燃烧优化控制技术在循环流化床 锅炉上的应用与效果
1177t/h循环流化床锅炉燃烧优化调整试验及结果分析
o tR s l h w ta h h r l fce c fsi b i ratrc mb sino t zt na daj s— u. eut so h ttetema ef i yo ad ol f o u t p i ai n du t s i n e e o mi o me t a n a cda o t . % ~ 2 ,h u a e c yi i t — h s o eh s era e o 4 n se h n e b u 5 h 1 % t ef e sv l i dl e p aezn a cesdf m . l g o t n u d r 2 sb fr du t n o3 8 s tea rs nh s e ue b u 5 , eeeti c re t f h 2m/ eoeajsme t . 7m/ ,h ba i a d cda o t t l r u rn e t o r 2 h c c ot
台汽冷式旋 风 分 离 器 , 下 部 各 布 置 1台 “ ” 回料 其 J阀
器, 回料器 为一 分 为二结构 。尾 部采用 双烟 道结 构 , 前
冷 包墙包 覆 的尾部 竖井 3部分组 成 。炉膛 内前墙 布置
发 电技
术一 论 坛
。 。
1 锅炉概况
某 台 D 1 7 1 . —1 Gl 7 / 7 5 1 3型 C B锅炉 主要 由 1个 F 膜 式水 冷 壁 炉膛 、 3台 汽冷 式 旋 风分 离 器 和 1个 由汽
有1 2片屏 式过 热 器 管 屏 、 6片 屏式 再 热 器 管 屏 , 墙 后 布 置 2片水 冷蒸 发屏 。炉膛 与 尾 部竖 井 之 间布 置有 3
p i r i f n,h e o d r i f n, n h n u e r f a a e r a e r m b u 5 b — rma y a r a t e s c n a y a r a a d t e i d c d d a tf n h sd c e s d f o a o t 1 3 0 A e f r e tt 4 1 2 0 A , e u i g a o t 7  ̄ 1 0 A. o e t s o 1 2 0 8 r d cn b u 0 1 Ke r s CFB b i r c mb s i n o t ia i n; h r lefce c ; b a i n y wo d : ol ;o e u to p i z t m o t e ma fii n y a r so
节能优化控制技术在循环流化床锅炉上的应用
节能优化控制技术在循环流化床锅炉上的应用摘要:某热电公司现有5台燃煤循环流化床锅炉,其中一期是2台75t/h燃煤循环流化床锅炉均为济南锅炉厂生产的自然循环锅炉,二期是3台75t/h燃煤循环流化床锅炉均为无锡锅炉厂生产的自然循环锅炉。
锅炉为单汽包、自然循环、集中下降管Π型布置,中间有高温旋风分离器,定时排渣的次高压循环流化床锅炉。
过热器分高低两级过热器,尾部设省煤器和一、二次空气预热器。
热电公司主要经营范围为电力、蒸汽产品生产销售及灰渣、煤炭销售。
供热对象为范围内的政府、企业、宾馆、医院、写字楼、居民小区、浴场等终端热用户提供不同的需求和服务。
虽然锅炉司炉工经验丰富,但是由于锅炉存在混煤不均,负荷波动大问题,这就造成了运行人员频繁操作,人是可定性不可定量的,再好的司炉工也无法保持持续性及延续性。
这就需要有一套节能优化控制系统技术可以辅助司炉工,通过与热电公司进行技术沟通,节能优化控制技术可以很好的解决上述问题,充分保障了生产运行的安全与经济。
由于一般锅炉的水自动回路都可投入,所以在此主要讲的是节能优化控制技术在锅炉燃烧系统自动回路的控制。
1.锅炉硬件设备改造1.1.二次风回路设备情况分析及解决方法锅炉二次风调节时,风门挡板处于全开状态,二次风通过变频调节风量,变频器为ABB公司生产的ACS800系列。
设备灵敏度可以达到自动控制要求。
1.1.一次风回路设备情况分析及解决方法锅炉一次风调节时,采用挡板执行机构调节,风门执行器灵敏度在1-2%之间,为了保证锅炉风量的精确控制,联系风门执行器厂家对风门挡板执行器进行检查及维修。
1.1.引风回路设备情况分析及解决方法锅炉引风控制负压调节时,风门挡板处于全开状态,通过电流斩波串级调速方式,斩波控制精度在1%左右,能够满足自动控制要求。
1.1.给煤机回路设备情况分析及解决方法锅炉每台炉配3台皮带给煤机,每台给煤机为单独计量用煤量。
给煤机采用变频调节,调节精度在0.2%左右,能够满足自动控制要求。
循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化
循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化摘要:循环流化床燃烧技术是从20世纪80年代开始年发展起来的新一代高效低污染的清洁燃烧技术,具有燃料适应性广、较高的燃烧效率、高效脱硫、低氮排放的特点,因此近年来有了很大的发展。
循环流化床锅炉的主要特点是燃料在多次循环状态下燃烧,燃料燃尽时间较长,另外燃烧过程涉及床温、床压、氧量等相互关联的参数,因此,相比煤粉炉等室燃型锅炉,循环流化床的燃烧自动控制更为复杂、难度更大。
关键词:循环流化床锅炉;燃烧调整;燃烧优化1设计投入的自动控制回路燃烧多变量综合优化控制自动包括燃料自动、一次风自动、二次风自动、引风自动、排渣自动;控制参数相关为锅炉热负荷、炉膛温度、床温、床压、炉膛压差、烟气含氧量、炉膛负压、一次风量、二次风量等。
多变量综合控制模型的主要特征是主汽压力信号为基础,在各个运行参数额定设计参数的约束限制范围内,根据炉膛温度、炉膛压差的变化调整物料浓度,快速准确调整给煤量来稳定负荷、一二次风配比调整不同负荷下对应的床温,维持炉内存热量的稳定;通过二次风调整达到不同负荷下对应的最佳氧含量来保证经济性;以风量前馈及炉膛压力信号调整负压;同时,通过排渣的自动调节在不同的负荷下稳定在相应的最佳床压定值。
主要设计回路如下。
(1)主汽压力控制:根据主汽压力、流量、温度测量值、炉膛温度、炉膛压差、汽机负荷变化量等因素,形成主控信号,采用多路平衡控制调节调节给煤机转速。
(2)烟气氧含量控制:根据主控信号及一二次风配比、烟氧含量测量值等参数,调节二次风频率。
(3)床温控制回路:根据主控信号及一次风与给煤配比、床温测量值等信号,调节一次风频率或挡板开度。
(4)床压控制回路:根据主控信号及床压测量值等信号,调节排渣机转速。
(5)炉膛负压控制回路:根据炉膛负压测量值、一次风、二次风风量或频率等信号,调节引风机频率。
2循环流化床锅炉的调整环节风量的调整是锅炉运行过程中的重要调整参数,在设计的过程中一次和二次风量可以占到50%的比例,流化床锅炉的床温和场析量就容易受到它的影响,还会对循环物料量造成一定的影响。
