰石。通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。

循环流化床锅炉的特点

循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉的特点 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点，在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下，在国内外得到了迅速的发展，并已商品化，正在向大型化发展。 1.1 独特的燃烧机理 固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床

锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代，40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。 流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒（一般为＜8mm）而置于布风板上，其厚度约在350～500mm左右，空气则通过布风板由下向上吹送。当空气以较低的气流速度通过料层时，煤粒在布风板上静止不动，料层厚度不变，这一阶段称为固定床。这正是煤在层燃炉中的状态，气流的推力小于煤粒重力，气流穿过煤粒间隙，煤粒之间无相对运动。当气流速度增大并达到某一较高值时，气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力，煤粒开始飘浮移动，料层高度略有增长。如气流速度继续增大，煤粒间的空隙加大，料层膨胀增高，所有的煤粒、灰渣纷乱混杂，上下翻腾不已，颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床，称为流化床。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度时，稳定的沸腾工况就被破坏，颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送，这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。

1.2 锅炉热效率较高 由于循环床内气—固间有强烈的炉内循环扰动，强化了炉内传热和传质过程，使刚进入床内的新鲜燃料颗粒在瞬间即被加热到炉膛温度（≈850℃），并且燃烧和传热过程沿炉膛高度基本可在恒温下进行，因而延长了燃烧反应时间。燃料通过分离器多次循环回到炉内，更延长了颗粒的停留和反应时间，减少了固体不完全燃烧损失，从而使循环床锅炉可以达到88～95％的燃烧效率，可与煤粉锅炉相媲美。 1.3 运行稳定，操作简单 循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于10mm，因此与煤粉锅炉相比，燃料的制备破碎系统大为简化。循环流化床锅炉燃料系统的转动设备少，主要有给煤机、冷渣器和风机，较煤粉炉省去了复杂的制粉、送粉等系统设备，较链条炉省去了故障频繁的炉排部分，给燃烧系统稳定运行创造了条件。

锅炉汽温调整的方法和注意事项

锅炉汽温调整的方法和注意事项汽温是机、炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一，由于影响汽温的因素多，影响过程复杂多变，调节过程惯性大，这就要求汽温调节应勤分析、多观察，树立起超前调节的思想。在机组工况发生变化时，应加强对汽温的监视与调整，分析其影响因素与变化的关系，摸索出汽温调节的一些经验，来指导我们的调整操作。下面,我们对一些典型工况进行分析,并提出一些指导性措施。由于汽温变化的复杂性,大家在应用过程中要结合实际遇到的情况学会灵活变通,不可生搬硬套。 一、机组正常运行中的汽温调节 汽温调节可以分为烟气侧调整、蒸汽侧的调整，烟气侧的调节过程惯性大，通常情况下需要3-5分钟左右温度才会开始变化；而蒸汽侧的调节相对比较灵敏。因此正常运行过程中，应保持减温水调整门具有一定的开度，一般应大于7%；如果减温器已经关完或开度很小时，由于阀门的特性原因它的调节能力减弱，也就是减温水流量变化相对较小，此时应观察同侧另一级减温水流量是否偏大，并及时对其的减温水流量进行重新分配，另外还可以对燃烧进行调整（在炉膛氧量允许时可适当加大风量，或调整风门使火焰中心上移），使汽温回升、减温器开启。如果各级减温器开度均比较大时（若大于60%），

同时也应从燃烧侧调整，或对炉膛进行吹灰，以达到关小各级减温器，使其具有足够的调节余量。 总之，在机组正常运行时，各级减温后的蒸汽温度在不同工况下是不相同的。应加强对各级减温器后蒸汽温度的监视，并做到心中有数，以便在汽温异常时作为调整的参考。建议在负荷发生变化时应将减温水且为手动调整，避免汽温大幅度波动。 二、变工况时汽温的调节。 变工况时汽温波动大,影响因素众多,值班员应在操作过程中分清主次因素,对症下药,及早动手,提前预防.必要时采取过调手段处理,不可贻误时机,酿成超温事故。变工况时汽温的变化主要是锅炉的燃烧负荷与汽轮机的机械负荷不匹配所造成的。一般情况下，当锅炉的热负荷大于汽轮机的机械负荷时，汽温为上升趋势，两者的差值越大，汽温的上升速度越快。目前机组在投入BLR方式下运行时，机组负荷变化频繁且幅度较大。下面对几种常见情况分析如下: 1、正常加减负荷时的汽温调节。 正常加负荷时，在汽轮机调门开度增加，锅炉压力下降自调系统开始增加燃料量、风量。而汽温的变化要滞后于燃烧侧的热负荷的增加。对于过热器来说，由于蒸发量的增加，对过热汽温有一定的补偿能力，所以过热汽温的变化是滞后与负荷变化速度的（它随着负荷的增加燃料量、蒸汽压力、蒸汽流量的增加而增快的）。也就是说负荷

