FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析
35th循环流化床锅炉燃烧子系统集散控制设计与实现 CBF程序设计
摘要随着人们对能源需求量的日益扩大以及对环境质量要求的不断提高，作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧锅炉，循环流化床锅炉得到了迅速的推广。
由于循环流化床锅炉燃烧系统是一个大滞后、强耦合的非线性系统，各个变量之间相互影响，而这就需要通过集散控制系统（DCS）来完成对循环流化床锅炉系统的自动控制。
本课题控制系统选用ABB公司的AC800F控制器及相关卡件为硬件结构，运用Control Build F软件对循环流化床锅炉电机的起停、连锁控制、故障报警、锅炉出口烟气含氧量、锅炉床温等主要控制点及其它辅助控制点实现集散控制。
该项目的成功实施为企业带来明显的经济效益和社会效益，有着巨大的现实意义。
关键词：循环流化床锅炉；集散控制系统；AC800F；Control Build FABSTRACTAs people growing demand for energy as well as continuously improve the environmental quality requirements, circulating fluidized bed boiler which is the new generation of high efficient and low pollution has make a rapid promotion in recent years. The circulating fluidized bed boiler combustion system is a large time delay and strong coupling of the nonlinear system which is the interaction between the variable parameters. As a result It is necessary to complete the automatic circulating fluidized bed boiler system control by distributed control system (DCS).The subject selected ABB's control system of AC800F and some cards of it as the hardware. Meanwhile we use software of Control Build F to achieve distributed control for irculating fluidized bed boiler motor starting, stopping and chain control, fault alarm, the boiler exit flue gas oxygen content, the boiler bed temperature and other major control points and other auxiliary control point.The successful implementation of the project has brought significant economic benefits for the business and social benefits, and it has great practical significance.Key words：circulating fluidized bed boiler ；distribute control system；AC800F；Control Build F目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 循环流化床锅炉简介 (1)1.2 DCS简介 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 选题的目的及意义 (2)2.系统设计方案 (4)2.1 生产工艺 (4)2.2 设计内容 (5)2.3 控制方案及主要研究手段 (5)2.4 控制要求及主要控制要点 (6)2.4.1 DCS监视部分 (6)2.4.2 DCS操作部分 (6)3.系统硬件设计 (10)3.1 检测原理 (10)3.2 DCS硬件设计 (11)3.2.1 DCS系统选型 (11)3.2.2输入/输出点的确定 (13)3.2.3 DCS柜箱面设计 (14)3.2.4二次端子与卡件接线设计 (14)3.3电动机控制设计 (16)4.系统的软件设计 (18)4.1系统组态设计 (18)4.1.1项目树的建立 (18)4.1.2硬件组态设计 (19)4.2过程站控制程序设计 (25)4.2.1电机控制程序设计 (26)4.2.2模拟量转换程序设计 (30)4.2.2模拟量监控报警程序设计 (31)4.2.4循环流化床锅炉控制点程序设计 (32)4.3操作员站组态设计 (36)4.3.1主监控界面组态 (37)4.3.2趋势显示 (39)5仿真调试 (41)5.1配置CBF地址 (41)5.2配置网络闭环 (42)5.3联机调试 (42)结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录 (50)附录1 CBF部分程序 (50)附录2 模拟量，开关量部分点号表 (56)1前言1.1循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉( circulating fluidized bed boiler，简称CFBB)是在流化床锅炉基础上改进和发展起来的一种新型锅炉。