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析一、引言化工企业的循环流化床锅炉是一种常见的工业锅炉,其燃烧运行情况直接关系到企业的生产效率和能源消耗。
为了提高燃烧效率和减少排放,对循环流化床锅炉的燃烧运行进行优化分析是非常必要的。
本文将对化工企业循环流化床锅炉燃烧运行进行深入分析,以期为化工企业的安全生产和环境保护提供参考。
二、循环流化床锅炉燃烧原理循环流化床锅炉是一种特殊的锅炉,其燃烧原理是将颗粒燃料(如煤、生物质)与气体混合在一起,形成一定速度的气体流,使颗粒燃料在锅炉内呈现出一种流化状态。
在这种状态下,燃料中的活性物质与空气充分混合,燃烧效率高,烟气中的有害物质排放少。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括燃料的干燥、预热、气化和燃烧。
在这个过程中,燃料颗粒在高速气体流的作用下形成了一种流化床,燃烧效果好且燃料利用率高。
由于燃料类型、供气量、出口温度等各种因素的影响,循环流化床锅炉的燃烧过程在实际运行中会存在种种问题,如燃烧效率低、烟气排放超标等,因此需要进行优化分析以提高燃烧效率和减少排放。
三、循环流化床锅炉燃烧运行优化分析1. 燃料选择和干燥循环流化床锅炉使用的燃料种类多样,包括煤、生物质、混煤等。
燃料的选择对燃烧效率和排放有着重要的影响。
需要选择适合的燃料种类,燃料水分含量和灰分含量等指标应符合锅炉的要求。
对于含水量高的燃料,需要进行干燥处理,以提高燃烧效率和避免炉内结焦。
2. 空气分配循环流化床锅炉的燃烧过程需要充分的氧气参与,因此空气分配对燃烧效率至关重要。
适当的氧气含量和合理的空气分配可以提高燃料的燃烧速率,减少燃料消耗并降低氮氧化物的生成。
如果供气过多或过少,都会对燃烧效率造成负面影响。
对于循环流化床锅炉来说,需要根据实际情况进行空气分配的优化,以确保燃烧效率和排放达标。
3. 热工参数控制在循环流化床锅炉的燃烧过程中,热工参数的控制是非常重要的。
其中包括燃烧温度、出口温度、热效率等参数。
燃烧温度直接影响到燃料的氧化和还原反应,过高或过低的燃烧温度都会导致燃烧效率的下降。
有关循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化
有关循环流化床锅炉燃烧调整及其燃烧优化[摘要]伴随经济的快速发展,目前在我国循环流化床锅炉被广泛应用于很多工业领域,本文基于实际的工业应用对循环流化床锅炉的燃烧调整和燃烧优化展开了系统的分析和研究,循环流化床锅炉作为一种节能产品,其具有高效、低污染的效果,在最近几年,在降低污染以及节能方面得到了许多的肯定,包括用户与社会这两个领域。
它也获得迅速的发展。
可是也存在很多的不足,就比如循环流化床锅炉的运行以及燃烧调整这两个方面,因此要求锅炉运行人员以及从事相关流化床工作的人员进行相应的研究以及探索,将设备的经济运行水平提高。
循环流化床锅炉与其他锅炉有很大的不同,首先,在燃烧调整方面就大不相同,现在这方面的相关资料与书籍并不多,而这篇文章就将设计理论以及在总结运行经验作为前提,对循环流化床锅炉的燃烧调整以及燃烧优化进行了一定的分析,本文的研究充分结合了之前的研究成果,提出的结论对今后的工程应用具有一定的参考和借鉴价值。
[关键词]循环流化床锅炉燃烧调整燃烧优化中图分类号:tk229.66 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)08-264-01现在,在循环流化床锅炉燃烧优化以及调整方面的研究很多,而在燃烧调整的同时并且加入污染物排放的控制与运行要素对污染物排放的影响这一方面的研究就比较少,为了达到这一目的,我们首先需要研究流化床锅炉的燃烧优化调整,同时还需要对其运行参数对脱硫效率的影响做出分析,从而基于以上的分析寻找得出更好的燃烧优化方法,达到优质高效的目的,更好的为经济与社会服务。
1循环循环流化床锅炉调整的环节1.1风量的调整。
一次风量与二次风量就构成了风量,循环流化床锅炉进行燃烧调整的一个重要参数就是它。
在设计的过程中,一、二次风量基本上都是占据50%的比例。
密相区在为稀相区扬析许多物料需要一次风作为动力,流化床锅炉的床温以及物料参与的扬析量都会受其大小的影响,最终还会对循环物料量造成一定的影响。
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析随着工业化的发展,化工企业在生产过程中需要大量的热能来支持生产。
循环流化床锅炉因其高效节能、环保等特点被广泛应用于化工行业。
循环流化床锅炉燃烧运行优化一直是化工企业面临的课题之一。
本文将从燃烧过程的优化、燃料选择、设备维护等方面进行分析,探讨如何对化工企业循环流化床锅炉进行燃烧运行优化。
一、燃烧过程的优化1. 空气与燃料的比例在循环流化床锅炉的燃烧过程中,空气与燃料的比例是影响燃烧效率的关键因素。
如果空气过量,将导致部分燃料无法充分燃烧,降低燃烧效率;如果空气不足,将导致燃料无法完全燃烧,产生大量的有害气体。
在燃烧过程中需要合理控制空气与燃料的比例,确保燃料能够充分燃烧,减少气体污染物的排放。
2. 温度控制循环流化床锅炉在燃烧过程中需要保持一定的温度,以保证燃料充分燃烧。
过高的温度会对锅炉设备造成损害,同时也会影响燃烧效率;过低的温度则会导致燃烧不完全。
在燃烧过程中需要通过合理的调节控制系统来维持适当的温度,以确保燃烧效率和设备安全。
3. 燃烧烟气的处理燃烧产生的烟气中含有大量的有害气体和颗粒物,需要通过烟气处理系统进行处理。
采用先进的烟气净化设备,如除尘器、脱硫脱硝装置等,能够有效去除烟气中的污染物,保护环境,符合环保要求。
二、燃料选择1. 燃料的品质燃烧效率和燃料的品质密切相关,高品质的燃料能够提高燃烧效率,降低燃料消耗。
在选择燃料时需要考虑其热值、水分含量、灰分含量等指标,选择适合循环流化床锅炉燃烧的优质燃料。
2. 多元化燃料化工企业往往会面临多种燃料的选择,为了提高燃烧灵活性和保证燃烧效率,可以考虑采用多元化燃料。
通过对燃料的混燃或顺序燃烧,能够最大限度地利用各种燃料的优势,提高燃烧效率。
三、设备维护1. 定期检修循环流化床锅炉作为化工企业的重要设备,需要定期进行检查和维护。
对于燃烧系统的各个部件,如风门、出口风机、燃烧器等,需要进行定期的清洗、检修和更换,以保证其正常运行。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的概念和特点低氮燃烧技术是指一种在燃烧过程中通过优化燃烧工艺和系统设计,降低燃烧产物中氮氧化物的产生量的技术。
其主要特点是在燃烧过程中通过调节燃料和空气的混合比例,控制燃烧温度和延长燃烧时间等手段,有效降低燃烧产物中NOx的含量,达到减少大气污染的目的。