循环流化床锅炉床温控制过程分析

循环流化床锅炉床温控制过程分析 发表时间：2018-06-11T11:34:39.163Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：王亮 [导读] 摘要：近年来，循环流化床锅炉床温控制过程问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。 （神华神东电力山西河曲发电有限公司山西河曲 036000） 摘要：近年来，循环流化床锅炉床温控制过程问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了床温偏高的多方面因素，并结合相关实践经验，分别从送风量的调节等多个角度与方面，就循环流化床锅炉床温控制问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：循环流化床锅炉；床温；控制；过程 前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，循环流化床锅炉床温控制的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对循环流化床锅炉床温控制过程分析的掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。 2循环流化床锅炉概述 2.1循环流化床锅炉的简介 循环流化床燃烧技术是近二十多年发展起来的具有大型化等方面优点，其容量可以和煤粉炉那样几乎不受限制的一种清洁的新型燃烧技术。循环流化床锅炉与其它类别锅炉最主要区别是循环流化床锅炉处在流化状态下的燃烧过程。它具有NOx排放低、负荷调节范围大、灰渣易于综合利用、环保性能好、燃料适应性广等优点。循环流化床燃烧技术在未来我国的燃煤技术领域发展的很长一段时间内，将会是最现实且最适用的具有低污染高效的燃烧技术。 2.2循环流化床锅炉的构成 典型的循环流化床锅炉的布置和系统。它的燃烧系统组成有布风板、燃烧室和飞灰分离收集装置。与常规的煤粉的锅炉相比较，循环流化床锅炉除了燃烧部分相同外，其余部分的布置方式和受热面结构与常规煤粉炉相似。但石灰石及煤制备系统、底灰排放系统包括冷渣器等与常规煤粉锅炉有很大不同。 3 循环流化床锅炉燃烧及其传热特性 根據结构分类，流化床锅炉可分为3个系统：锅炉本体、分离系统、烟道系统。锅炉本体包括汽包、水冷壁、高温受热面、风室以及给煤系统等；分离系统包括顶部旋风分离器，以及回料系统；烟道系统包括低温受热面、省煤器、空预器等。在循环流化床锅炉工艺流程中，燃烧及脱硫发生在由大量灰粒子所组成的温度相对较低、接近870℃的床层内，该温度的选取同时兼顾提高燃烧效率及脱硫效率。这些细粒子由通过布风板的一次风所产生的向上烟气流将其悬浮在炉膛中，二次风分2层送入炉膛，由此实现分级燃烧。 旋风分离器将绝大部分固体粒子从气—固两相流中分离出来后，通过回料器被重新送回炉膛参加燃烧。这样就形成了循环流化床锅炉的主回路。循环流化床主回路的特征为：强烈的扰动及混合、高固体粒子浓度的内循环及外循环、高固体/气体滑移速度及较长的停留时间。以上特点为传热以及化学反应提供了良好的外部条件 4循环流化床锅炉主参数控制与调整 4.1 床温 CFB锅炉区别于煤粉炉的是燃烧控制的主要参数，是稳定的床温和主汽压力。床温指由布置在燃烧室内的热电偶监测到的炉膛中各区域内固体物料层的床层温度，一般取各测点热电偶温度的平均值，是CFB锅炉最重要的一个运行参数。床温的高低能直接反应炉膛内的燃烧状况和炉内输入输出热量的平衡关系，取决于各区域内的能量平衡，包括燃煤释放热量，脱硫剂、循环物料、排渣带走热量和各受热面的吸热。如何维持床温的稳定是CFB锅炉稳定和安全运行的关键。 4.2 炉膛压差 炉膛压差是指密相区的压力和炉膛出口的压力差，是表示炉膛稀相区颗粒浓度的重要物理量。一定的颗粒浓度对应一定的炉膛差压，炉膛差压越大，稀相区颗粒浓度越大，循环灰量也越大，相应的受热面的传热量也越大。一般来说，锅炉所带负荷越高，相应的炉膛差压也越大。正常运行中，炉膛差压一般控制在0.3-1.5kPa之间。另外，炉膛差压也对分离器的分离效率有影响，差压越大，旋风分离器的分离效率也越高。 4.3 料层差压 料层差压是反应炉膛密相区物料量的参数，料层差压是表征流化床料层高度的物理量，一定的料层高度对应一定的料层差压，料层厚度越大差压值越高。在燃烧过程中，料层差压决定了床料的流化质量。因此在运行中要密切注意料层差压。料层差压可通过一次风量的大小以及冷渣器的出力来调整。 4.4 烟气含氧量 烟气含氧量决定着炉膛的燃烧效率，为了保证CFB锅炉经济燃烧，通常通过不断改变送风量和给煤量使之达到一个较为匹配的比例，然后由过量空气系数来衡量经济燃烧的好坏，而烟气含氧量能间接显示炉膛的燃烧经济性。因此含氧量也是一个重要建模参数。 4.5 返料量 返料量的大小直接决定了炉膛的床层温度及锅炉的燃烧效率，因此返料量是参与锅炉燃烧调整必不可少的因素。返料系统内部由水冷壁组成，在物料回收过程中将热量传递给水冷壁吸收，从而降低的物料温度。在运行调整中，如果床温过高，可通过加大返料风机的出力，加大返料风来增加进入炉膛的低温物料，防止锅炉高温结焦。另外，返料量也决定了床层压力。 4.6 风量的调整 根据锅炉的特点，从一次风机出来的空气分成3路送入炉膛：第1路，经一次风空气预热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第2路，热风用于炉前分布式多点给煤；第3路，未经预热器加热的冷一次风作为播煤风送入给煤机。二次风从风机出来后，经过环形风箱从炉膛前后墙分上中下层进入炉膛。一次风调整流化、炉膛温度和料层差压；二次风控制总风量。在一次风满足流化、炉温和料层差压的前提下，总风量不足时，可逐渐开启二次风门，随负荷的增加，二次风量逐渐增加，维持正常的炉膛负压及含氧量。一般含氧量控制在3%左右，含氧量过高会造成磨损增大，相应的排烟损

