循环流化床锅炉控制方案(xh)
循环流化床自动控制解决方案
循环流化床自动控制解决方案循环流化床自动控制解决方案一、前言中控在循环流化床锅炉控制方面进行了大量的研究并积累了丰富的现场实施经验,针对各种规模的流化床锅炉设计出了适用的控制方案,并已在多个生产现场成功实施。
二、工艺流程简介循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固分离循环系统、对流烟道三部分组成。
其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分;气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分;对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。
煤和脱硫剂被送入炉膛后,迅速被炉膛内存在的大量惰性高温物料(床料)包围,着火燃烧。
燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,物料在炉膛内呈流态化沸腾燃烧。
在上升气流的作用下向炉膛上部运动,对水冷壁和炉内布置的其他受热面放热。
大颗粒物料被上升气流带入悬浮区后,在重力及其他外力作用下不断减速偏离主气流,并最终形成附壁下降粒子流,被气流夹带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛循环燃烧直至燃尽。
未被分离的极细粒子随烟气进入尾部烟道,进一步对受热面、空气预热器等放热冷却,经除尘器后,由引风机送入烟囱排入大气。
图1 260t/h循环流化床锅炉监控画面图2 260t/h循环流化床机组监控画面三、控制方案循环流化床锅炉控制系统具有系统复杂、多变量输入多变量输出、变量关联耦合性强、输入输出非线性、大滞后等特点,如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求,极易酿成事故。
中控DCS系统在循环流化床锅炉上的应用主要功能有:数据采集与数据处理功能(DAS)DAS系统通过I/O卡直接从过程对象中获取数据,也可以通过SCnetⅡ或从其它子系统如MCS、SCS站采集和处理所有与机组有关的测点信号及设备状态信号。
在操作站上进行生产过程的集中监视和操作, DAS系统具有显示、记录、性能计算、历史数据存储和检索功能。
模拟量自动调节控制功能(MCS)汽包水位控制中控独创了汽包水位控制模块FB_BoiLCon,该模块中集成了基于直接物质平衡的专家控制、前馈单回路控制、前馈串级控制(三冲量控制)的3种控制方案,可以很好的解决汽包水位控制。
循环流化床锅炉控制系统的分析与设计
摘要:循环流化床锅炉又被称为CFB锅炉,循环流化床锅炉技术是近十几年发展迅速的燃烧技术,由于锅炉是采用燃油燃气进行燃烧,而循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、适应性广等明显优点,其作为一种高效的清洁燃煤技术,其效用受到人们广泛的关注,在燃煤技术当中占据了有力地位。
随着循环流化床锅炉商业化的快速发展,人们提出了循环流化床锅炉技术自动化运行概念。
本文通过对循环流化床锅炉控制系统的分析与研究,实现对循环流化床锅炉技术自动化的设计,有利于提高循环流化床锅炉的监控管理功能。
关键词:循环流化床锅炉自动控制技术优点1循环流化床锅炉燃烧技术的概念循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、燃烧适应性广等特点,其根据自身优势活跃在工业锅炉及废弃物处理等领域,循环流化床锅炉技术拥有很大的商业发展空间。
循环流化床燃烧技术作为一种新型的燃烧技术,其燃烧系统较为复杂,燃料燃烧形成飞灰始终流动在锅炉燃烧系统当中,流动状态的燃烧飞灰浓度较大容易影响其他控制技术的发挥,所以在循环流化床锅炉工作的过程中还需要人工进行操作调节。
如何调节各个参数之间的影响,使其控制系统操作变得稍微简单一些,对循环流化床锅炉控制系统进行研究与分析,设计合理有效的循环流化床锅炉控制系统是目前需要解决的问题。
2循环流化床锅炉控制系统的分析2.1燃烧控制系统循环流化床锅炉燃烧控制系统要保证燃烧过程中热量与负荷相适应,减少燃料不必要的损耗,从而实现锅炉燃烧控制系统的安全及高效运行。
锅炉燃烧控制系统具体可表现为对稳定的蒸汽压力及料床温度、锅炉燃烧的经济与环保、控制炉膛压力及床高范围等方面的控制。
循环流化床锅炉燃烧机理比较复杂,各参数之间耦合关系难以控制,被调参数容易同时受到多个调节参数的影响,给操控和受控变量配对造成了困难,所以循环流化床锅炉自动化控制难于一般锅炉的控制。
目前设计的燃烧控制系统比较简单,在燃烧自动控制系统运作的过程中,容易受到各个环节的影响,导致燃烧自动控制系统无法发挥出自动化控制的效用,最后还是依靠人工手动操作控制系统完成。
循环流化床操作规程
循环流化床锅炉,顾名思义,一要流化,二要循环。
流化不正常,锅炉无法运行,不循环或循环量少,就会导致锅炉出力达不到。
在循环流化床锅炉的运行中,床温、风量、燃料粒度、料层厚度和返料器温度的控制是几个最为关键的参数。
从根本上来讲,就是调整锅炉的物料平衡和热量平衡一致。
一、床温的控制:1、床温是通过布置在密相区各处的热电偶来检测的,一般床温控制在900±50℃,调整方法有三种:1)调整一、二次风量的搭配送入炉膛的风量是由实际燃料成分决定的,控制流化床温密相区的温度,可以通过调节一、二次风配比来实现。
密相区的温度高低是由密相区的燃烧份额决定的。