烟气再循环（FGR)在燃气锅炉降氮改造中的应用
烟气再循环（FGR)在燃气锅炉降氮改造中的应用发布时间：2021-06-01T10:59:50.723Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：向勇[导读] 摘要：本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案，主要介绍主要的降氮措施，以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：本文主要讨论对现状大型燃气锅炉进行降氮改造的方案，主要介绍主要的降氮措施，以及FGR烟气再循环技术在燃气锅炉降氮改造中的应用。
关键词：燃气锅炉房；降氮改造；烟气再循环；随着国家政府对环境保护的重视以及近几年连续出台的大气污染防治攻坚战文件来看，各地环保局对当地供热企业强制要求并执行燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉，普通的燃气锅炉实施低氮改造。
近几年在工业、民生所用的燃气锅炉污染物排放居高不下，且这些燃气锅炉具有容量小、数量多等特点，如何降低其 NOx 排放已经引起关注。
许多地区环保政策都要求现状燃气锅炉氮氧化物排放浓度小于30mg/Nm³。
因此，对现状燃气锅炉进行降氮改造已迫在眉睫。
1.氮氧化物（NOx）生成机理天然气在燃烧过程中生成的NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物统称为NOx，天然气燃烧过程生成的NOx主要是NO，约为90%左右，其余为NO2及少量的N2O。
燃烧生成的NO排入大气后极易氧化成NO2，进而形成酸雨、酸雾等严重威胁了人类的健康。
由于燃烧过程生成的NOx主要是NO，因此，研究燃烧过程中NOx的生成过程主要是研究NO的生成途径和机理。
燃烧过程中NO的生成途径主要有热力型（T-NO）、快速型(P-NO)和燃料型(F-NO)。
2.抑制NOx生成的思路基于热力型NOx和快速型NOx生成的主要因素，提出抑制NOx生成的技术分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。
一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整，有效控制NOx的产生，从源头上减少NOx生成量；二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放，属于烟气脱硝范畴，目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。
工业锅炉燃烧系统及热力循环的优化设计
工业锅炉燃烧系统及热力循环的优化设计工业锅炉作为能源转化设备，起到将燃料能量转化为热能的关键作用。
为了提高工业锅炉的热效率，降低排放物的产生，优化燃烧系统及热力循环设计势在必行。
本文将探讨工业锅炉燃烧系统及热力循环的优化设计的具体方案和实施效果。
一、燃烧系统的优化设计1.1 燃烧器的选择与调节燃烧器是工业锅炉燃烧系统的核心组件，其选择和调节对于整个系统的热效率和排放物产生具有决定性影响。
在选择燃烧器时，需考虑燃料的种类、含硫量、水分等因素，并根据锅炉的热负荷和使用条件选取合适的燃烧器类型。
同时，通过调节燃烧器的供氧量、燃料喷射角度和火焰长度等参数，实现燃料燃烧的充分以及火焰温度和形状的优化，从而提高燃烧效率和减少排放物的生成。
1.2 燃烧过程的优化控制通过合理控制燃烧过程中的关键参数，如燃料供给量、空气供给量、炉膛温度等，可以实现燃烧过程的优化控制。
例如，在炉膛温度过高时，可以适当增加空气供给量或减小燃料供给量，以降低炉膛温度；在炉膛温度过低时，则可适当增加燃料供给量或减小空气供给量，以提高炉膛温度。
通过实时监测关键参数，并根据优化策略进行调节，可以使燃烧过程保持在最佳状态，提高燃烧效率和减少排放物的生成。
二、热力循环的优化设计2.1 热力循环系统的选型与布局热力循环系统是工业锅炉热能转化和传递的关键环节。
合理选择热力循环系统的类型和布局，可有效提高热能利用效率。
常见的热力循环系统包括蒸汽循环和热水循环等。
在选择热力循环系统时，需考虑锅炉的热负荷、介质的性质以及运行条件等因素，并根据实际情况选取最佳的热力循环系统。
在热力循环系统的布局过程中，应考虑传热过程的紧凑性、热损失的最小化，以及循环泵的合理设置等，从而减少能量的损失和系统的综合成本。