二、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是一种采用流化床技术的燃煤锅炉,其燃烧时燃料在空气的作用下形成气固两相流态化状态,具有燃烧温度低、燃烧效率高、燃烧产物中NOx和SOx的排放量较低等特点,被广泛应用于工业锅炉和发电厂。
三、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究1. 燃料优化研究表明,选择合适的燃料对降低NOx排放量具有重要意义。
丰富的氢含量和低的灰分含量的煤对降低NOx排放量具有积极作用。
在燃烧过程中对燃料进行预处理,如添加氢气或氨气等还原剂,能够有效减少NOx的生成。
2. 空气分配优化在循环流化床锅炉的燃烧中,通过合理控制空气分配,使其与燃料充分混合,可以有效降低NOx的排放量。
采用二次空气等技术进行空气分配优化,能够有效提高燃烧效率和降低NOx排放。
3. 燃烧温度控制研究表明,降低燃烧温度是降低NOx排放的有效手段之一。
通过优化燃烧过程中的温度分布,使燃烧温度保持在适当范围内,能够有效减少燃烧产物中NOx的含量。
4. 燃烧时间延长通过延长燃烧时间,使燃料在燃烧过程中充分燃烧和混合,可以降低燃烧产物中NOx 的含量。
采用再循环燃气等技术,能够有效延长燃烧时间,减少NOx的生成。
四、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用前景低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究具有广阔的应用前景。
随着环保政策的不断加大力度,对排放标准的要求也日益提高,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用将会越来越受到重视。
随着相关技术的不断进步和成熟,低氮燃烧技术将会在循环流化床锅炉领域得到广泛应用,为环保和节能做出更大的贡献。
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析
化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化分析一、引言循环流化床锅炉是一种常见的工业锅炉,广泛应用于化工企业的生产生活中。
循环流化床锅炉由于其燃烧效率高、污染物排放少的特点,在化工企业中得到了广泛的应用。
在实际生产中,循环流化床锅炉的燃烧运行存在一定的问题和隐患,需要不断进行优化分析,提高其燃烧效率和安全性。
二、化工企业循环流化床锅炉燃烧运行问题分析1. 燃烧效率低在实际生产中,循环流化床锅炉的燃烧效率低是一个较为普遍的问题,燃料燃烧不完全,导致燃料资源的浪费。
这不仅影响了企业的经济效益,还加剧了对环境的污染。
2. 烟气排放超标由于燃烧效率低,循环流化床锅炉燃烧出的烟气中含有大量的污染物,例如二氧化硫、氮氧化物等,导致烟气排放超标,污染环境。
3. 燃烧设备老化随着循环流化床锅炉的长时间运行,燃烧设备会出现老化现象,如喷嘴堵塞、风口积灰、炉排磨损等,导致燃烧效率下降,安全隐患增加。
4. 运行参数不稳定循环流化床锅炉的运行参数受到多种因素的影响,如燃料性质、炉温、空气分配等,导致运行参数不稳定,影响设备的长期稳定运行。
以上问题的存在,不仅影响了循环流化床锅炉的正常运行,还对环境造成了一定的影响。
对化工企业循环流化床锅炉的燃烧运行进行优化分析,是提高企业生产效率和环保水平的重要举措。
三、化工企业循环流化床锅炉燃烧运行优化方案1. 提高燃料燃烧效率通过提高燃料的质量、进行合理的搅拌和预燃处理等方式,能够有效提高燃料的燃烧效率,减少燃料的浪费。
2. 优化炉排结构合理设计炉排结构,采取适当的炉排清洁措施,避免炉排堵塞和磨损,保证燃料的充分燃烧,提高燃烧效率。
3. 完善燃烧系统通过优化燃烧系统,合理设置喷嘴、风口和空气分配装置,保证燃料与空气的充分混合,提高燃烧效率,减少污染物排放。
4. 控制炉温和氧含量合理控制循环流化床锅炉的炉温和氧含量,避免燃烧过热或者不足,保证燃烧的稳定和完全,提高燃烧效率。
5. 加强设备维护定期对循环流化床锅炉进行设备维护,清理喷嘴、炉排和风口,检查燃烧设备的工作状态,及时发现问题并加以处理,减少设备老化对燃烧效率的影响。
循环流化床锅炉燃烧优化控制技术
循环流化床锅炉燃烧优化控制技术摘要:随着社会发展,循环流化床锅炉燃烧应用得到很大发展提升,技术应用成就显著,但也存在能量消耗比较严重等问题,工作人员应该根据实际情况,在机组自动控制技术和运行效率方面进行技术调整和测算分析,促使循环流化床燃烧技术能够更加高效,最大程度提升锅炉燃烧效率和系统节能效果。
本篇主要对锅炉控制技术进行探索分析。
关键词:循环流化床;锅炉燃烧优化;燃烧控制技术;引言循环流化床锅炉作为火电厂三大主机首要组成部分,其相对燃烧效率较高,且具有燃烧稳定、不易灭火,煤种适应性强的特点。
在燃烧控制过程中通过合理的优化运行逻辑和运行调整手段在实际生产中取得良好效果。
运行人员在保证合理的床温、床压和额定气温、汽压方面,切实维持较高的循环热效率,减少锅炉热损失至关重要,随着在役机组运行年限的增加和寿命损耗,主要设备运行技术压力持续增加,制定应用合理的循环流化床锅炉优化控制管理和干预工作,对火电厂节能优化运行具有重要意义。
有鉴于以上技术背景,本文将围绕循环流化床锅炉燃烧优化控制技术论点进行简要阐述分析。
1.典型循环流化床锅炉的结构1.1例举DG1177/17.4-Ⅱ2型锅炉整体布置为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。
锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛、三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分组成。
炉膛内前墙布置有十二片屏式过热器管屏、六片屏式再热器管屏,后墙布置两片水冷蒸发屏。
共布置有十个给煤口,全部布置于炉前,在前墙水冷壁下部收缩段沿宽度方向均匀布置。
炉膛底部是由水冷壁管弯制围成的水冷风室,水冷风室两侧布置有一次热风道,进风型式为平行于布风板从风室两侧进风,空预器一二次风出口均在两侧,一次热风道布置较为简单。
一次风道内布置有两台点火燃烧器。
六个排渣口布置在炉膛后水冷壁下部,分别对应六台滚筒式冷渣机。
2.循环流化床锅炉基本运行特点2.1循环流化床锅炉主要特点可以概括为两个方面:一方面是内部燃料的循环燃烧效率较高,另一方面是燃料适用性较为广泛。
循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术概要