130t循环流化床锅炉自动控制方案(超实用)

130t/h循环流化床锅炉自动控制方案 一、锅炉概况及控制特点 循环流化床锅炉的自动控制包括主汽压力控制、主汽温度控制、燃烧控制(包括给煤一、二次风，返料量控制)汽包水位控制，料层差压控制及炉膛负压控制等。其中的燃烧控制是整个CFB锅炉自动控制的难点和重点，炉膛燃烧的稳定直接影响到锅炉的安全性、经济性的及产生蒸汽的品质(主汽温度及主汽压)，同时燃烧控制中的给煤，一、二次风，返料量等耦合性强，往往一个参数的变化影响到几个参数的同时变化，直接影响工况，同时其非线性，时变性强，(即使同一批煤的煤质也会有较大的变化)再加上大滞后特性，因此对象极其复杂，常规的PID控制不能达到理想的控制效果，因此通过汇总操作人员的实际经验，建立规则库的规则控制方法，使CFB锅炉燃烧自动控制成为可能。 130t/h循环流化床锅炉如果采用操作人员手控的控制方式。虽能基本进行稳定控制，但控制的人为因素较多。其控制上的不足主要表现在： ①没有一个统一的操作规程，每个司炉均有各自的操作方式及习惯，个体差异较大。 ②炉床温度及炉膛出口温度波动范围大。床温波动范围在800℃～1000℃，炉膛出口温度波动也有近300℃(600℃～900℃)。 ③由于操作幅度较大，主汽温度经常超限(＞450℃)有时超500℃，且经常控不下来，影响蒸汽品质。 ④操作工操作一般都处于过渡过程，基本没有达到最佳风煤比及最佳返料量。 采用学习有经验操作人员的计算机规则控制可以弥补上述不足，其主要优点是： a)一天24小时工作“认真”，决不会“偷懒”，相当于一个尽心 尽则的优秀操作工。 b)控制规则统一，控制相对稳定。 c)真正做到“少量多次”，操作幅度不会过大。 d)遇到紧急情况能冷静分析，沉着操作，不会“头脑发热”，引 起误操作。 e)有可能再进行上层优化。