由于一次风由密相区送入,一次风比例控制密相区燃烧份额,调节一、二次风比例,可有效控制密相区燃烧份额,从而有效控制密相区的温度。
具体来讲,当一次风比例增大时,更多的颗粒被抛向床层上方离开密相区,使密相区的温度降低。
一旦因断煤造成床温下降,立即减小一次风量,可减缓床温的下降。
有时,在运行中给煤粒度过大,会造成密相区温度升高,运行人员往往采用加大一次风量,减少二次风量,总风量不变,来平抑床温。
否则,容易造成大颗粒沉积,由于此时燃烧效率不高,投煤量相对该负荷较大,因此,容易造成过热蒸汽超温现象。
由此看来,保持合理的燃料粒度,更有利于床温较好的控制。
2)风量不变调整给煤量锅炉在正常运行时,负荷确定以后,风量一般不变,床温的波动,可以通过改变给煤量来调整。
当煤质变化不大时,用“前期调节法”来控制,即床温有上升或下降的趋势时,提前控制给煤量适应床温的变化,调整的原则少调、勤调,使床温控制稳定。
当煤质变化较大时,用“冲量调节法”,应及时调整给煤量,保证输入热量不变,采取瞬间多量增加或减少给煤量,先控制住床温下降或上升的趋势,再稍加调整,使床温控制稳定。
3)控制循环灰量在循环流化床锅炉密相区内不布置受热面,循环流化床锅炉密相区的放热靠循环灰来吸收。
在密相区内,燃料燃烧放热,其中,一部分用来加热新燃料和空气,其余大部分热量必须被循环物料带走,才能保证热量平衡,保证床温的稳定。
循环流化床锅炉的运行及控制
“J”阀风机子组。
二次风机子组。 一次风机子组。
锅炉燃烧系统
给煤机子组。 给煤机允许启动条件。 给煤机启动步序。
给煤机停止条件。
给煤机停止步序。 细煤仓振打器。
石灰石给料系统
给石灰石机子组。 给石灰石机允许启动条件。 给石灰石机启动步序。
给石灰石机停止条件。
石 灰 石 给 料 控 制
二 氧 化 硫 含 量
炉 膛 压 力 引 风 挡 板 控 制
燃 油 风 量 调 节 控 制
床 下 风 箱 燃 烧 器
二 次 风 暖 风 器 控 制
空 预 器 冷 端 温 度 一 、
顺序控制系统SCS
主机组和辅助机组顺序控制系统SCS
锅 炉 烟 风 锅 炉 燃 烧 系 统 石 灰 石 给 料 系 统
控制方案
循环流化床锅炉的运行及控制
循环流化床(CFBB)的特点
煤的适应性好 燃烧效率高 燃烧强度高 石灰石脱硫效果好 NOX的生成量减少 负荷变化范围大 调节特性好 无埋管磨损 启动、停炉时间短 燃料制备系统简化 运行机理复杂
循环流化床锅炉的构成
组成部分
循环回路:
炉膛 气固分离器
尾部烟道:
过热器 省煤器
固体粒子回送装置
空气预热器
循环流化床的内外循环
烟 气 800~900℃
800~900℃ 4 ~ 6 m /s
空 气 燃 料
石 灰 石 空 气
循环流化床锅炉的运行控制
负荷调整
75 一次风量 二次风量
风量配比 循环量
床下风箱风温——燃烧器燃油/风量挡板调节
床下风箱 风温设定值 油量指令 PID 床下风箱 温度 风量指令 燃烧室 风量测量 PID 风量设定
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制循环流化床锅炉是一种高效节能的锅炉,广泛应用于工业和电力领域。
它采用循环流化床技术,将燃料(如煤、石油焦等)与气体在锅炉内部充分混合燃烧,从而提高燃烧效率和热能利用率。
在循环流化床锅炉中,料层差压和炉膛差压控制是非常重要的。
料层差压指的是在燃烧过程中锅炉底部料层与上部空气区域之间的压差;炉膛差压指的是在燃烧过程中炉膛内部气体与外部大气之间的压差。
料层差压的控制对于循环流化床锅炉的稳定运行非常重要。
如果料层差压过小,会导致料层的流化不充分,燃料燃烧不够完全,影响燃烧效率和热能利用率;如果料层差压过大,会导致料层的流化过度,床层中的颗粒粉尘过多,增加了排放量,并可能引起床层剧烈波动和燃烧不稳定。
为了控制料层差压,通常可以采用以下措施:1. 调整给料量:根据锅炉的负荷变化,调整给料量,使料层在合适的高度维持流化状态。
当炉内燃烧需要增加时,适当增加给料量,以提高料层的流化性;当炉内燃烧需要减少时,适当降低给料量,以减小料层的厚度。
2. 调整风量和风压:通过调整风量和风压,改变炉内气体的流速,以调节料层的压力分布。
当料层差压过大时,可以适当增加风量和风压,以促使床层中的颗粒重新上升,降低料层的压力;当料层差压过小时,可以适当减小风量和风压,以增强床层的流化性。
3. 优化料层结构:通过合理设计床层结构,如优化颗粒粒径分布和布置方式等,可以改善料层的流动性,减小料层的压降。
4. 清灰措施:定期清理床层中的灰渣,保持床层的良好透气性,防止堵塞和积灰现象的发生。
炉膛差压的控制同样也十分关键。
炉膛差压的稳定控制可以确保锅炉的正常燃烧和烟尘排放的控制。
炉膛差压过大会导致气体从锅炉内部泄漏出去,减少燃烧效率和热能利用率,同时也可能会引起炉膛的烟气逆流现象,增加了烟尘排放;炉膛差压过小会导致炉膛内的气体流动不畅,影响燃烧的稳定性。
为了控制炉膛差压,可以采用如下措施:1. 调整引风机风量:通过调整引风机的风量,改变炉膛内部气体的流动速度和压降,以控制炉膛差压。
循环流化床锅炉安全操作规程(三篇)
循环流化床锅炉安全操作规程循环流化床锅炉是一种新型的高效能、低污染的燃煤锅炉,其独特的循环流化床燃烧方式具有耗煤少、效率高、排放少的优点。
为了确保循环流化床锅炉的安全运行,制定了以下的操作规程:一、炉前准备及点火阶段:1. 在点火前,要仔细检查循环流化床锅炉的各项设备,并确保所有设备都处于正常工作状态。
2. 确保炉膛中已清除干净,并检查炉膛内是否有外来物质。
3. 打开空气预热器进风阀,调节其至合适的位置,避免过热和过冷。