应用案例・产品与应用2009年第6期107循环流化床锅炉燃烧自动先进控制系统应用技术李香远(辽宁阜新金山煤矸石热电有限公司设备部,辽宁阜新 123006摘要利用厦大海通专利技术无辨识自适应预估控制器实现对循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制,并对锅炉燃烧过程中的煤量和风量进行优化,及时、准确地对锅炉给煤、密相床温,炉膛负压能及风量的预估计算和控制,实现了燃烧过程的自动控制和过程优化,达到提高锅炉效益,减少煤耗的目的。
关键词:循环流化床锅炉;先进控制1 引言循环流化床锅炉由于具有大滞后,煤质多变,燃烧过程非线性的特性,现有的DCS 系统运用基于PID 算法的控制方案很难实现其燃烧过程的自动控制,所以目前此类锅炉自动化的程度都很低。
随着各工厂对生产过程的自动化要求程度的提高,这就需要一种更优的控制算法和解决方案来实现。
厦大海通先进控制组态软件XD-APC 集成具有自主知识产权的的CFBB 优化控制系统(中国发明专利号LZ.03143920.9,全面解决循环流化床锅炉燃烧自动控制,并能对燃烧过程进行优化,给工厂同时带来经济和社会效益。
2 专利技术循环流化床锅炉燃烧过程优化控制系统设有优化控制器,粒子浓度、风量、给煤量控制器以及相应的执行器,锅炉燃烧过程测量装置,粒子浓度和床温预估器。
抓住锅炉燃烧过程粒子浓度控制的关键,使锅炉燃烧稳定,并能优化燃烧过程,提高燃烧效率。
通过软测量装置获得表征炉膛粒子浓度的特征数。
通过优化控制器输出的最佳粒子浓度、料床温度和风量的给定值,形成在线优化串级系统。
通过将粒子浓度和给煤量控制器输出引入粒子浓度和床温预估器,具有预估功能,用以解决粒子浓度和给煤量控制器存在的纯滞后和耦合问题。
海通无辨识自适应预估控制器IFAP 的最大特点是稳定性好,并具有在线自适应、自整定和预估校正的功能,可以满足类似循环流化床这样工况多变,影响因素复杂并具有大滞后特性的过程的自动控制。
同时,由于控制器参数实现了在线实时自整定,无需人工设定,使先进控制系统的后期维护相应简单,也使先进控制系统可以长期运行。
循环流化床锅炉APC优化控制的研究与应用
循环流化床锅炉APC优化控制的研究与应用摘要:目前,循环流化床燃烧控制技术已经成为了一种相对完善并且得到实用的燃烧技术。
但国内现阶段使用中的循环流化床锅炉,其自动化程度相对较低。
通过APC(Advanced Process Control先进过程控制)锅炉燃烧优化自动控制的系统,对锅炉燃烧过程中的煤量和风量进行优化,有效地解决CFB(循环流化床锅炉)燃烧系统问题,实现锅炉的全自动免干预运行(50%--100%负荷),保证运行参数压红线运行,实现降低劳动强度、减员增效,最主要的是可以提高锅炉的经济效益1.0%以上,实现节能减排。
1引言齐鲁石化热电厂二化动力站#1锅炉是240t/h CFB锅炉,DCS 系统采用霍尼韦尔的DCS系统,优化前存在以下问题:(1)、一部分控制回路处于手动控制,运行人员劳动强度大,工艺参数控制不稳定;(2)、运行人员操作技能不同,锅炉的调整方式不同,特别是在夜间,操作频次减少,参数控制精度较差,锅炉效率得不到保证(3)、给水母管采用母管制给水方式,变负荷时母管压力调节不及时,存在抢水的问题;(4)、化工装置负荷波动时母管压力产生波动,锅炉负荷亦随着波动;(5)、无法保证最优的风煤配比以及最佳一二次风配比,煤种发生变化引起配风失调导致锅炉效率不高。
为响应国家节能减排号召,解决燃烧系统自动控制存在的问题,2020年由烟台锐控自动化控制工程公司采用外挂APC的方式对#1锅炉的相关自动控制回路进行调试与优化,降低单位蒸汽量的燃煤、厂用电耗的形成,实现节能目标。
2先进控制方案2.1系统架构APC控制系统与原DCS系统采用通讯外挂的方式来实现信号通讯。
除了接口程序外(改动量很小),原DCS系统组态不做任何修改,以保证原DCS系统的完整性与安全性。
APC控制系统所有需要的信号全部来自DCS系统,不需要再增加任何现场仪表。
为了提高通讯的实时性和优化控制系统的可靠性,通讯服务器与优化控制服务器为同一台服务器。
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法循环流化床锅炉是目前工业生产中比较普遍的一种锅炉类型。
其燃烧过程主要是将燃料在高速流化床内进行燃烧,并通过床层内的固体材料将热量传递给锅炉传热面,最终将水加热生成蒸汽。
由于燃料种类及质量、燃烧状态、燃烧温度等因素的复杂性,循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制一直是一个难题。
为了优化循环流化床锅炉的燃烧过程自动控制,我们可以采用以下方法:1. 优化循环流化床锅炉的供氧系统。
合理的供氧系统能够提高燃烧效率,减少燃料的消耗量。
我们可以通过控制风量、氧气含量、送风方向等因素来实现供氧系统的优化。
2. 建立燃烧过程模型。
通过建立燃烧过程的模型,我们可以更加准确地预测燃烧效率、床层温度、气体组成等参数,并据此调整控制参数来优化燃烧过程。
3. 采用先进的控制算法。
现代控制算法如模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等,可以对复杂的循环流化床锅炉燃烧过程进行优化和控制。
4. 采用自适应控制。
由于循环流化床锅炉的燃料种类及质量、燃烧状态、燃烧温度等因素会随时发生变化,我们可以采用自适应控制方法,根据实时的燃烧状态进行调整和优化。
5. 采用现场监测技术。
现场监测技术如辐射测温、压力传感器、氧气传感器等,可以实时监测循环流化床锅炉的燃烧状态和床层特征参数,从而优化控制参数。
循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制需要综合考虑多种因素,并采用现代控制算法和监测技术来进行优化调整。
通过科学合理的控制手段,可以提高燃烧效率,降低污染物排放,保证循环流化床锅炉的正常运行。
通用燃烧优化控制技术(BCS)在生物质CFB锅炉的应用效果
中图分类 号 : T K 2 2
文 献标识码 : A
文 章编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 4 ) 0 2 ( c ) -0 0 0 3 - 0 2
Ab s t r a c t : I n r e c e n t y e a r s, t h e r a p i d d e v e l o p me n t o f C h i n a’ s b i o ma s s p o we r g e n e r a t i o n i n d u s t r y, I n t h e r un n i n g p r o c e s s o f t h e e n t i t y
高 新 技 术
S C I E N C E &T E C H N 0 L 0 G Y .