3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析.doc

3MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析

135MW循环流化床锅炉设计特点及运行情况分析 1．概述 徐州彭城电力有限责任公司位于江苏省徐州市,根据国家环保及节约能源要求，扩建两台440t/h超高压中间再热循环流化床锅炉及135MW汽轮发电机组。 工程设计单位是中南电力设计院，锅炉由武汉锅炉股份公司供货，汽轮机和发电机由哈尔滨汽轮机有限公司供货。山东电力建设第三工程公司负责电厂主机的安装施工，机组调试由山东电力研究院负责。江苏兴源电力建设监理有限公司负责整个工程的监理工作。 机组于2004年2月28日开工建设，两台机组分别于2005年7月11日和9月16日顺利完成168小时满负荷试运行，移交电厂转入商业运行。 2．锅炉整体布置特点 2.1 锅炉本体设计参数及布置特点 锅炉是武汉锅炉股份有限公司采用引进的ALSTOM公司技术设计制造的首台440t/h超高压中间再热、高温绝热旋风分离器、返料器给煤、平衡通风、半露天布置的锅炉。 锅炉的主要设计参数如下表所示： 名称单位B-MCR B-ECR 过热蒸汽流量t/h 440 411.88 过热蒸汽出口压力MPa(g> 13.7 13.7 过热蒸汽出口温度℃540 540 再热蒸汽流量t/h 353.29 330.43 再热蒸汽进口压力MPa(g> 2.755 2.56 再热蒸汽进/出口温度℃318/540 313/540

锅炉启动点火和低负荷稳燃。炉膛前墙布置流化床风水冷冷渣器，把渣冷却至150℃以下。 第二部分为炉膛与尾部烟道之间布置有两台高温绝热旋风分离器，每个旋风分离器下部布置一台非机械型分路回料装置。回料装置将气固分离装置捕集下来的固体颗粒返送回炉膛，从而实现循环燃烧。 第三部分为尾部烟道及受热面。尾部烟道中从上到下依次布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器。过热器系统及再热器系统中设有喷水减温器。管式空气预热器采用光管卧式布置。 锅炉整体呈左右对称布置，支吊在锅炉钢架上。 2.2 锅炉岛系统布置特点 输煤系统：原煤经两级破碎机破碎后，由皮带输送机送入炉前煤斗，合格的原煤从煤斗经二级给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛燃烧。床料加入系统：启动床料经斗式提升机送入启动料斗，再通过输煤系统的给煤机，由锅炉返料斜腿进入炉膛。 一次风系统：一次风经空预器加热成热风后分成两路，第一路直接进入炉膛底部水冷风室，第二路进入床下启动燃烧器。 二次风系统：二次风共分四路，第一路未经预热的冷风作为给煤机密封用风，第二路经空预器加热成热风后分上、下行风箱进入炉膛，第三路热风作为落煤管输送风，第四路作为床上启动燃烧器用风。 返料器用风系统：返料器输送风由单独的高压流化风机<罗茨风机）供应，配置为2x100％容量<一运一备）。

循环流化床锅炉的发展过程及趋向

循环流化床锅炉的发展过程及趋向 循环流化床锅炉是一种新型的低污染和节能技术，是未来相关领域应用中的方向。然而，尽管循环流化床锅炉技术在应用过程中具有自身的优势，但在很多方面，尤其是节能方面还存在一定的不足。在绿色节能理念下，进一步研究循环流化床锅炉技术十分必要。基于此，本研究在概述循环流化床锅炉技术相关理论的基础上，对国内外循环流化床锅炉的发展过程进行了总结，并总结了其发展趋向，希望为该技术的进一步深入研究提供参考。 【Abstract】Circulating fluidized bed boiler is a new type of low pollution and energy saving technology，which is the direction of application in related fields in the future. However，although circulating fluidized bed boiler technology has its own advantages in the process of application，there are still some shortcomings in many aspects，especially in energy saving. Under the concept of green energy saving，it is necessary to further study the circulating fluidized bed boiler technology. On this basis，based on summarizing the related theory of circulating fluidized bed boiler technology，this study summarizes the development process of circulating fluidized bed boiler at home and abroad，and summarizes its development trend. Hoping to provide reference for the further study of this technology. 标签：循环流化床；锅炉；发展过程；发展趋向 1 引言 目前，我国正面临着严峻的能源紧缺问题。外循环流化床锅炉技术的出现，为最大限度的利用能源，减少资源矛盾起到了很好的效果和作用。外循环流化床锅炉技术不仅能够提高锅炉的发电效率，还能够节约煤炭资源，也能够降低运行的成本，更能够提高环境保护的水平[1]。外循环流化床锅炉技术的发展与我国正在推进的绿色节能理念、低碳理念等相符合，因而未来必然有着良好的发展前景[2]。因此，本研究通过对已有文献的检索和研究，对外循环流化床锅炉技术的发展过程和趋向进行了研究。 2 循环流化床锅炉相关理论概述 循环流化床锅炉是在循环流化床锅炉中适应循环流化床洁净燃烧技术的一种产品，这种产品的优势在于高效节能以及低污染。循环流化床锅炉的特点主要表现在以下几方面：第一，在锅炉的炉膛内部，存在大量的物料。物料在循环的过程中，产生高传热系数，进而促使锅炉热负荷额调节范围增大。同时，循环流化床锅炉技术还具有较强的燃料适应性，并能够有效改善锅炉燃烧的能源结构。第二，循环流化床锅炉技术还具有较高的燃烧效率，不仅能够充分燃烧劣质燃料，还具有较好的环保性能[3]。 3 循环流化床锅炉在国内外的发展过程