4. 点火设备应符合安全规范,按照正常程序进行点火。
二、进料阶段:1. 加料前必须检查进料系统和输送设备的状态,并确保无堵塞和泄漏的情况。
2. 去除废弃物和异物,清理进料斗和输送管道。
3. 对于煤料的选择和质量要求,应按规定进行操作,并保证进料系统连续稳定地运行。
三、燃烧阶段:1. 在燃烧过程中,要根据炉内的温度和压力变化,合理控制进风调节阀、过热器出口阀和汽包水位调节阀等设备的工作状态。
2. 确保循环流化床内燃烧温度处于适宜的范围内,避免温度过高导致炉渣结团和堵塞问题。
3. 定期对燃烧系统进行除尘、除烟和除气的工作,保持良好的燃烧效果。
4. 对于燃料灰分较高的场合,要加强燃烧控制,防止废气排放超标。
四、安全防护:1. 在运行过程中严格遵守安全操作规程,不得擅自修改、随意调整设备,否则后果自负。
2. 遇到故障和异常情况时,应立即停车检修,并采取相应的应急措施,确保设备和人员的安全。
3. 定期对设备进行维护保养,检查设备的焊接、接头、胶垫等密封部位是否完好,发现问题及时进行维修或更换。
五、环保减排:1. 遵守国家环保和排放标准,严格控制烟尘、废气和污染物的排放,保持环境清洁。
2. 定期清理炉内的炉渣和灰渣,确保废物无害化处理。
3. 减少化学品的使用,选择环保的清洗剂和燃料,减少对环境的污染。
综上所述,循环流化床锅炉在安全运行方面有着详细的操作规程。
只有遵守这些规程,确保设备正常运行,才能有效地提高设备的使用寿命,降低事故发生的概率,保障人员和环境的安全。
新华公司循环流化床锅炉控制技术方案
新华公司循环流化床锅炉控制方案1概述循环流化床锅炉(Circulating Fludized Bed Boiler,以下简称CFB锅炉)作为一种煤的清洁、高效燃烧技术自八十年代初进入燃煤锅炉的商业市场以来,在中小型锅炉中已占有了相当的份额。
并在技术日趋成熟的同时逐渐向更大容量发展。
CFB锅炉的研究始于七十年代,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,德国鲁奇(Lurgi)公司的第一台50t/h循环流化床锅炉投入运行宣告了循环流化床锅炉的诞生。
此后,世界上的主要锅炉制造商均投入了CFB锅炉的研究和产品开发工作。
国外在CFB锅炉的发展过程中也形成了几种技术流派,比较有代表性的有芬兰奥斯龙公司(Ahlstrom,现被福斯特·惠勒公司并购)的Pyroflow型循环流化床锅炉;德国鲁奇公司开发的Lurgi型循环流化床锅炉;德国巴布科克公司的Circofluid型循环流化床锅炉;福斯特·惠勒公司的整体化换热床(Intrex);美国贝特尔实验室(Battele)的多固体型(Multisolid)循环流化床锅炉等等。
图一、循环流化床锅炉示意图国内从八十年代开始研究开发CFB锅炉,中科院工程物理所、清华大学、浙江大学、华中理工大学和有关锅炉厂合作先后研制开发了10t/h、20t/h、35t/h、75t/h循环流化床锅炉。
通过这些锅炉的研制、生产和运行,积累了不少经验。
进入九十年代后,东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂等又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的循环流化床锅炉。
并具备了生产更大容量CFB锅炉的能力。
国内“八五”重点能源环保科研项目内江循环流化床示范电站从芬兰奥斯龙公司引进的410t/h 循环流化床也已经投入运行。
从CFB锅炉的控制方面看,这些年国内大多数已投运的中小型循环流化床的自动化水平同大型电站煤粉锅炉相比,仍相当落后。
循环流化床锅炉运行调整措施
循环流化床锅炉运行调整措施编写:赵云龙审核:陈朝勇批准:冯天武发电运行部2020年 07 月 09 日循环流化床锅炉运行调整措施1、锅炉在200MW时投入CCS协调,主汽压力设定值自动跟踪滑压曲线,通过设定滑压偏差来满足实际情况需要,锅炉升速率设定不得超过3.5MW/min.2、直流工况下主汽压力的调整。
主汽压力、中间点温度同时上升时,先减燃烧,后调给水。
主汽压力、中间点温度同时下降时,先加燃烧,后调给水。
主汽压力上升,中间点温度下降时,先降给水,后调燃烧。
主汽压力下降,中间点温度上升时,先加给水,后调燃烧。
3、锅炉水煤比是控制主蒸汽温度的主要和粗调手段,是主汽温度最终有效控制的前提。
一、二级减温水作为主蒸汽温度的辅助和细调手段。
4、中间点温度的变化既能快速反应水煤比变化,又能超前反应主汽温度的变化趋势。
维持该点温度稳定才能保证主蒸汽温度稳定。
5、在升/降负荷过程中,中间点温度提前调整(设定偏置),防止锅炉热惯性较大导致中间点温度偏离正常范围。
6、再热汽温通过调整后烟井过热器侧和再热器侧烟气挡板开度比例控制,每侧烟气挡板最小开度不得小于30%,两侧烟气挡板开度之和不得小于120%。
7、再热器事故喷水主要是防止在异常情况下再热汽温和金属壁温超限,正常运行时,尽量不采用事故喷水,事故喷水投入时,注意低温再热器出口蒸汽温度变化,提前调整。
锅炉吹灰时可短时间通过事故减温水控制再热汽温。
8、正常运行时,尽量将锅炉两侧氧量控制在给定值范围内,具体参数见附表。
9、锅炉燃烧调整遵循“风煤联动”原则,炉增加负荷时,应先增加风量后增加煤量,减负荷时,应先减煤后减风,按该次序交替进行,并采取“少量多次”的调整方式,避免床温产生大的波动。
10、一、二次风的调整原则是:一次风用于炉内物料正常流化,物料循环正常,并为燃料提供初始燃烧空气,二次风控制总风量及氧量并用于燃料的分级燃烧和调整;下二次风可作为一次风的补充。
11、高压流化风控制在45KPa左右一直运行。