匿圆
通用燃烧优化 控制技术 ( B C S ) 在生物质 C F B锅炉 的应 用效果
朱栋彬 胡 明超 ( 中 国节能 ( 宿 迁 )生物 质能 发 电有 限公 司 江苏宿迁 2 2 3 8 0 0 )
e n t e r p r i s e 。 t r u l y r e f l e c t t h e s up e r i o r i t y a n d p r a c t i c a b i l i t y o f t hi s t e c h n o l o gy, Le t t h e e n t e r p r i s e r e c e i v e d t a n g i b l e b e n e f i t s . I n t h i s p a p e r 。 t h e BC S t e c h n o l o g y i n t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n o f t h i s c o mp a n y c a r r i e s o n t h e b r i e f a n a l y s i s .
循环流化床锅炉燃烧过程优化控制技术
投入 自动运行 ,其给煤 、一次风 、二次风 、引风等控制均需
手动操作 ,容易引发人为失误 ,造成 很多不 良后果 。因此 ,
动O P C ( 或Mo d b u s ) ) ]  ̄ 务进程 ,软件通过 自带的O P C ( 或Mo d b u s )
要 :通过对真 空回潮机冷却水循 环系统 的改造 ,解决 了因冬季温度过低 冷却水循环 系统局部冻结影
响生产的问题。
关键词 :真 空回潮机 ;冷却水 ;循环泵
中 图分 类 号 :T S 4 3 文 献标 识码 :B
一
、
改造背景
等 ,冷却塔储 水罐 内的存水量 也不 同,因此会 出现工 作时 部分冷却塔 “ 缺水 ”和补水时部分储水 罐 “ 溢水 ”的情况 。 为此 ,在4 个冷却 塔储水 罐底 部增 加管路 将4 个储 水罐 连通 ,来平衡4 个储 水罐 的存 水量( 见 图I ) ,以减少 “ 溢水”
实现循环流化床锅炉燃烧 自动控制意义重大 。
杭 州浙江工业 大学蓝屋 电子有 限公 司f 以下 简称蓝屋 电
子1 开发 的循 环流化床锅炉燃 烧过程优化控 制系统 ,可 以兼
顾锅炉 负荷 、蒸汽压力 、主汽温度 、汽包 水位 、炉膛 负压 、
氧量 、一 次风量 、二 次风量 、给煤量 、床温 、床压 等众 多
能
文章 编 号 :1 6 7 1 — 0 7 1 1( 2 0 1 3 )0 1 — 0 0 6 9 — 0 2
真空 回潮机冷却水 系统 技术 改造
王 娟 娟 ,赵 文 龙 ,王 迎 彬
( 河南中烟工业 有限责任公 司新郑卷烟厂 ,河南 摘 新郑 4 5 1 1 5 0 )
循环流化床锅炉燃烧控制系统优化
循环流化床锅炉燃烧控制系统优化摘要:循环流化床锅炉是电厂生产中要用到的重要设备,由于其高效、节能、污染低的优点,近些年发展应用的较快。
但是其在使用过程中因为受到各种因素的影响,其燃烧效率没有完全发挥出来,在对其使用中,要对这些影响因素进行仔细分析研究,并进行有针对性的优化措施,只有这样才能将其节能优势充分发挥出来。
关键词:循环流化床;锅炉;燃烧优化一、循环流化床锅炉工作原理CFB锅炉燃烧系统中,煤仓中输送出来的燃煤首先被加工成一定粒度的煤粉粒,一部分通过给料机送到流化床的密相区进行燃烧,另一部分则进入稀相区继续燃烧。
燃烧所需要的一次风从炉膛底部通过布风板送入,二次风从炉膛的侧墙部送入。
炉膛四周会布置水冷壁,用于吸收燃料燃烧释放的热量。
循环灰分离器将大量高温固体燃料从烟气中分离出来,通过返料装置连续稳定的送到炉膛内继续燃烧,使燃料和脱硫剂多次充分的发生化学反应,实现较高的燃烧效率和脱硫效率。
燃料燃烧时产生的大量高温烟气依次经过热器、再热器、省煤器和空气预热器,最后通过尾部烟道进入除尘器进行除尘,由引风机通过烟囱排向大气中。
二、循环流化床锅炉的燃烧控制(一)床温(料层温度)的控制料层温度又被称为床温,指的是燃烧密相区内流化物料的温度,这个参数直接关系到锅炉能否安全稳定运行。
测定床温的时候一般采用不锈钢套管热电偶作一次组件,将其布置在燃烧室密相层中,距离布风板200~500mm,插入炉墙深度维持在15mm~25mm之间,且数量必须大于等于2只。
锅炉运行过程中不能忽视料层温度的监视,通常情况下需要将温度控制在850~950摄氏度,这是因为温度过低锅炉会出现灭火以及燃烧不稳等情况,并且这个温度区间也是最佳脱硫脱销温度,温度过高则容易出现高温结焦,造成锅炉出现停止运行的事故。
所以物料层的温度不能低于800摄氏度,最高则不能超过970摄氏度。
(二)二次风压控制系统二次风系统是CFB锅炉的重要系统。
二次风压的大小会直接影响主汽压力、主汽温度等重要参数,也极大影响着机组运行的经济性为了在机组升降负荷过程中获得更好的动态性能,达到二次风机出力的灵活性。
循环流化床燃烧技术分析与应用
循环流化床燃烧技术分析与应用摘要循环流化床燃烧技术能有效地提高燃烧效率,降低氮氧化物的排放,以及在燃烧劣质燃料等方面具有独特的优势。
随着理论研究的不断创新和实际应用技术的日臻完善,循环流化床燃烧技术必将发挥出更大的作用。
关键词循环燃烧;燃烧特性;循环流化床锅炉中图分类号tm6 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0130-020 引言我国目前煤炭年消费量约10多亿吨,其中大多数通过燃烧被利用。
随着我国环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高,燃煤与环保的矛盾日益突出。
然而,燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了煤炭的浪费和环境污染,节约能源与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的重点。
因此,寻求高效、低污染燃烧技术成为关键。
循环流化床燃烧技术作为一种新型的高效低污染清洁煤技术,具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节快等优点,在国内外都得到了迅速发展。
如今,中型容量的循环流化床锅炉的研制与开发已进入商业化运行阶段,但要充分发挥其优势,必须走产业化和大型化的道路,开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉,并在容量上尽快达到煤粉炉的水平。