影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施

仅供参考[整理] 安全管理文书 影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共8 页

影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施 锅炉运行中，如果汽温过高，将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮机汽缸、阀门、转子部分金属强度降低，导致设备使用寿命缩短，严重时甚至造成设备损坏事故。从以往锅炉受热面爆管事故统计情况来看，绝大多数的炉管爆破是由于金属管壁严重超温或长期过热造成的，因而汽温过高对设备的安全是一个很大的威胁。蒸汽温度低的危害大家也是知道的，它将引起机组的循环效率下降，使煤耗上升，汽耗率上升，新蒸汽温度过低时，带来的后果就不仅仅是经济上的问题了，严重时可能引起蒸汽带水，给汽轮机的安全稳定运行带来严重的危害，所以规程上规定机组额定负荷下新蒸汽温度变化应在+5℃～-5℃之间。 一、影响过热汽温变化的因素 1、燃料性质的变化：主要指燃料的挥发份、含碳量、发热量等的变化，当煤粉变粗时，燃料在炉内燃烬时间长，火焰中心上移，汽温将升高。当燃料的水份增加时，水份在炉内蒸发需吸收部分热量，使炉膛温度降低，同时水份增加，也使烟气体积增大，增加了烟气流速，使辐射过热器的吸热量降低，对流过热器的吸热量增加。 2、风量及其配比的变化：炉内氧量增大时，由于低温冷风吸热，炉膛温度降低，使炉膛出口温度升高。在总风量不变的情况下，配风的变化也会引起汽温的变化，当下层风量不足时，部分煤粉燃烧不完全，使得火焰中心上移，炉膛出口烟温升高。 3、燃烧器及制粉系统运行方式的变化：上层制粉系统运行将造成汽温升高，燃烧器摆角的变化，使火焰中心发生变化，从而引起汽温的变化 4、给水温度的变化：给水温度升高，蒸发受热面产汽量增多，从 第 2 页共 8 页

循环流化床锅炉控制方案

热电机组控制方案说明 1、循环流化床特点 循环流化床锅炉（Circulating Fluidized Bed Boiler）(以下简称CFB）是一种高效率、低污染、清洁燃烧锅炉，其主要特点是通过炉内强烈的喘流运动，使燃料和脱硫剂经过多次循环，反复地进行低温分段燃烧和脱硫反应，从而达到约90%的脱硫效果，燃烧效率接近煤粉炉。CFB不但燃烧完全，Nox的排放量低，而且燃料适应性广，可以烧劣质煤、废料、垃圾等。CFB锅炉由布风装置、密相区、稀相区、炉内受热面、气固物料分离装置、返料装置、尾部受热面及床外热交换器等部分组成。 CFB比起其它类型锅炉，其燃烧过程比较复杂，不但需要控制的参数多，而且参数之间相互关联，使得操作难度加大。如果操作不当，非但不能发挥CFB的优点，反而会造成锅炉结焦、熄火和停产等不良后果。因此如何采取先进的控制方案对CFB运行的重要参数如床温、一次风、二次风、给煤量和返料量协调控制，是CFB成功运行的关键。 多年来，我们一起致力于CFB燃烧模型的研究，同时吸取了我们在沸腾炉和35t/h CFB控制的成功经验，设计了75T/h CFB自控系统方案，并成功的应用于某化肥厂。该装置由数据采集系统DAS，模拟量调节系统，顺序控制系统SCS，炉膛安全监控系统FSSS等组成。 2、自控系统方案说明 2.1数据采集系统DAS