循环流化床锅炉料层差压如何控制
循环流化床锅炉料层差压如何控制循环流化床锅炉是利用高速气流将固体颗粒物料(燃料)悬浮在锅炉内生成“床层”,通过给定的气流速度和床层温度,使燃烧过程更加充分,并且能够降低氮氧化物的排放。
料层差压是循环流化床锅炉操作过程中的一个重要参数,它反映了床层内部颗粒物料排列的稳定性。
在运行过程中,差压的变化直接影响到床层的稳定性和燃烧效率。
因此,控制循环流化床锅炉料层差压是非常重要的。
1.调整风速:床层风速的调整对料层差压的控制起到关键作用。
当料层差压过高,说明床层内气体流速过大,颗粒物料的排列不稳定,这时可以适当降低风速,减少床层内气体速度,增加颗粒物料的停留时间,以减小料层差压。
反之,当料层差压过低,说明风速过小,床层内气体速度不够,床层内颗粒物料无法有效携带燃料,燃烧效率降低,这时可以适当增加风速,以增大差压。
2.调整床层温度:床层温度的调整对料层差压的控制也具有重要影响。
床层温度的升高会使颗粒物料间的摩擦减小,颗粒物料更容易流动,从而减小料层差压。
床层温度的降低会使颗粒物料间的摩擦增大,颗粒物料流动性变差,从而使料层差压增大。
因此,在实际操作中,可以通过调整床层温度,来控制料层差压的大小。
3.调整排渣器工作状态:排渣器的工作状态对料层差压有很大影响。
当排渣器工作不正常导致床层内积灰严重时,料层差压会增大。
此时,应及时清理排渣器,确保床层内部灰渣的有效排除,并调整排渣器的工作状态,使床层内的灰渣保持在一个合理的水平,以降低料层差压。
4.控制颗粒物料的粒径分布:颗粒物料的粒径分布会影响料层的稳定性和差压的大小。
当颗粒物料的粒径分布过窄时,容易出现堵塞现象,造成料层差压升高。
因此,在选用颗粒物料时,应尽量保证其粒径分布合理,避免出现过窄或过宽的情况。
综上所述,控制循环流化床锅炉料层差压需要通过调整风速、床层温度,调整排渣器工作状态,以及控制颗粒物料的粒径分布等方法来实现。
只有在不同工况下合理的调整这些参数,才能保持床层内颗粒物料的稳定排列,使燃烧过程更加充分,提高燃烧效率。
循环流化床锅炉主要参数控制与调整探讨
循环流化床锅炉主要参数控制与调整探讨循环流化床锅炉是一种高效、环保的锅炉设备,通过利用流化床技术实现了燃煤、燃气等固体燃料的高效燃烧。
主要参数的控制与调整是确保循环流化床锅炉运行稳定、高效的关键。
本文将从循环流化床锅炉的主要参数入手,对其控制与调整进行深入探讨。
首先,循环流化床锅炉的主要参数包括:床温、床压、氧量、过热器出口温度、风温、风量等。
这些参数相互关联,相互影响,需要通过精确的控制和合理的调整,以确保锅炉的安全、稳定运行。
其次,床温是循环流化床锅炉的重要参数之一、合理的床温可以提高燃烧效率,减少污染物排放。
床温的控制可以通过调整给煤量、给风量、床层压降等方式实现。
需要注意的是,在循环流化床锅炉的运行中,床温的控制范围应适中,过低会导致不完全燃烧,过高则会引起床层冷冻现象,影响燃烧效果。
床压是循环流化床锅炉的另一个重要参数。
床压的控制是通过调整给煤量、给风量、排烟温度等方式实现。
适当的床压可以保证床层稳定,防止床层堵塞或者床层漏风现象发生。
同时,床压的高低还会影响燃烧效率和烟气排放,因此需要综合考虑,选择合适的床压范围。
氧量是循环流化床锅炉燃烧过程中需要关注的另一个参数。
合理的氧量可以提高燃烧效率,减少污染物排放。
氧量的控制一般通过调整给风量和床层压降来实现。
过高的氧量会降低燃烧效率,过低则会产生不完全燃烧的问题。
因此,对于不同燃料的循环流化床锅炉,需要对氧量进行调整和优化,以满足不同工况下的燃烧需求。
除了上述主要参数外,静态过程中的过热器出口温度、风温、风量等也是需要关注的重要参数。
这些参数一般通过调节给煤量、给风量、床层压降等方式进行控制和调整。
过热器出口温度的控制可通过煤粉浓度、煤粉细度、煤量等工艺参数进行调整。
风温和风量的控制一般是通过调节空气预热器和引风机等设备来实现。
总结起来,循环流化床锅炉的主要参数控制与调整是确保其稳定、高效运行的关键。
通过合理控制床温、床压、氧量等参数,以及调整过热器出口温度、风温、风量等参数,可以提高燃烧效率、减少污染物排放,实现循环流化床锅炉的优化运行。
循环流化床锅炉煤耗的运行控制与调整
循环流化床锅炉煤耗的运行控制与调整控制参数的优化是循环流化床锅炉煤耗控制的首要任务。
首先要对锅炉燃烧的需氧量进行准确测量,根据所测得的需氧量确定合理的燃烧控制参数,如燃烧室内空气过剩系数、给煤量、风量等。
合理的燃烧控制参数能够保证锅炉燃烧充分,同时避免煤粉燃烧不完全造成的煤耗增加。
另外,循环流化床锅炉的燃烧温度也是影响煤耗的重要因素之一、一般来说,合理的燃烧温度应在750℃-950℃之间。
如果燃烧温度过高,不仅会增加余热损失,还会导致氮氧化物的生成增加,从而影响环境保护;如果燃烧温度过低,则会影响燃烧效率,造成煤耗的增加。
因此,合理控制燃烧温度也是循环流化床锅炉煤耗控制的关键。
燃烧系统的调整也是循环流化床锅炉煤耗控制的重要手段之一、循环流化床锅炉的燃烧系统包括给煤系统、风机系统和烟气系统等。
首先要对给煤系统进行优化调整,合理控制给煤量和给煤质量,以保证锅炉燃烧的稳定性和热效率。
其次,要对风机系统进行优化调整,合理控制风量和风压,以保证循环流化床内的气化与燃烧过程的平衡稳定。
最后,要对烟气系统进行优化调整,提高烟气的余热利用效率,减少能量损失。
通过对燃烧系统进行细致调整,可以有效降低循环流化床锅炉的煤耗。
设备运行管理也是循环流化床锅炉煤耗控制的重要措施。
首先要加强对循环流化床锅炉设备的日常巡视和保养,及时发现和处理设备运行中的问题,保证设备运行的稳定性和可靠性。