一旦该技术实现了大型化和国内的产业化,就能切实地显现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。
1循环流化床燃烧技术的发展循环流化床锅炉是近年来发展起来的一种新型煤燃烧技术。
在短短的30年间,流化床技术得到了飞速发展,从德国鲁奇公司首先取得循环流化床燃烧技术的专利,至今已经形成多个技术流派:绝热旋风筒带有外置换热床的循环流化床燃烧技术;带有汽冷旋风分离的循环流化床燃烧技术;燃烧室内布置翼形受热面的高温绝热旋风分离的循环流化床燃烧技术等。
上世纪90年代中期,又出现了冷却式方型分离紧凑式循环流化床燃烧技术。
由笨重易损的热旋风筒进步到90年代初的精巧耐用的汽冷旋风筒,进而开发出冷却式方型分离紧凑式循环流化床锅炉,为循环流化床锅炉最终回归到传统锅炉的简洁布置做下铺垫。
浅析循环流化床锅炉燃烧优化调整
浅析循环流化床锅炉燃烧优化调整摘要循环流化床锅炉(CFB)技术是近十几年来迅速发展起来的一项高效低污染清洁燃烧技术。
本文系统深入地研究了CFB锅炉调试及燃烧优化调整方法,所提出的调试及优化调整方法均在现场得到了实际应用,达到了满意的控制效果。
关键词循环流化床锅炉;调试;燃烧;优化调整0 引言循环流化床锅炉燃烧技术以其优越的燃烧稳定性、燃料适应性、调峰能力,以及燃烧温度可控制得相对较低、S02排放小等优势,CFB锅炉燃烧技术最早在国外燃烧褐煤并取得成功,因此以燃烧褐煤为基础的CFB锅炉设计成为主要设计模式。
在CFB技术引进国内后,由于燃料的多样性,CFB锅炉在燃烧烟煤、无烟煤、贫煤以及其它劣质煤时遇到困难。
而另一方面,随着煤粉在脱硫技术方面的不断改进、脱硫成本的不断降低,使得CFB锅炉炉内脱硫的优越性相对下降,因而,优化燃烧调整、提高CFB锅炉燃烧经济性是CFB锅炉燃烧技术所必须解决的问题[1,2]。
1 影响CFB锅炉燃烧效率的因素分析1.1 燃料粒径分布的影响CFB锅炉对燃料粒径分布要求很高,合理的粒径分布是锅炉燃烧安全稳定和经济的重要保证。
一般来说,细颗粒在炉内能优先燃烧,能提供锅炉燃烧所需的起始热量;粗颗粒在炉内持续燃烧,能提供锅炉燃烧所需的延续热量。
燃料粒径对锅炉的影响有以下几点。
1)若细颗粒比例少,粗颗粒比例多,锅炉流化所需一次风量相应增大,细颗粒逃逸出炉内的几率增高,锅炉飞灰含碳量相应上升;2)细颗粒比例多,粗颗粒比例少,在相同的流化风下锅炉床层上移,床温升高,燃烧上移,锅炉排烟温度也相应上升;3)燃料粒径过粗还会影响到锅炉流化和排渣,过粗的粒径使流化变差,锅炉长期运行时易造成结焦。
针对FOSTER WHEELER公司的选择性冷渣器,颗粒过粗更易使排渣不畅甚至结焦。
1.2 风量(氧量)的影响风量调整能有效地改善风、煤灰的混合程度,提供最佳的燃料、供风的混合方式,同时也是锅炉床温调整的主要手段之一。
循环流化床锅炉燃烧控制系统优化分析
技术应用与研究此种锅炉燃烧技术本身是一种全新的清洁技术,与传统的燃烧方式和设备运行状况相对比,燃烧的类型最大差异是CFB锅炉。
燃料在处于流化状况中会进行全面的燃烧,从而有效提升燃放的质量和效率,不仅带动了企业的生产还会降低对于环境的压力,实现对清洁技术的全面利用。
一、循环流化床锅炉的工作原理在锅炉燃烧系统的运作过程中,通常会将大量的燃料进行处理,并制作成大小和直径保持在一定标准内的粉粒,将其分为两部分,其中一组会被给料机传送到对应的流化床加工处理区域进行集中化的燃烧,另一组会被放置于稀相区进行进一步的燃烧。
在此阶段中,通常利用一次风,经由设备的下方进行输送,然后将二次风从侧墙区域进行传送。
炉膛的周围区域会被安装冷水处理装置,有效的处理经过燃烧之后所产生的大量热量。
循环灰分离装置会将其进行充分燃烧之后所产生的固体以及气体做以区分,利用返料设备对其予以稳定处理,然后经过炉膛处理装置继续燃烧,让燃料和内部的脱硫剂进行多次的反应,从而有效提升燃烧质量和效率,将燃料的价值发挥到最大。
经过燃烧的燃料会将大量气体通过热器、再热器、省煤器以及空气预热器进行传输,之后对设备进行专业的除尘处理,然后再经由排风装置通过烟囱排放到大气中。
二、循环流化床锅炉控制系统优化研究1.床温控制系统此类控制系统是CFB专属的控制装置,在运作的过程中,专业人员应当着重注意床温的数据浮动,保障燃料可以在装置中正常的燃烧,以实现高效的脱硫过程。
此类装置的床温控制系统是由对风量的改变从而实现的,风量的配比往往会分为一级和二级。
床温设定值是经过锅炉负荷利用函数发生器进行运算的,但是也可以根据实际的情况进行具体分析,因为在燃烧的过程中,经常会被周围的环境所影响,专业的技术人员应当结合自身的维修经验对设备和燃烧过程进行调整。
要想提升系统运行的效率,应当提前放置一个反馈的装置,经过锅炉负荷信号传递给煤量一个最大值的选择器之后才会生成。
控制装置需要事先输入对于床温前期估计的设定值并进行反复的测量和预算,之后再向设备输入一级和二级的风量。
降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫的措施
降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫的措施在当今的环保意识日益提高的社会背景下,减少工业生产对环境的污染已成为各行各业日常工作中不可忽视的问题。
作为常见的能源供应设备,流化床锅炉在工业生产中发挥着重要作用。
然而,随着工业化进程的不断加快,流化床锅炉在燃烧粉煤时产生的粉煤灰三氧化硫排放也成为环保部门和企业关注的焦点。
本文将探讨降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫排放的措施。
1. 燃烧优化技术在流化床锅炉的操作过程中,采用燃烧优化技术是降低粉煤灰三氧化硫排放的有效措施之一。
通过合理的燃烧控制和燃料调配,可以有效降低燃烧过程中的三氧化硫生成量,从根源上解决污染问题。
2. 烟气脱硫技术针对流化床锅炉粉煤灰三氧化硫排放问题,采用烟气脱硫技术是一种成熟的解决方案。
常见的脱硫方法包括石灰石石膏法、石灰石浆法、双碱法等,这些方法可以在燃烧过程中捕获和还原烟气中的三氧化硫,降低对环境的污染。
3. 设备更新与改造随着科技的不断进步,现有的流化床锅炉可以通过设备更新和改造,减少粉煤灰三氧化硫排放。
可以加装烟气脱硫设备、优化燃烧系统,提高燃烧效率,从而减少三氧化硫的排放。
4. 燃料选择与处理在实际操作中,粉煤灰三氧化硫排放量与燃料的选择和处理密切相关。
选择低硫煤或者采用含硫煤的同时进行脱硫处理,可以有效降低燃料燃烧带来的环境污染。
总结回顾降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫排放,需要多方面的措施协同作用。
通过燃烧优化技术、烟气脱硫技术、设备更新与改造以及燃料选择与处理等手段,可以有效减少粉煤灰三氧化硫排放,保护环境,净化空气。