DAS系统连续采集机组的模拟量、开关量等信息，将运行参数、输入输出状态、操作信息和异常情况等数据实时地提供给运行人员，指导他们安全可靠地操作，同时还进行数据记录和储存，供事故分析。 2.1.1信号处理 由FB-2000NS 现场控制站实现所有I/O信号的采样、滤波、工程单位换算、累积等。本系统可处理包括4～20mA（含两线制变送配电器）、0～5Vac、热电阻、热电偶等模拟信号和有源（包括直流和交流）触点和无源触点信号。 2.1.2显示 ControlX HMI软件基于Windown NT/2000。该软件采用了最先进的软件设计技术，具有丰富的动画功能和图形库，采用ControlX HMI作图软件可画出直观的工艺流程图、棒图、控制回路图、趋势图等。用户可在画面中任意定义和绘制操作按钮，画面中每个按钮都可定义相应的热键，可通过鼠标点击式键盘热键操作，每个操作按钮都可定义其操作权限。可通过打开新画面、弹出式嵌入新窗口来调显不同画面，可对画面进行缩放和改变各种风格。操作员可通过各种风格的按钮、滑动杆、旋转指针等进行直观的参数修改操作。 ControlX HMI是基于OPC标准的客户端软件，画面中可显示任何支持OPC标准的设备的动态数据。 2.1.3报警事件指示和管理 ControlX HMI报警事件管理软件是基于OPC报警事件标准的客户端应用软件，可对任何来自OPC报警事件服务器的报警、事件进行管理。

循环流化床锅炉的发展过程

循环流化床锅炉的发展过程 杨铭 （太原理工大学，山西太原030024） 摘要：结合能源和环境问题的要求介绍了国内外循环流化床锅炉的发展情况，分析了它在我国燃煤发电领域的现状及发展前景。 关键词：循环流化床；锅炉；发展 中图分类号：TM621.2文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)11-0005-01 随着技术的不断进步，燃煤发电向着高效率、低污染的方向发展，以满足人类社会对能源和环境的要求。理论上说，以燃料电池为代表的新型燃煤发电技术将会对传统的燃煤发电方式带来巨大的冲击[1]，但考虑到工业技术的可行性，循环流化床电站锅炉更受到人们的关注。目前，包括美国在内的很多发达国家都在致力于循环流化床电锅炉的研究。在燃煤发电领域，燃煤的燃气—蒸汽联合循环锅炉正在兴起，其基本形式主要有整体煤气化燃煤联合循环（IGCC）锅炉、增压流化床燃煤联合循环（PEBC—CC）锅炉和常压流化床燃煤联合循环（A FBC—CC）锅炉3种[2]。其中，IGCC锅炉和PF2BC锅炉呈逐渐增长趋势。目前，我国循环流化床锅炉的大型化和可靠性方面取得了很大的进展。 1国外循环流化床锅炉现状 国外循环流化床锅炉的研究始于20世纪70年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。1982年，德国lurgi公司的第一台50t/h商用循环流化床锅炉投入运行。此后，世界主要锅炉制造厂商连续进行了循环流化床锅炉技术的研究和产品开发工作。经过30多年的迅速发展，国外循环流化床锅炉制造厂商影响较大的有：鲁齐公司、法国GASI公司、美国ABB—CE公司、美国Foster—Wheeler公司、芬兰Ahlstrom 公司、德国Babcock公司、意大利Tempella公司等。 2国内循环流化床锅炉发展现状 中国与世界几乎同步于20世纪80年代初期开始研究和开发循环流化床锅炉技术。大体上我国的循环流化床燃烧技术发展可以分为4个阶段： 1980—1990年为第一阶段，其间我国借用发展鼓泡床的经验开发了带有飞灰循环、取消了密相区埋管的改进型鼓泡床锅炉，容量在35~75t/h。由于没有认识到循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉在流态上的差别，这批锅炉存在严重的负荷不足和磨损问题。 1990—2000年为第二阶段，我国科技工作者开展了全面的循环流化床燃烧技术基础研究，基本上掌握了循环流化床流动、燃烧、传热的基本规律。应用到产品设计上，成功开发了75~220t/h 蒸发量的国产循环流化床锅炉，占据了我国热电市场。 2000—2005年为第三阶段，其间为进入电力市场，通过四川高坝100M W等技术的引进和自主开发，一大批135~150M We 超高压再热循环流化床锅炉投运。 2005年之后为第四阶段，其间发改委组织引进了法国阿尔斯通全套300M We亚临界循环流化床锅炉技术，第一个示范在四川白马（燃用无烟煤）取得了成功，随即，采用同样技术的云南红河电厂、国电开原电厂和巡检司电厂（燃用褐煤）以及秦皇岛电厂（燃用烟煤）均成功运行。由于我国已经形成了坚实的循环流化床锅炉设计理论基础，对引进技术的消化和再创新速度很快，引进技术投运不久，就针对其缺点，开发出性能先进、适合中国煤种特点的国产化300M We亚临界循环流化床锅炉，而且由于国产技术的价格与性能优势，2008年后新订货的300M We循环流化床锅炉几乎均为国产技术。 参考文献： [1]阎维平.洁净煤发电技术[M]1北京：中国电力出版社，2001：7921281. [2]LgonsC1NewDevelopmentinFluidixedBedBoilerTechnology [C]1Competitive Power Congress941U SA：Pennsylvania，1994：8291. Introduction to Developments and Study of Circulating Fluidized Bed Boiler Yang Ming Abstract:The request of energy and environment promotes the rap id development of circulating fluidized bed bolier1this paper introduces the development of circulating fluidized bed boiler both at home and abroad，then predicts its development power industry in our count ry. Key words:circulating fluidized bed；boiler；development 科学之友Friend of Science Amateurs2011年04月 5 －－