其次要加强对循环流化床锅炉的安全管理,合理规范操作人员的操作行为,确保安全生产。
另外,要加强对循环流化床锅炉的能量管理,提高能源的综合利用效率,减少能源的浪费。
通过设备运行管理的有效实施,可以提高循环流化床锅炉的运行效率,降低煤耗。
综上所述,循环流化床锅炉煤耗的运行控制与调整是提高锅炉燃烧效率和降低能源消耗的重要工作。
通过优化控制参数、调整燃烧系统和实施设备运行管理等措施,可以有效地降低循环流化床锅炉的煤耗,提高锅炉运行效率,实现经济效益和环境效益的双赢。
流化床锅炉主汽压力及床温控制方案
流化床锅炉主汽压力及床温控制方案(1)主汽压力调节系统循环流化床锅炉因炉型及结构不同,控制系统的具体要求及实现方法会有所不同,但主汽压力的控制方案基本相同,即由燃料加入量控制主汽压力恒定。
通过调节给煤量来控制主蒸汽压力,以满足机组的运行要求。
由于给煤量是影响床温的重要因素之一,故在构造主汽压力控制方案时把床温的影响也纳入控制方案中。
床温增加减小给煤量,床温降低则增大给煤量。
由于循环流化床锅炉运行时床温可以在一定范围内波动,故在主汽压力控制方案中设置了不调温死区,即床温在该死区内时不改变给煤供给量。
由于主蒸汽流量变化直接反映了机组的负荷变化,故在主汽压力控制方案中把主蒸汽流量信号经过函数运算后直接加到控制输出上,通过前馈形式提高系统的响应速度,控制方框图如下图所示。
(2)流化床温度控制 循环流化床锅炉的最佳运行床温为850℃-900℃。
在这一温度范围内,大多数煤都不易结焦,石灰石脱硫剂具有最佳脱硫效果,并且NOX 生成量也很少。
影响循环流化床床温的因素很多,如给煤量、石灰石供给量、排渣量、一次风量、二次风量、返料量等。
给煤量主要用来调节主汽压力,床温对给煤调节的影响仅通过串级系统的内环来体现,因此给煤量仅为调节床温的手段之一。
石灰石供给量对床温的影响比较小,且其影响也可间接体现在给主汽流量床温主汽压力风量指令燃料量指令煤量上,故在构造床温控制系统时不考虑石灰石的影响。
排渣量主要用来控制床层厚度,若床层厚度基本恒定则排渣量对床温的影响也可不予考虑。
对于不带外置式换热器的循环流化床锅炉,可以通过调节一次风和二次风的比例来维持床温稳定。
对于带外置式换热器的循环流化床锅炉,则通过控制返料量来控制床层温度。
当床层温度升高时,增加返料可降低床温。
相反,床温降低则可通过减少返料来升高床温。
床温控制系统中床温给定值是在综合考虑负荷指令、给煤量、一次风量、二次风量、主汽压力及主汽流量等物理量后得到的,该值与床温测量值经过控制运算后,其结果用于控制返料装置的执行机构,以使床温朝预定的数值逼近。
300MW循环流化床锅炉安全控制方案
300MW循环流化床锅炉安全控制方案前言300MW循环流化床锅炉机组是现在世界上在运的最大循环流化床机组,目前云南境内已经投运了4台300MW机组,到2007年底,预计共有6台机组投入商业运行。
从已经投运的4台机组的运行情况来看,300MW循环流化床锅炉的设计还是非常成功的,机组运行稳定,在不易熄火、低负荷稳定燃烧等方面表现出与普通煤粉炉不同的特点;但同时也存在着运行调整复杂、炉内易磨损和结焦、非金属膨胀节易损坏、耐磨耐火材料易脱落等问题。
影响循环流化床锅炉稳定运行的,既有设计、制造、施工等方面的原因,也有运行调整的原因。
由于世界范围内300MW循环流化床锅炉机组投运时间都还不长,对机组特性的认识还不够深入,投产后的实际运行反映出原ALSTOM的控制逻辑方案存在不合理和不完善的地方。
本文通过某厂300MW循环流化床锅炉机组的一次典型停机事故,对相关的主保护逻辑、辅机联锁逻辑、自动控制逻辑、机组控制方式进行了分析和改进。
一、机组概况某厂300MW循环流化床锅炉岛为哈尔滨锅炉厂引进法国ALSTOM技术生产的HG-1025/17.5-L.HM37型锅炉,由裤衩型双布风板结构炉膛、高温绝热旋风分离器、自平衡“U”形回料阀、外置床、冷渣器和尾部对流烟道组成。
锅炉采用并联配风系统,共设有两台一次风机、两台二次风机、两台引风机、五台高压流化风机和两台石灰石输送风机。
机组DCS系统采用美国metso公司的MAXDNA系统,控制方案在原有ALSTOM方案的基础上,参考了已投运300MW机组的运行情况,结合该厂的辅机配置情况,在机组调试阶段进行了大量的修改完善。
二、引风机跳机事故2007年1月15日,在机组整套启动期间,由于电气方面的原因,#1引风机突然跳闸,由此引起了炉膛压力的急剧变化,并导致了炉膛压力主保护动作,触发了锅炉跳闸,锅炉跳闸又联跳了汽机。
事故过程的炉膛压力变化趋势如图1所示。
图1中,#1引风机跳闸后,引起了炉膛压力的急剧变化,14:59:14 #1引风机跳闸,14:59:17 #1二次风机跳闸,15:00:07炉膛正压超过4000Pa,炉膛压力保护动作触发锅炉跳闸,15:00:58炉膛负压又超过了-3000Pa,可以看出事故过程中炉膛压力在正、负方向均发生了很大的变化。
130t循环流化床锅炉自动控制方案(超实用)
(1)床温还较高,则不动作,系统可能会自动达平衡值。
(2)床温下降至某一低限值,则小范围打开返料灰阀,抬高床温。
(i)上次操作情况会给工况带来一定的影响,因此看现象判断时,要考虑上次动作的滞后效应。
6.炉床温度及炉膛出口温度与负荷同时波动并相矛盾时,原则上应首先保证炉床温度及炉膛出口温度在规定范围内稳定,然后再调节负荷。
3、当减温水量无法再增大,而主蒸汽温度仍居高不下时,不得不减小二次返料量,此时重新调整床温与蒸汽温度稳定,负荷出力被迫降低。
附:给水系统管路图
3
汽包水位控制系统可以采用三冲量基础上的串级控制系统。