2.2 热力循环系统的调节与优化通过对热力循环系统的调节和优化，可以进一步提高热能利用效率和运行稳定性。
在实际操作中，可以通过调节循环泵的流量和压力，以及换热器的结构和参数等方式，实现热力循环系统的优化控制。
工业锅炉控制系统设计
工业锅炉控制方案设计学生学号：学生姓名：曹新龙专业班级：自动化12102班指导老师：赵莹萍目录引言 (4)1文献综述 (5)1.1锅炉的基本构造 (5)1.2锅炉的工作原理及过程 (6)1.2.1燃料的燃烧过程 (7)1.2.2水的汽化过程 (7)1.2.3烟气向水的传热过程 (7)2总体方案设计 (9)2.1蒸汽温度控制系统 (9)2.2蒸汽压力控制系统 (9)2.3汽包液位控制系统 (10)2.4炉膛负压控制系统 (11)2.5报警系统 (11)3具体方案实施 (13)3.1控制系统的硬件选型 (13)3.1.1传感器的选型 (13)3.1.2变送器 (14)3.1.3常规控制器的控制规律及其选择 (14)3.1.4变频器 (14)3.1.5测速发电机 (15)3.1.6计算机控制模块 (15)3.1.7控制系统具体选型 (15)具体选型见表3.1和表3.2所示。
(15)3.2硬件组成 (20)3.3软件组成 (21)3.4控制台 (21)参考文献 (23)引言锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。
电力,机械，冶金，化工，纺织，造纸，食品等工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。
各种工业的生产性质与规模不同，工业和民用采暖的规模大小也不一样，因此所需的锅炉容量，蒸汽参数，结构，性能方面也不尽相同。
锅炉是供热之源，锅炉机器设备的任务在于安全，可靠，有效地把燃料的化学能转化成热能，进而将热能传递给水，以生产热水和蒸汽。
为了提高热量及效率，锅炉向着高压，高温和大容量等方向发展。
供热锅炉，除了生产工艺有特殊要求外，所生产的热水不需要过高温的压力和温度，容量也无需很大。
随着生产的发展，锅炉日益广泛的应用于工业生产的各个领域，成为发展国民经济的重要热工设备之一。
在现代化的建设中，能源的需求是非常大的，然而我国的能源利用率极低，所以提高锅炉的热效率，具有极为重要的实际意义。
此外，锅炉是否能应地制宜地有效地燃用地方燃料，并满足环境保护的各项要求而努力解决烟尘污染问题，以提高操作管理水平，减轻劳动强度，保证锅炉额定运行及运行效率，安全可靠地供热等课题。
燃气锅炉烟气再循环对能效影响的实证研究
ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ ０７ ０４３燃气锅炉烟气再循环对能效影响的实证研究顾舒扬（贵州省特种设备检验检测院，贵州 贵阳 ５５００００）摘 要：通过实际测试案例进行分析，为各地区燃气工业锅炉节能减排工作的共同推进提供参考。
关键词：大气污染物；ＮＯｘ；热效率 中图分类号：ＴＱ４２７ ２６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）０７－１０５－０２ＥｍｐｉｒｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＧａｓＩｎｄｕｓｔｒｙＢｏｉｌｅｒＦＧＲＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＦｌｕｅＧａｓＲｅｃｙｃｌｅ）ｏｎＢｏｉｌｅｒＥｎｅｒｇｙＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙＧｕＳｈｕｙａｎｇ（ＧｕｉｚｈｏｕＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＧｕｉｙａｎｇ５５００００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｅｘｉｓｔｓｉｎｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｂｏｉｌｅｒｅｍｉｓｓｉｏｎｔｅｓｔｉｎｇｏｒｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｍａｙｂｅｑｕａｌｉｆｉｅｄｅ ｍｉｓｓｉｏｎｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄｏｒｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｑｕａｌｉｆｉｅｄｅｍｉｓｓｉｏｎｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄｓｉｔｕａｔｉｏｎ Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｗｉｌｌａｎａｌｙｚｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｃｔｕａｌｔｅｓｔｃａｓｅ，Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｃｏｍｍｏｎｐｒｏｍｏｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｇａｓｉｎｄｕｓｔｒｙｂｏｉｌｅｒｓｉｎｖａｒｉｏｕｓｒｅｇｉｏｎｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ；ＮＯｘ；ｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ１ 概述 目前，国家对燃气工业锅炉的大气污染物排放的主要控制指标为ＮＯｘ、ＳＯ２、烟气黑度和颗粒物浓度。