锅炉过热蒸汽温度控制系统设计

课程设计任务书 题目: 锅炉过热蒸汽温度控制系统设计 摘要 本文是针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。控制系统采用串级控制以提高系统的控制性能，在系统中采用了主控-串级控制的切换装置，使系统可以适用于不同的工作环境。通过使用该系统，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器营壁温度不超过允许的工作温度。 关键字：过热蒸汽控制串级控制系统自动控制主控-串级切换 目录 1 生产工艺介绍 .................................................. 错误！未定义书签。 1.1 锅炉设备介绍............................................................................ ３ 1.2 蒸汽过热系统的控制................................................................ ５2控制原理简介 ..................................................................................... ６ 2.1控制方案选择............................................................................. ６ 2.1.1单回路控制方案................................................................. ６

循环流化床锅炉控制方案

循环流化床锅炉 循环流化床锅炉（Circulating?Fluidized?Bed?Boiler,CFB）作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧锅炉，具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣综合利用等优点，因此在电力、城市供热、工厂蒸汽生产中得到越来越广泛的应用。但由于循环流化床锅炉的燃烧及汽水变化过程十分复杂，受影响的因素多，给煤、一、二次风，返料耦合性强，而且燃烧与汽水也存在复杂的耦合关系。此外，过程的非线性和大滞后也使对象更加复杂，难于建立精确的数学模型，这样对控制就提出了更为严格的要求。这包括两层意义：一是控制系统要有很高的可靠性；二是控制方案要有很好的控制实效。基于这样两点，CFB锅炉都选择先进的DCS控制系统，特别是运用先进的控制方案，能够实现锅炉燃烧的完全自控。如下控制方案： 一、循环流化床锅炉工艺流程 本工艺流程的主要设备如下： 循环流化床锅炉、一次风机、二次风机、引风机、螺旋给煤机、电除尘器 二、?循环流化床锅炉的自动控制系统 ??锅炉的自动控制系统主要包括以下几个控制子系统： 1.??????燃烧自动控制子系统 2.??????炉膛负压控制子系统 3.??????汽包水位控制子系统 4.??????主汽温度控制子系统 5.??????汽水协调控制子系统 6.??????料层差压控制子系统 7.??????锅炉安全联锁保护子系统 下面将针对以上几个控制子系统进一步的描述： 1、燃烧自动控制 燃烧控制的目标首先是保证锅炉安全燃烧且主汽压力应稳定在设定值，其次是经济燃烧（体现为空气过剩系数恰当），对循环流化床来说安全燃烧尤为重要。安全燃烧的一个主要指标是炉膛温度分布，特别是料床温度应稳定在960℃左右，防止床温过高结焦或床温过低熄火事故。CFB锅炉燃烧控制手段通常是给煤、一次风、二次风及二次返料。一般35t/h?CFB锅炉采用高温返料方式，二次返料量对炉膛温度影响不大，故不作为控制手段。控制方案采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，较好地解决了燃烧过程的强耦合、大滞后、时变性等难题。 a、专家智能控制方案的思想 ???? 