循环流化床锅炉的控制特点

循环流化床锅炉的控制特点循环流化床锅炉的控制特点更新时间：2011-11-0109:13来源：中国仪表网作者:阅读：1536网友评论0条前言循环流化床锅炉(CirculatingFluidizedBedBoiler,以下简称CFB锅炉)是一种洁净煤燃烧技术，它可以将煤矿挑选剩下的煤矸石、劣质煤、煤泥作为燃料来发电，并且可以利用矸石的自身含钙量进行自脱硫(如煤质含钙量较低，需再加入少许的石灰石控制最终的烟气含硫量)，减少对环境的污染。我国对循环流化床锅炉的研究是从50年代末在中科院化学冶金研究所开始的。进入80年代中科院工程物理所、清华大学、浙江大学、华中理工大学和相关锅炉厂，相继研究开发了10t/h、20t/h、35t/h、75t/hCFB锅炉。进入90年代后，东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂等分别通过与美国福斯特·惠勒公司和美国PPC公司引进技术或合作生产的方式，开始生产制造130t/h、220t/h的CFB锅炉。近几年来，由于国家对环保的重视，对国家电力建设的相关政策进行了相应的调整，因此电力市场相继上马了一系列440t/h等级的CFB锅炉项目，该等级的CFB锅炉是以上三大锅炉厂在对220t/hCFB锅炉消化的基础上，对容量进行放大国产化的CFB锅炉。CFB锅炉控制特点江苏大屯矸石电厂工程采用的是东方锅炉厂生产的440t/hCFB锅炉,为前墙给煤、一次中间再热超高压锅炉，配有两台风冷旋风分离器，两台风水联合冷渣器。本文结合该工程对CFB锅炉的控制特点进行介绍。1.给煤量控制CFB锅炉与煤粉炉不同，它不需要制粉系统，仅设有破碎系统，煤经破碎合格达到一定的粒度要求后，经给煤机由播煤风直接送入炉膛。本工程为前墙给煤，共设有六台33.3%给煤机，三台运行三台备用，给煤机选用徐州赛摩拉姆齐的变频称重式给煤机，设有1台增压播煤风机。CFB锅炉对燃料的控制，主要是通过对给煤机的控制来实现的。给煤机的控制指令主要受负荷指令和风-燃料交叉连锁信号控制。首先根据负荷指令计算出要求的燃料量，然后根据风-燃料比的要求，依据在动态过程中先加风后加煤、先减煤后减风的原则，根据风量计算出允许的最大燃料量，低选后得到最终的燃料量，去控制给煤机。氧量信号仍作为燃烧的一个校正信号。2.石灰石量控制由于CFB锅炉的特点，它主要以煤矿挑选剩下的煤矸石、劣质煤、煤泥作为燃料，燃料中含硫量很高，在煤质自身含钙量无法满足自脱硫时，需要在锅炉中加入石灰石进行脱硫，以达到二氧化硫排放的环保要求，减少对环境的污染。根据工程的具体情况不同，有的工程采用直接购买石灰石粉，将石灰石粉存储于石灰石粉仓，经石灰石风机送入炉膛；有的工程采用购买块状石灰石，再通过研磨设备制成石灰石粉，通过输送系统送入石灰石粉仓，经石灰石风机送入炉膛。一般情况下，石灰石制备、输送系统(该部分本身与锅炉关联较少)采用PLC控制。而石灰石的送入部分纳入DCS控制。本工程采用第一种方式。石灰石的控制回路一般采用串级调节方式，上级调节器为SO2调节器，当烟气中的SO2含量变化时，上级调节器将改变其输出；下级调节器为石灰石量调节器，下级调节器的设定值根据给煤量的变化而变化。石灰石量的调节主要是通过改变石灰石旋转给料机的转速实现的。为减少控制系统的延迟，一般将给煤量信号作为石灰石量调节的前馈信号。3.风量控制CFB锅炉的风系统比常规煤粉炉复杂，主要由一次风、二次风、J阀风、播煤风、点火风等组成。总风量的控制是通过一个PID调节器来实现的，各个风系统的风量累加计算出总的实际风量与负荷指令及燃料量相平衡，依据先加风后加煤、先减煤后减风的原则，计算出所需风量，根据一次风、二次风的配比(约为60%：40%)计算出一次风、二次风指令，送至一次风、二次风控制回路。1)一次风控制一次风由两台一次风机提供。两路一次风分别送入点火风道，经炉膛下风室通过布风板直接送入炉膛，实现床料的流化，并携带床料向上通过整个炉膛，这是CFB锅炉特有的送风方式。由此可见，对一次风压的控制十分重要，风压过大会减少燃料在炉膛内的停留时间，造成燃烧不充分，风压过低床料流化不完全，影响锅炉的动态平衡，容易造成结焦。一次风压的调节主要通过一次风机入口导叶进行调节。一次风还为启动燃烧器、点火风机、播煤风机、冷渣器提供风源。至冷渣器的一次风经冷渣器后由回料管返回炉膛。一次风量的控制主要通过调节至炉膛风室的两个调节挡板来实现的。根据总风量控制器来控制指令和床温的修正，减去点火增压风量，产生一次风量给定，与实际测量值比较经调节器运算，输出控制调节挡板以调节一次风量。同时还设有氧量校正回路，以确保炉膛内有合适的一次风量。如果床温超限，可以适当加大一次风量给定。2)二次风控制二次风由两台二次风机提供。二次风分为四层由二次风环型风箱送入炉膛。上两层二次风环型风箱由空预器出