工业锅炉的节能改造与优化设计
工业锅炉的节能改造与优化设计随着工业化进程的加快，工业锅炉已经成为工业生产的重要设备之一，而锅炉的耗能情况也成为工业生产中重要的能源消耗问题之一。
因此，如何进行工业锅炉的节能改造和优化设计也成为了工业生产中必须解决的问题之一。
本文将就工业锅炉的节能改造和优化设计展开探讨。
一、工业锅炉的节能改造1、节能改造的背景目前，我国能源消耗很大部分集中在工业领域，其中煤炭等化石能源的消耗占主导。
而工业锅炉的能耗也占据了整个工业领域中的很大比重。
而锅炉的能耗问题既影响着国家能源消耗的问题，也影响着企业经济效益的问题。
因此，进行工业锅炉的节能改造已经成为一项必须推进的任务。
2、节能改造的目标工业锅炉节能改造的目标主要包括：（1）降低锅炉的热损失，减少烟气排放，降低环境污染；（2）提高锅炉运行的效率，减少用能成本，降低企业的经济负担；（3）延长锅炉的使用寿命，降低设备维护与更换成本。
3、节能改造的技术路线对于工业锅炉的节能改造，技术路线主要包括：（1）提高燃烧效率燃烧效率的提高能够减少燃料消耗、降低烟气排放，进而减少对环境的影响。
为实现燃烧效率的提高，可以采用优良的燃烧器、燃油挤压装置等装置。
此外，采用较为高效的燃烧控制技术，进行燃烧的优化处理也是必不可少的。
（2）提高锅炉的传热效率传热效率是反映锅炉热能利用率的重要指标。
在现有工业锅炉中，会存在着许多角落的热传递过程不良、低效率的情况。
针对这一情况，可以采用创新设计，采用高效节能的传热元件技术等，提高锅炉的传热效率。
（3）提高锅炉的热力匹配工业生产中存在着不同工艺流程所需要的热量大小不同的情况，因此需要对锅炉进行热力匹配的调整，提高自燃热力损失的利用效率，实现锅炉热能的最大化利用。
二、工业锅炉的优化设计针对现有的工业锅炉的一些技术问题和缺陷，进行优化设计已经成为了提高工业锅炉效率的重要方法之一。
下面我们就来看看工业锅炉优化设计的主要内容。
1、热力计算模型的建立热力计算模型是进行锅炉优化设计中的重要基础，采用流体力学模型和传热模型等技术，确定锅炉的内部优化热力设计方案，从而实现锅炉能耗的合理化降低。
燃气锅炉低氮排放技术改造实践
燃气锅炉低氮排放技术改造实践发布时间：2021-01-15T14:15:05.640Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：常振楠[导读] 摘要：根据国家《大气污染防治行动计划》、《锅炉大气污染物排放标准》新的要求，从2020年1月1日起，所有燃气锅炉氮氧化物排放水平应控制在50mg/m3以内，为响应政府号召，根据某大楼实际情况，对大楼使用的4台燃气锅炉进行低氮排放改造，选择了加装烟气循环FGR系统，以减低氮氧化合物的排放，经过一段时间运行，第3方检测，达到了国家规定的锅炉氮氧化物排放水平应控制在50mg/m3以内。
陕西中烟工业有限责任公司宝鸡卷烟厂陕西宝鸡 721013摘要：根据国家《大气污染防治行动计划》、《锅炉大气污染物排放标准》新的要求，从2020年1月1日起，所有燃气锅炉氮氧化物排放水平应控制在50mg/m3以内，为响应政府号召，根据某大楼实际情况，对大楼使用的4台燃气锅炉进行低氮排放改造，选择了加装烟气循环FGR系统，以减低氮氧化合物的排放，经过一段时间运行，第3方检测，达到了国家规定的锅炉氮氧化物排放水平应控制在50mg/m3以内。
关键词：锅炉燃烧器；低氮排放；技术改造引言一、氮氧化物的危害空气中的氮氧化物随人体呼吸而进入呼吸道、肺部，因属酸性气体，依照化学特性，会对人体的呼吸道、肺部造成伤害，从而驱赶血红蛋白中的氧气并代替其位置，造成人体免疫力下降，甚至诱发疾病，年龄幼小，身体自身正在生长发育，吸入的氮氧化物将破坏肺部发育。
环境空气中的氮氧化物主要为NO、NO2，在空气中的雾滴、氧气的作用下，引发光化学烟雾和酸雨，给建筑物、设备设施造成腐蚀。
二、工艺改造方案1.改造方案分析燃气锅炉由于天然气的理化特性导致其主要的污染物为氮氧化物。
主要通过改进燃烧技术来降低燃烧过程中NOx的生成与排放，其主要途径有：降低燃料周围的氧浓度，减小炉内过剩空气系数，降低炉内空气总量，或减小一次风量及挥发分燃尽前燃料与二次风的混和，降低着火区段的氧浓度；在氧浓度较低的条件下，维持足够的停留时间，抑制燃料中的氮生成NOx，同时还原分解已生成的NOx；在空气过剩的条件下，降低燃烧温度，减少热力型NOx的生成。
FGR有机热载体锅炉使用中的问题及其解决措施