料床温度的平衡是通过给煤量和一次风的调节来实现的。对同一台锅炉来说，一定的负荷在一定的压力下，要稳定料床温度必须要有相应的给煤量对应，且这个给煤量相对较稳定。当然这时一次风量又必须和给煤量相匹配。据此我们可以根据负荷及主汽压力来设定给煤量——粗调，再由料床温度来细调给煤量；根据给煤量来设定一次风量——粗调，再由料床温度来细调一次风。二次风主要用于保证燃料充分燃烧，在锅炉平稳燃烧的基础上，二次风单独作为一个调节量去纠正烟气氧含量，用单回路即可较好地达到经济燃烧的目标。整个方案主要由两部分组成：一是状态推理的产生；二是现场规则库（专家知识）的建立。状态推理是核心，规则库的建立是重点，专家知识的合理性直接影响控制的效果。 b、状态推理 负荷、主汽压力模糊化为3个量：高（H）、平稳（M）、低（L）。主汽压力模糊化为3个量：高（H）、平稳（M）、低（L）。料床温度、炉膛出口温度模糊化为5个量：超高（HH）、高（H）、中（M）、低（L）、超低（LL）。其中高、中、低为正常控制状态，超高、超低为紧急事故状态。炉膛出口温度模糊化为3个量：高（H）、中（M）、低（L）。求取料床温度变化率并模糊化为5个量：快升（FR）?、慢升（SR）、平稳（ST）、慢降（SD）、快降（FD）。其中快升、快降为紧急事故状态，其余为正常控制状态。所有设定均可以在DCS组态上实时在线修改。 c、控制规则库的建立 针对CFB燃烧控制特点，把控制规则库的规则分为两类： (1)故障判断及事件处理规则 主要应付工艺设计不佳带来的堵煤、堵灰及意外工况可能带来的熄火和结焦，规则处理一般为计算机控制加报警，以引起操作人员的足够重视。

循环流化床锅炉的优缺点

是在鼓泡床锅炉（沸腾炉）的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间，形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理，必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。 一、循环流化床锅炉的优点。 1.燃料适应性广，这是循环流化床锅炉的重要优点。循环流化床 锅炉既可燃烧优质煤，也可燃烧劣质燃料，如高灰煤、高硫煤、高硫高灰煤、高水分煤、煤矸石、煤泥，以及油页岩、泥煤、 炉渣、树皮、垃圾等。他的这一优点，对充分利用劣质燃料具

有总大意义。 2.燃烧效率高。国外循环流化床锅炉的燃烧效率一般髙达99%。 我国自行设计的循环流化床锅炉燃烧效率髙达95%-99%。该锅炉燃烧效率的主要原因是燃烧尽率高。运行锅炉的实例数据表明，该型锅炉的炉渣可燃物图仅有1%-2%，燃烧优质煤时，燃烧效率与煤粉炉相当，燃烧劣质煤是，循环流化床锅炉的燃烧率比煤粉炉约高5%。 3.燃烧污染排放量低。想循环流化床内直接加入石灰石，白云石 等脱硫剂，可以脱去燃料燃烧生成的SO2。根据燃料中所含的硫量大小确定加入脱硫剂量，可达到90%的脱硫效率。循环硫化床锅炉NOχ的生成量仅有煤粉炉的1∕4-1／3。标准状态下NOχ的排量可以控制在300mg／m3以下。因此循环流化床是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。与煤粉炉加脱硫装置相比，循环流化床锅炉的投资可降低1∕4-1／3。 4. 燃烧强度高，炉膛截面积小炉膛单位截面积的热负荷高是循 环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为 3.5～ 4.5MW/m2，接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉 需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2～3倍。 5.负荷调节范围大，负荷调节快 当负荷变化时，只需调节给煤量、空气量和物料循环量，不必 像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉 那样，低负荷时要用油助燃，维持稳定燃烧。一般而言，循