个人观点在工业生产中,减少对环境的污染是每个企业都应当重视的责任和义务。
降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫排放,不仅是符合环保政策要求,也是对企业自身形象和社会责任的一种体现。
只有不断探索创新,采取有效措施,才能实现产业升级和环境可持续发展的目标。
结语通过以上的内容,相信您已经对降低流化床锅炉粉煤灰三氧化硫排放的措施有了全面的了解。
循环流化床锅炉燃烧优化控制及节能分析
循环流化床锅炉燃烧优化控制及节能分析发表时间:2020-12-01T06:48:55.096Z 来源:《中国科技人才》2020年第22期作者:张益[导读] 在目前社会发展当中循环流化床锅炉燃烧的应用相对来说比较多,且在实际应用的时候取得了非常显著的成就,但是在实际应用的时候存在着能量消耗比较严重等问题,对其工作质量等造成了相当严重的影响。
常州英科环境科技有限公司江苏常州 213100摘要:在目前社会发展当中循环流化床锅炉燃烧的应用相对来说比较多,且在实际应用的时候取得了非常显著的成就,但是在实际应用的时候存在着能量消耗比较严重等问题,对其工作质量等造成了相当严重的影响。
工作人员应该根据实际情况进行分析,对其不断的进行优化和分析,最大程度上提升锅炉燃烧工作开展的质量,使其能够更加的优化,工作质量等都能够得到很好的提升。
本篇文章主要是对锅炉控制平台的探究等进行分析。
关键词:循环流化床;锅炉燃烧优化;控制及节能引言:该项技术的研究相对来说比较早,是在当前发展当中非常重要的一项清洁燃烧技术,对于燃料的适应性比较强,且在开展工作的时候有非常重要的影响,在一定程度上更好地提升工作效率,使得环境污染问题能够得到很好的解决,对于我国社会的进步发展有很大的帮助。
同时燃料的燃烧的过程中时间相对长,燃气燃烧比较充分,最大程度上降低了燃气的浪费,为我国社会的进一步发展有很大的促进作用。
要想更高质量的开展工作,就需要工作人员能够严格的按照相关标准化的技术进行操作,这样才可以充分的发挥该项技术的优点。
2、自动化燃气的投入对其节能效益的探究2.1有效的降低人工操作的强度利用该项技术开展工作的时候,能够有效的降低人工操作的工作量,工作人员可以有更多的时间对工作过程各环节进行深入的管理检查,并且在巡查过程中及时的发现存在的问题,与相关工作人员进行沟通交流,制定科学合理的解决方案。
对于人工操作强度的降低,能够有效的降低单位人力资源成本,对于相关单位的进一步发展有很大的影响,最大程度上有效的提升单位的经济效益,所以在发展过程中,相关管理工作人员应该重视该项技术的应用,且结合实际情况科学的制定相应的使用方案,最大化的提升工作质量以及效率[1]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
文章编号:100428774(2010)01232204第一作者:吴剑恒(1975~),工程师,河南省西华县人,1997年毕业于中国矿业大学机电学院,获工学学士学位,福建省电力安全监管技术委员会专家,现任福建省石狮热电有限责任公司生产技术部主任,长期从事电厂生产运行和技术管理工作。
燃烧优化控制技术在循环流化床锅炉上的应用与效果收稿日期:2009205212吴剑恒1,陈文强1,高瑞峰2,于现军2(1.福建省石狮热电有限责任公司,石狮362700;2.北京和隆优化控制技术有限公司,北京100096)The I mp le m e n tation M ethod and App lica tion E ffect of BCS i n CFB BoilerWU Jian 2heng 1,C HEN W en 2qiang 1,GAO Ru i 2f eng 2,Y U Xian 2jun2(1.Fu jian Sh ishiH eat&Po wer Cogenerati o n Co .Ltd ,Shish i 362700,Chi n a ;2.BeijingH er oopsys Co .Ltd ,Beiji n g 100096,Chi n a)摘 要:介绍燃烧优化控制技术(BCS)的技术特点及其在异构DCS 系统中无缝移植的实现方法,分析OPC 技术在跨控制系统中的功能和应用特点,阐述BCS 在CFB 锅炉燃烧系统中的应用效果及其推广价值。
关键词:燃烧优化控制技术(BCS);CFB 锅炉;OPC 技术;分散控制系统(DCS)中图分类号:TK223.7 文献标识码:B0 概述福建省石狮热电有限责任公司装有2台6M W 抽凝式汽轮发电机组和1台6M W 背压式汽轮发电机组,配套2台75t/hCFB 锅炉和2台35t/hCFB 锅炉,对两集控区集中供热、热电联产,到目前已投入运行10年。
由于CFB 锅炉燃烧过程是一个多变量、大滞后、强耦合的过程,而现有分散控制系统(D istri b uted Con trol Syste m ,简称DCS)在锅炉自动燃烧控制方面一直存在不稳定的现象,使得石狮热电公司4台CFB 锅炉燃烧采用手动操作调节,燃烧与系统运行效果一直不佳:¹手动操作时,对不断变化的工况调节有滞后并且不够平滑,造成锅炉运行不稳定,蒸汽压力、汽包水位、负荷、炉膛负压甚至排烟温度波动幅度大,灰渣含碳量时高时低,锅炉热效率较低,同时还对设备特别是汽轮机造成不利影响,不利于机组长期运行;º运行操作人员劳动强度大,并增加了人为失误的可能性,系统安全性差,不利于机组运行经济与安全;»手动操作方式使得机组运行严重依赖于操作人员的操作水平及劳动态度,不利于科学管理;¼手动操作无法克服频繁发生的工况扰动,运行状态的不稳定使锅炉根本无法达到优化燃烧状态,不利于经济运行。
这些问题除了与总体设计水平、运行条件严重偏离设计值等原因有关外,与DCS 系统没有充分发挥作用也有很大关系。
针对4台CFB 锅炉燃烧系统的现状,如何在其现有的条件下利用当今最先进的自动控制理论和系统平台使其燃烧效率达到最高、对环境的污染达到最低,成为我们必须研究解决的问题。
由北京某控制技术有限公司开发的循环流化床锅炉全自动燃烧优化控制系统(Boiler Omn i p otent Opti m ize Contr ol Syste m of the CFB boiler ,简称CFB -BCS)立足于锅炉最基本的测控仪表,采用先进的软测量技术、多变量解耦技术、过程优化控制技术、故障诊断与容错控制技术及先进的软件接口来实现锅炉的优化控制,从而达到锅炉的安全运行、稳定运行和经济运行的目标。
本文介绍CFB-BCS 在异构DCS 系统中无缝移植的实现方法及OPC 技术[OLE (Object L i n king and Embed i n g )f or Process Contr ol]在跨控制系统中的功能和应用特点,阐述BCS 在CFB 锅炉燃烧系统中的应用效果和推广价值。