FGR有机热载体锅炉使用中的问题及其解决措施江苏南京 210000摘要：本文主要介绍FGR有机热载体锅炉系统组成及工作原理，和在投入使用中所遇到的各种问题，例如露点腐蚀、氧含量不可控、氮氧化物排放不稳定等，根据各自对应的问题分析具体原因并提出合理解决方案，以此形成经验给同类型设备日常检查维修管理等提供案例分析。
关键词：FGR 露点腐蚀氮氧化物氧含量针对当前政府出台的环保政策和近年以来越来越高的大气污染治理要求，各地环保部门要求当地企业必须将燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉，在用普通的燃气锅炉也必须要进行低氮改造。
在这样的背景之下本公司于2021.1.27将原普通的燃气锅炉更换为FGR有机热载体锅炉，响应节能减排低氮的号召。
与旧系统相比较，改变在于将原有燃烧器及炉体更换，增加空气预热器等FGR系统，实现低氮排放。
1、FGR有机热载体锅炉系统组成及工作原理锅炉系统由炉管本体、燃烧器组件、导热油循环泵、高位油槽、低位油槽、注油泵、鼓风机、空气预热器、安全附件装置等组成。
如图1所示。
图1. 锅炉循环系统锅炉本体是瓦斯与空气混合在炉膛内燃烧，产生热量后传递给导热油，分别以辐射和对流的这两种方式。
导热油被加热达到设定的温度后通过导热油循环泵传送至各储罐盘管换热后再被送到至炉体里加热，这样不断循环，就实现高温导热油与沥青不断的热交换。
对于燃烧器组件，首先打开瓦斯进装置的界区阀，将瓦斯引入装置，先经过瓦斯经过滤器过滤、脱液罐脱液、减压阀减压后再进燃烧器点火阀。
鼓风机主要负责将辅助燃烧所需要的空气鼓入炉膛，燃烧产生的高温烟气在经内外盘管换热后经过烟道送入空气预热器换热后进入烟囱排放。
导热油循环泵是为保障导热油在系统内循环提供推动力，必须保持和锅炉相配套的流量，以此来保证系统内导热油的流速能达到所需要的工艺要求。
另外还需配置一台相同型号，状态优良的备用泵，一旦运行中的泵出现故障，随时准备切换到备用泵运行，确保不影响装置正常生产。
基于FGR系统的新型低氮燃气燃烧器在燃气锅炉NOx排放中应用
第47卷第2期热力发电V ol.47 No.2基于FGR系统的新型低氮燃气燃烧器在燃气锅炉NO x排放中应用姬海民1，王电2，石敬恒2，申冀康1，周飞1，韩键平1，徐党旗1，周虹光1（1.西安热工研究院有限公司，陕西西安710054；2.中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京100000）［摘要］近几年在工业、民生所用的燃气锅炉污染物排放居高不下，且这些燃气锅炉具有容量小、数量多等特点，如何降低其NO x排放已经引起关注。
继北京2015年颁布燃气锅炉NO x排放质量浓度要求低于30 mg/m3以来，郑州、西安、青岛、成都也相继出台了燃气锅炉NO x排放质量浓度低于30 mg/m3的相关政策。
为了满足排放要求，各燃烧器厂家普遍采用低氮燃气燃烧器配合烟气再循环（FGR）技术来降低NO x排放，但与此同时，也出现了NO x排放和CO偏高、燃烧不稳定、火焰喘振及爆燃等问题。
对此，本文采用低氮燃烧器+FGR对某化工动力公司120 t/h燃气锅炉进行了改造，使NO x排放质量浓度控制在30 mg/m3以下，且未出现脱火、爆燃等问题，为后续市场应用打下坚实基础。
［关键词］燃气锅炉；低氮燃气燃烧器；烟气再循环；NO x排放；超低排放［中图分类号］TK229.8 ［文献标识码］A ［DOI编号］10.19666/j.rlfd.201706055［引用本文格式］姬海民, 王电, 石敬恒, 等. 基于FGR系统的新型低氮燃气燃烧器在燃气锅炉NO x排放中应用[J]. 热力发电, 2018, 47(2): 103-107. JI Haimin, WANG Dian, SHI Jingheng, et al. Application of new low NO x gas burner based on FGR system in NO x emission from gas-fired boilers[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47(2): 103-107.Application of new low NO x gas burner based on FGR system inNO x emission from gas-fired boilersJI Haimin1, WANG Dian2, SHI Jingheng2, SHEN Jikang1, ZHOU Fei1, HAN Jianping1,XU Dangqi1, ZHOU Hongguang1(1. Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710054, China;2. Beijing Yanshan Company, China Petroleum Chemical Corporation , Beijing 100000, China)Abstract: In recent years, the NO x emission from industrial and municipal gas-fired boilers remains at a relatively high level, and these gas-fired boilers usually have small capacity and large numbers. Reducing the NO x emission from gas-fired boilers has attracted much public attentions. In 2015, the Beijing government required that the NO x emission from the gas-fired boilers should be lower than 30 mg/m3. Then, in Zhengzhou, Xi’an, Qingdao an d Chengdu, the relevant policies (NO x emission from gas-fired boilers should be below 30 mg/m3) have also been published. In order to meet the emission control requirements, low NO x gas burners equipped with flue gas recirculation (FGR) technology are widely applied to lower the NO x emission. However, this method has the problems of high NO x and CO emissions, unstable combustion, flame surge and deflagration. To solve this problem, this paper modified the low NO x gas burners for a 120 t/h gas-fired boiler based on the FGR technology. The results showed that the NO x emission could remain below 30 mg/m3 and the problem of blow-off and deflagration did not occur. This successful transformation lays a solid foundation for application of the new low NO x gas burner based on the FGR system.收稿日期：2017-06-23基金项目：国家自然科学基金项目(51406166)；国家科技支撑计划项目(2014BAA07B04)National Natural Science Foundation of China(51406166); National Key Technology Support Program (2014BAA07B04)104 热力发电2018年Key words: gas-fired boiler, low NO x gas burner, flue gas recirculation, NO x emission, ultra low emission随着国家环保要求日趋严格，近年来几乎所有燃煤火电机组开展了超低排放改造，NO x排放质量浓度均低于50 mg/m3（按ϕ(O2)=60%），而针对燃气锅炉的国家标准还维持在150 mg/m3（按ϕ(O2)=3.5%），已经无法适应国家减排要求。
FGR烟气再循环燃烧控制系统的推广与应用
FGR烟气再循环燃烧控制系统的推广与应用奥林佩亚节能科技（滁州）有限公司谢国振氮氧化物（NO X）是雾霾产生的一大成因，也是燃气锅炉排放的主要污染物，已经颁布在《北京市锅炉大气污染物排放标准》将工业锅炉氮氧化物的排放标准大幅提高，自2017年4月1日起，新建锅炉氮氧化物的排放量必须低于30mg/m3,再用锅炉必须低于80mg/m3，而目前再用燃气锅炉基本上150~200mg/m3.随着锅炉排放新标准的实施，新型的燃烧方式如烟气外循环低氮燃烧器将在未来几年内被市场接受，从而大幅度降低燃气锅炉的排放。
1、NO X生成机理在含氧的高温环境下，（高于1300℃）烟气中的N2和O2发生化合反应，生成氮氧化物（NO和NO2的总和）氮氧化物生成速度和饱和摩尔浓度主要与火焰温度有关，有实践得到数据，1700℃环境下的氮氧化物生成速度比1400℃环境下几乎块了1000倍，因此最有效的降低氮氧化物的生成方式就是降低火焰温度，而最常见的方式为烟气循环参与再燃烧以降低火焰温度。
2、烟气外部再循环的FGR主要原理烟气循环参与再燃烧有两种方式：烟气内部循环和烟气外部再循环。
烟气内部循环一般用于普通低氮应用，利用燃烧器喷嘴流速产生卷吸烟气的效应，使少量烟气再次参与燃烧，降低火焰温度，排放目标值为80mg/m3 ;而烟气外部再循环是通过风机的机械力量大幅度增加再循环烟气流量，再循环量可占总烟气量的25%，大幅度降低火焰温度，更低的氮氧化物排放，其目标值为30mg/m3.3、基于FGR的控制系统FGR控制方案特点：1）集成的燃烧控制系统，燃料、空气、烟气流量单独设置。