操作工的操作方式也体现在上述串级控制系统,内环操作较频繁,让给出流量追踪主蒸汽流量只有在汽包水位临近高低限,且趋势仍应是向外走时,才做外环调节,但操作工的操作频率比较低,调整幅度较大,汽包水位经常偏出高低限,由于汽包水位有一个较宽的范围,因此采用规则控制可以控制,对测量的干扰更有适应性。因此外调节器拟用规则调节器。
5.降负荷中要特别注意断煤情况的出现(炉膛出口温度下降速率变快)。
6.降负荷中允许汽包压力及主汽温度稍有下降,且稳定在一稍低值。
7.降负荷最担心的是断煤或给煤过多引起结焦。
8.降负荷在降煤、降风同时随主汽流量下降同时降给水流量。降负荷初一般先关死减温水电动门,维持主汽温度,待降负荷完毕后再打开。低负荷下减温水流量维持在较低水平。
(三)、升负荷
1.时间:一般在早上7:30、8:00中升负荷完毕(操作工一般提前升完)。
2.步骤与降负荷相反。先加风,再加煤,看炉膛出口温度及床温变化趋势,有上升趋势再加风、加煤,直至升完。
3.与降负荷中的3、4、5、6、7刚好相反。
循环流化床锅炉调试运行方案
循环流化床锅炉调试运行方案一、项目背景作为一项重要的能源转换设备,循环流化床锅炉以其高效、环保的特点在我国得到了广泛应用。
为确保锅炉的正常运行,提高能源利用效率,降低环境污染,特制定本调试运行方案。
二、调试目的1.验证锅炉本体及辅助设备安装质量,确保设备安全可靠运行。
2.检查锅炉系统各部分功能是否正常,为正常运行提供保障。
3.确保锅炉运行参数满足设计要求,提高运行效率。
三、调试范围1.锅炉本体及辅助设备2.燃料供应系统3.烟风系统4.水汽系统5.电气控制系统四、调试内容1.锅炉本体调试(1)检查锅炉本体结构完整性,确保焊接质量。
(2)检查燃烧设备,确保燃烧器安装正确,燃烧火焰稳定。
(3)检查炉膛内布风板、分离器等部件,确保安装牢固,无磨损、积灰现象。
2.辅助设备调试(1)检查送风机、引风机等设备,确保运行平稳,无异常噪音。
(2)检查给水泵、循环泵等泵类设备,确保运行正常,无泄漏现象。
(3)检查电控设备,确保控制系统正常运行,各项参数显示准确。
3.燃料供应系统调试(1)检查燃料输送设备,确保燃料输送畅通,无堵塞现象。
(2)检查燃料破碎设备,确保燃料破碎效果良好,满足燃烧需求。
4.烟风系统调试(1)检查烟道、风道等管道,确保畅通无阻,无泄漏现象。
(2)检查脱硫、脱硝设备,确保运行正常,排放指标合格。
5.水汽系统调试(1)检查锅炉给水、蒸汽管道,确保管道畅通,无泄漏现象。
(2)检查疏水管道,确保疏水畅通,无积水和倒灌现象。
6.电气控制系统调试(1)检查电源系统,确保电源稳定,无电压波动现象。
(2)检查控制系统,确保控制逻辑正确,各项功能正常。
五、调试步骤1.准备工作(1)成立调试小组,明确各成员职责。
(2)检查调试所需的工具、仪器、设备是否齐全。
(3)对调试人员进行技术培训,确保掌握调试方法。
2.单机调试(1)对锅炉本体及辅助设备进行单机调试,检查设备运行状况。
(2)对燃料供应系统、烟风系统、水汽系统进行单机调试,检查系统运行状况。
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。
- 1 -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,布臵有过热器、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。
经锁灰装臵和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。
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制(三篇)
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制循环流化床锅炉是一种高效的燃煤锅炉,具有燃烧效率高、环保、运行稳定等优点。
在循环流化床锅炉的运行过程中,料层差压和炉膛差压的控制对保证锅炉的安全运行和效率的提高起着重要作用。
料层差压是指料层上下两部分之间的气体压力差。
料层差压的控制对于维持适当的流化状态、控制燃烧过程以及保证锅炉的运行稳定性非常重要。
过低的料层差压可能导致床层松散,甚至造成料层内的非正常流动现象。
而过高的料层差压则会造成过度压缩,导致床层不能良好流化,影响燃烧效果和锅炉的热效率。
一般来说,控制料层差压的方法主要有两种:自动调节和人工调节。
自动调节方法主要是通过监测和调节鼓风机的风量、排渣机的转速以及给料设备的运行状态等参数,使料层差压保持在一定范围内。
这种方法相对来说比较简单,但需要具备一定的智能控制系统和自动化设备。
人工调节方法主要是通过操作人员根据经验和观察燃烧情况,手动调节给料、风量和排渣等参数,以达到控制料层差压的目的。
这种方法需要操作人员具备一定的专业知识和经验。
除了料层差压的控制,炉膛差压的控制也是循环流化床锅炉运行过程中的一个重要环节。
炉膛差压是指锅炉炉膛进出口之间的气体压力差。
炉膛差压的控制对于燃烧效果和锅炉的热效率有着重要的影响。
过低的炉膛差压会导致炉膛内的气体流动不畅,燃烧效果变差;而过高的炉膛差压则会导致过量的风量进入炉膛,增加运行风机的功耗和磨损,同时也会降低燃烧效率。
控制炉膛差压的方法主要有两种:调节给风量和调节炉膛出口的风阀开度。
调节给风量可以通过控制鼓风机的转速或调节鼓风机的进气阀开度来实现;而调节炉膛出口的风阀开度则可以通过调节风阀的开度来实现。
这两种方法可以根据锅炉的具体情况选择合适的方式进行控制。