1 CFB-BCS 技术特点CFB-BCS 采用正平衡法计算表征锅炉热效率的吨汽煤耗,以吨汽煤耗为优化指标,采用多维梯度优化算法,寻找最佳的床温和二次风风量设定值,使得燃烧过程逼近最优区域,以获得经济燃烧的效果。
CFB-BCS 具有以下6大核心技术:(1)有限条件正确相关技术。
只要现场能做到在控制室手动遥控就满足了BCS 的基本条件,控制量的变化必须导致测量变量的正确变化,至于变化量是否绝对准确则不是必需的,保证了现场改造最少、投资最低。
(2)软测量技术。
用现有的测控信号构造虚拟的测量参数,用几乎所有的有限测控信号和虚拟变量构建一个可以表征当前工况下的燃烧效果变量。
(3)自寻优及滚动优化技术。
以生产等量的蒸汽量用最少量的燃料为优化目标,使锅炉的燃烧状态用最合适的时间达到,最佳地解决了燃烧系统的经济性问题,不需要人工输入任何燃料分析数据、负荷参数及一大堆的模型初始化参数。
优化模型运行后可以自动检测各种因素引起的最佳燃烧点的偏移而自动启动寻优算法并重新将控制点拉回到燃烧效率曲线的/山顶0,见图1。
滚动优化技术则是解决了如何让锅炉越烧越好的问题,即每次优化的启动都是在上一次优化的结果基础上进行的,实现真正的全自动优化燃烧并使工人劳动强度降至最低,克服负荷变化及煤质变化,使锅炉燃烧效率达到最高,燃烧效率提高1.0%~2.5%。
图1 自寻优程序框图(4)故障诊断与容错控制技术。
仪表的不准确、执行器的故障等都不会影响系统的正常运行,当部分仪表在故障状态下,系统仍能全自动优化运行,避免因断煤而停炉的事故,实现断煤故障诊断和全自动处理,使系统的安全可靠性大为提高。
(5)智能软伺服接口。
取消了硬手操及硬伺服,对阀的多种特性不敏感,不需要阀位反馈,可使各种调节阀的寿命延长5倍以上,具有模数转换功能、手操器功能、伺服放大器功能,可达到任意可能的控制精度。
(6)多炉协调优化技术。
搞好4台锅炉相互之间的协调操作,可合理地分配锅炉的运行负荷,并以最科学的策略来稳定蒸汽母管的压力,见图2。
这些核心技术可实现CFB 锅炉燃烧系统的全自动优化运行,使吨汽煤耗平均降低2~5kg 以上,锅炉燃烧效率提高1.0%~2.5%,达到节能降耗减排的目的。
图2 多炉协调优化模型框图2 利用OPC 解决BCS 与DCS 通讯2.1 OPC 技术简介由于石狮热电公司拟引入的CFB-BCS 本身就是一个独立的DCS 系统,而石狮热电公司机组现在运行的DCS 系统是S UPCON 公司提供的ECS-100,这就产生BCS 如何整合到原先的DCS 系统上的问题,而不至于影响其他设备的运行,达到投入最小,产出最大的目的。
这时,OPC 作为DCS 和BCS 之间的一个中间接口,有效、实时、高速的实现了DCS 和BCS 之间的数据通讯,解决了异构系统之间的技术瓶颈。
OPC 是微软公司的对象和嵌入技术在过程控制方面的应用,以OLE /CO M /DC O M 技术为基础,它包括有一整套接口、属性与方法的标准集,主要应用于过程控制和工业自动化应用。
它采用C /S 模式,由OPC 服务器端和OPC 客户端两部分组成,OPC 服务器完成收集DCS 系统下分散的现场设备数据信息等,然后通过标准的OPC 接口传送给应用;OPC 客户端则通过标准的OPC 接口接收数据信息,它为工业自动化软件面向对象的开发提供了统一的标准,由于OPC 按照面向对象的原则,它将一个应用程序(例如OPC 服务器)作为一个对象封装起来,只将接口方法暴露在外面,而让客户以统一的方式调用这个方法,从而保证了软件(OPC 服务器端)对客户端的透明性。
因此,采用这项标准后,极大地提高了DCS 系统的开放性与可互操作性。
2.2 利用OPC 解决BCS 与DCS 通讯的方案第一步是在原先DCS 系统的任意一台平台计算机(比如在图3中DCS-1这台操作员站点,当然这台计算机必须与BCS 系统所在的计算机在网络上形成同一个操作网)上安装S UPCON 公司的ECS -100OPC-Server 软件,然后需要进行相应配置,使得OPC-Server 可以导入运行中DCS 的实时数据。
图3 DCS 与CFB -BCS 的拓扑结构第二步是在燃烧优化系统平台所在的这台操作站计算机上(如图3中的OPC-client2)安装OPC-Client 软件,然后需要进行相应配置就可以使这台操作站计算机上的HOLL YS YS 系统与S UPCON 的DCS 系统正常通讯,当然由于两个DCS 组态软件在数据类型的定义方面可能有所差别,须在组态中进行相应转换(比如S UPCO N 的sfloat 类型对应HOL 2L YS YS 的rea l 类型)第三步是在S UPCON 的ECS-100组态中增加程序,实现同步接收HOLL YROOPS YS 系统的控制规则,并成功转换为DCS 的输出。
2.3 OPC 技术在工程中的应用通过这个项目,使得我们对OPC 技术有了进一步的认识,OPC 技术扩展了硬件设备的概念,只要符合OPC 服务器的规范,OPC 客户都可以与之进行数据交换,显然,OPC 技术为控制网与管理网之间的互联,以及上层应用软件和控制设备之间的数据通讯提供了极大的方便,而且使得整个企业综合自动化系统(CI PS)更具有灵活性和开放性。
实现了应用软件和硬件设备的/即插即用0。
只要遵循OPC 规范,上层应用软件即可随时通过OPC 接口来获取工艺生产过程数据。
因此,在实施CI PS 时,OPC 技术发挥了重要的作用:(1)数据存储。
OPC 实现了通过现场数据采集,企业的绝大部分与生产有关的数据都进入了实时和关系数据库系统。
(2)在线数据监测。
OPC 实现了实时数据库和DCS 系统的控制设备之间高效、灵活的数据读写。
企业管理层可以实时地获取现场各类数据,能通过W e b 的形式监控生产现场,使得/办公室更趋近现场0。
(3)OPC 技术解决了/信息孤岛0的瓶颈问题。
对企业的生产调度、计划优化、经营决策等起到了重要的作用。
3 CFB-BCS 的运行效果与推广价值3.1 CFB-BCS 的运行效果在OPC 的桥梁功能的支持下,CFB-BCS 先在75t/hCFB 锅炉(4号锅炉)上应用,经过近半年的运行实践证明,4号锅炉整体运行工况逐步趋于稳定,主要体现在以下几个方面:(1)床料沸腾平稳,床温稳定。
可以这样说,CFB 锅炉的床温如果控制不住,则就意味着整个BCS 控制系统的失败。
对中温返料(540~580e )且返料量大(物料循环倍率K =15~20)的CFB 锅炉来说,床温高时可通过加大返料量来降低温度,反之亦然,即系统本身具有负反馈特性,所以BCS 系统设计了基于专家系统的/床温(平均值))返料风压)返料量0的串级控制技术来实现了高精的床温控制。