在实际操作中,可以通过不断调节给风量和炉膛出口的风阀开度,使炉膛差压保持在一个合理的范围内。
总之,循环流化床锅炉料层差压和炉膛差压的控制对保证锅炉的安全运行和高效燃烧非常重要。
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制范本
循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制范本1.引言循环流化床锅炉广泛应用于工业生产中,其燃烧效率和热能利用率高,但是料层差压和炉膛差压的控制是保证锅炉正常运行的关键。
本文将介绍循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制范本。
2.循环流化床锅炉料层差压的控制2.1 理论分析循环流化床锅炉的料层差压是指床层上下部分颗粒的压力差,合理的料层差压可以保证锅炉的燃烧效果和传热效果。
根据研究,循环流化床锅炉的最佳料层差压范围为1000-3000Pa。
2.2 控制方法(1)调节给煤量:适量增加给煤量可以增加料层的压力,从而增加料层差压;减少给煤量可以降低料层的压力,从而降低料层差压。
(2)调节风量:增加风量可以增加床层的流化速度,从而增加料层的压力;减少风量可以降低床层的流化速度,从而降低料层的压力。
(3)调节给水量:增加给水量可以减少炉内的气体温度,从而降低料层的压力;减少给水量可以增加炉内的气体温度,从而增加料层的压力。
3.循环流化床锅炉炉膛差压的控制3.1 理论分析循环流化床锅炉的炉膛差压是指炉膛内部的气体压力差,合理的炉膛差压可以保证锅炉的燃烧效果和烟气排放效果。
根据研究,循环流化床锅炉的最佳炉膛差压范围为100-500Pa。
3.2 控制方法(1)调节引风机出口风门:增大出口风门开度可以增加炉膛内部的气体流动速度,从而增加炉膛差压。
减少出口风门开度可以降低炉膛内部的气体流动速度,从而降低炉膛差压。
(2)调节给水量:增加给水量可以降低炉膛内的温度,从而降低炉膛差压。
减少给水量可以增加炉膛内的温度,从而增加炉膛差压。
(3)调节排烟温度:增大排烟温度可以增加炉膛内部的气体流动速度,从而增加炉膛差压。
减小排烟温度可以降低炉膛内部的气体流动速度,从而降低炉膛差压。
4.总结循环流化床锅炉料层差压和炉膛差压的控制对保证锅炉的正常运行至关重要。
合理的控制方法包括调节给煤量、风量、给水量、引风机出口风门和排烟温度等。
通过对比分析不同控制方法的效果,可以找到最佳的料层差压和炉膛差压控制范本。
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。
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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 useCFB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,下落回到炉膛继续燃烧,再次进行燃烧上升、分离,形成颗粒循环。
由于颗粒反复循环延长了在炉内的停留时间,因此,各煤种均可在850~950℃的低温下得到充分的燃烧,提高了燃尽度。
因为炉膛内燃烧温度较低,使得NO X的生存能得到有效控制。
这个炉温范围,也有利于使为脱硫而加入炉膛的石灰石颗粒在循环燃烧中与燃料中的硫化物发生反应,达到最佳的脱硫效果。
而排放的炉渣由于是低温燃烧,又可重新得到利用,如水泥制品。
CFB锅炉控制特点从CFB锅炉构成看,与常规锅炉不同的是增加了分离器回料系统、石灰石给料系统、冷渣器系统等。
因而,有不同于常规锅炉的控制系统。
CFB锅炉和煤粉炉在汽水系统方面的运行监视与调整是基本相同的,都设有汽包水位调节、给水差压调节和汽温控制,而且原理和方法都相同。
两者的差异主要表现在燃烧系统上,相应的仪表监视和调节手段有较大的差异。
因此,对CFB锅炉燃烧及调节机理的理解是设计监视仪表和自动控制系统的关键。
根据新华公司在CFB锅炉DCS工程上取得的经验,床温、一次风量与料层差压是CFB锅炉运行监视与控制的关键。
为了保证物料循环系统正常运行,还必须保证返料风风压、风量正常,返料风是运行中的另一主要控制对象。
另外,物料循环系统还应辅助监视分离器温度与阻力和返料器温度。
下面对几个典型的CFB锅炉控制回路进行说明。
床温控制从燃烧反应动力学的角度看,CFB锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区或者过渡区内。
由于CFB锅炉内相对来说温度不高,并有大量的固体颗粒的强烈混合,因而其燃烧速率主要取决于化学反应速度,也就是取决于温度水平。
换言之,床温水平是控制燃烧速率的主导因素。
这是床温控制的重要性的理论依据。
影响床温的主要因素有:煤种、煤量、一、二次风量、返料量和灰渣排放量等。
因而床温控制是一个典型的多变量控制回路。
如果床温偏差大且经调整无效,应限制锅炉负荷并处理床温。
床温正常后再重新带负荷。
炉膛内要有效抑制NO X的生成和达到最佳脱硫效果,就必须将床温控制在一定的低温范围内(根据煤种和主机厂推荐值确定)。
研究指出,脱硫的最佳温度是850~950℃。
同时,由于采用了分级送风低温燃烧方式,抑制了NO X的生成。
但是近期的研究指出,低温燃烧时易生产N2O,其生产量随温度的上升而急剧下降,因此,一般运行温度控制以安全运行范围内略高为宜。
根据清华大学和中国科学院的传热研究,CFB锅炉中,粒子粒度小,浓度高,床温高,传热增强;气流表观速度对CFB锅炉的传热无明显作用,但是作为吸热介质,风量对床温有明显影响。
虽然给煤量、循环灰量也影响床温,但是其作用不独立;风量是一个独立调节床温特别是密相区温度的变量。
在循环倍率和煤种一定的情况下,主要调节风量,控制床温。
一般情况采用:●调节一、二次风控制炉膛内氧的浓度,使炉膛燃烧稳定在一定的温度范围内;●调节返料量(可以通过调节循环灰风量)大小以控制床温;床温控制也可通过床料的粒径分布的调整而实现。
调整床料的粒径分布即调整炉膛上部和下部的压差比,是通过改变进入炉膛的煤、床料、石灰石的粒径来实现的,有冷灰器的CFB锅炉也可通过冷灰器的运行来调整床料粒径分布。
具有烟气再循环系统的CFB锅炉中,通过改变再循环烟气量(类似于调整一、二次风比例)可以调节床温,这种影响在负荷较低时作用更加明显。
在不同的负荷水平下床温控制亦有不同的特点。
在低负荷时,风量、煤量均小,床温容易控制,可以长期保持在某一温度线上;在高负荷时,由于一、二次风调节裕量变小,煤对床温调节的作用增加。
实际运行中表现为,燃用高热值、低挥发份煤时,床温水平较高,排渣量明显减少;燃用低热值煤时,床温水平较低,排渣量明显增加。
一般情况下,当床温高时可适当地减小给煤量,经过一段时间的延迟后,床温将下降;当床温低时适当地增加给煤量。
用给煤量调整床温时,必须注意此时系统的动态响应具有较大的延迟。
1所示的图1 床温控制原理图其中一些主要规则描述如下:● 当负荷稳定,床温偏差较小时,通过调整一、二次风比例控制床温;● 当负荷稳定,床温偏差较大时,通过调整返料量控制床温; ● 当负荷稳定,床温偏差更大时,通过调整给煤量控制床温; ● 低负荷时,主要依靠调整一、二次风比例控制床温;● 高负荷时,主要依靠调整给煤量和返料量控制床温;此时风量的调节裕量较小;● 变负荷时,主要依靠调整返料量控制床温;此时风量和给煤量主要随负荷变化,只能在小范围内调整以适应床温。
在实际运行中,将根据实际运行情况对上述控制策略进行调整。
根据调整一、二次风比例 调整给煤量调整返料量CFB锅炉的实际运行情况,有可能并不需要三种控制方法,例如仅利用改变一、二次风比例已可将床温控制在运行需要的温度范围内。
此外,对上述控制策略作如下说明:●氧量也能表征炉膛内化学反应速度,且响应较床温灵敏,可用作床温响应的导前信号;●在正常运行中,床温可根据负荷,设定为一相应的目标值;●床温的动态响应具有典型的迟延,因此在设计控制系统时必须考虑此因素。
自1998年起新华公司采用模糊控制应用于200MW以上单元机组的大迟延对象控制,取得了良好的效果,积累了丰富的经验。
风量控制CFB锅炉的风量控制包括总风量和一、二次风量比例的控制。
在正常运行中,总风量根据燃料信号获得,并自动根据过量空气系数修正。
总风量的改变受到风煤比的限制,这与常规煤粉炉是相同的,所不同的是一、二次风的配比。
一、二次风的配比是负荷和煤种发热量的函数。
根据CFB锅炉的运行特点,主要是二次风机的运行特点,风量控制有两种不同的设计方法,但是具有相同的原理。
第一种情况是二次风机的投运时间较早;第二,二次风机只有在负荷达到较高水平后才投运。
这里假设为第一种情况。
风量分配系数、过剩空气系数和氧量修正与负荷的关系见图2。
图2 风量分配系数与负荷的关系曲线运行人员可以在50%的范围内调节二次风量,这种大调节范围设计主要是为了通过一、二次风的配比调节来控制床温。
二次风又分为上部二次风和下部二次风,这里也有一个分配系数的问题,改变这个分配系数可以控制CO 、NO X 、SO X 的排放。
一、二次风及上、下二次风的配比系数都是负荷的函数。
CFB 锅炉的一次风量有一个下限值,在任何运行工况下一次风量都不能低于这个下限值。
在启动过程中,一次风量保持下限值不变,只有当开始投煤或者开始正常运行带负荷时,才投入一次风量的控制。
二次风系统的控制回路设计成可以进行风量控制和压力控制,其中,下部二次风控制风量,上部二次风控制风压。
这种控制回路设计使得正常运行时煤的燃烧、启动时油枪燃烧、油煤切换时所需空气都能控制自如。
正常运行时,二次风压的选择应使二次风系统与炉膛压差处于允许的最小值,以减小二次风机的电耗;而在有燃烧器运行时,二过量空气系数 1~1.4 氧量修正 0.5%~5% 二次风比例 0.2~0.6 下部二次风比例 0.2~0.8次风系统与炉膛压差有一固定值,而风压的控制通过调节上部二次风的挡板实现。
二次风量是根据煤量和油枪状态及负荷计算得到的,二次风量也有一个下限值,在控制回路中与煤的计算风量取最大值,从而实现在任何工况下二次风量都不低于此下限值。
参见图3。
图3 氧量校正以及风量分配计算料层差压控制料层差压控制也称为料层控制。
通过测量运行中料层差压来控制,维持床料高度在适当数值。
若料层高,太厚则使布风板阻力加大,分层严重,可能引起床下风室风道振动,且增大风机电耗;若料层薄,高度太小则会发生吹穿,燃烧热量减小,运行不稳定,带负荷能力受到影响。
由于料层高度与床压近似成比例关系,用差压大小了解床料高度,当差压变大时,床料厚度增加,可打开锅炉排灰渣装置,进行排渣,随着排渣量增加,床料减少,床压下降。
反之,当差压过小时,可通过适当加料补充,控制床位。
锅炉排渣方式有两种:连续排渣、间歇排渣。
值得注意的是:排渣时对床温有较大的影响,具体选择应结合运行床温、床位的参数变化选择。
在不影响料层的运行时,排渣也是调整床温的一种方式。
灰渣在排出前,其温度要控制在一定范围内,以避免烧损冷渣器。
控制渣温可采取风量冷却和喷水调节。
需要注意的是,当煤质变化较大时,料层差压不能正确反映物料浓度的实际情况。
例如,灰分变小时,如未及时补充物料,料层差压便会降低,系统不进行排渣,运行一段时间后,一次风系统振动变大,料层差压波动幅度增大。