超高定位精度（0.1度），2）通过烟气温度或延时触发FGR，避开冷烟气阶段；3）烟气流量控制带温度补偿功能，全天后保持FGR流量稳定，火焰稳定；4) NO X排放目标≦30mg@3.5% O2。
4、烟气再循环相关注意事项燃烧机系统整体的稳定性下降，随着FGR流量的增加，炉膛或烟道的震荡易通过FGR通道影响燃烧系统稳定性，所以FGR流量不是越大越好，通常应小于总烟气量的25%。
锅炉及供热系统的节能控制对策分析
锅炉及供热系统的节能控制对策分析1. 引言1.1 背景介绍锅炉及供热系统在工业生产和生活中起着至关重要的作用，然而传统的锅炉及供热系统存在能源消耗大、效率低下等问题。
随着社会发展和能源紧缺问题的日益突出，如何提高锅炉及供热系统的能效已成为亟待解决的问题。
节能控制成为了解决这一问题的有效措施，通过引入先进的控制技术和优化策略，可以实现对能源的更有效利用，降低能源消耗和碳排放。
当前，随着科技的不断进步和工业化水平的提高，锅炉节能控制技术和供热系统优化策略日益完善和多样化。
节能控制中依然存在一些挑战，如系统复杂性高、成本较高等问题，需要我们不断探索创新，寻找更加全面、有效的节能控制对策。
未来的发展方向也将围绕提高能源利用率、降低环境污染、促进可持续发展等方面展开。
通过本文对节能控制的分析和探讨，可以为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考，推动锅炉及供热系统能效的不断提升。
1.2 问题提出在当今社会，能源消耗和环境保护已经成为全球关注的热点议题。
而在工业生产中，锅炉及供热系统的能源消耗是一个不可忽视的问题。
随着工业化进程的加快，锅炉和供热系统在工业生产中起着至关重要的作用，但同时也带来了大量的能源消耗和环境污染问题。
在实际生产中，许多企业存在着能源消耗过高、效率低下的现象，造成了资源的浪费和环境的污染。
这些问题不仅影响了企业的经济效益，也破坏了环境的生态平衡。
如何有效地控制锅炉及供热系统的能源消耗，提高其能源利用效率，已经成为亟待解决的问题。
在这样的背景下，本文将重点分析锅炉及供热系统的节能控制对策，并探讨如何通过技术革新和策略优化来提高锅炉及供热系统的能源利用效率，从而实现节能减排的目标。
通过对现有技术和策略的分析，希望为相关企业和研究机构提供一些参考和借鉴，推动我国工业生产的可持续发展。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨锅炉及供热系统的节能控制对策，分析当前存在的问题和挑战，并提出有效的解决方案。
循环硫化床锅炉控制系统模版
循环硫化床锅炉控制系统模版一、引言循环硫化床锅炉是一种常用的燃煤锅炉形式，具有高效节能、环保等优点。
控制系统是确保循环硫化床锅炉安全、稳定运行的重要组成部分。
本文对循环硫化床锅炉控制系统进行详细的介绍和分析。
二、系统组成循环硫化床锅炉控制系统主要由以下几个部分组成：燃烧控制系统、炉温控制系统、炉压控制系统、给煤控制系统、引风控制系统、锅炉水位控制系统和排烟温度控制系统。
1. 燃烧控制系统循环硫化床锅炉的燃烧控制系统是根据给定的燃烧条件，控制燃料供给和风量调节等参数，以达到所需的燃烧效果。
该系统通常由燃烧器、燃料供给装置、风机和控制系统等组成。
2. 炉温控制系统炉温控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和燃烧状态，通过调整给煤量和引风量等参数，控制炉膛内的温度变化。
该系统通常由炉温传感器、温度调节器和控制系统等组成。
3. 炉压控制系统炉压控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和燃烧状态，通过调整引风和排烟风量等参数，控制炉膛内的压力变化。
该系统通常由炉压传感器、压力调节器和控制系统等组成。
4. 给煤控制系统给煤控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和燃烧状态，通过调整给煤量和给煤速度等参数，实现煤粉的稳定供给。
该系统通常由给煤器、给煤调节器和控制系统等组成。
5. 引风控制系统引风控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和燃烧需要，调整引风风量和引风压力等参数，以满足燃烧过程中的需求。
该系统通常由引风机、风门调节器和控制系统等组成。
6. 锅炉水位控制系统锅炉水位控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和水位传感器的反馈信号，通过调整给水量和排污量等参数，以保持锅炉水位的稳定。
该系统通常由水位传感器、水位调节器和控制系统等组成。
7. 排烟温度控制系统排烟温度控制系统是根据循环硫化床锅炉的负荷变化和燃烧状态，通过调整排烟风量和燃烧参数等参数，控制炉膛内的排烟温度。
该系统通常由排烟温度传感器、温度调节器和控制系统等组成。
基于fgr的循环型工业锅炉节能控制系统设计
S tandard Application & Interpretation
基于 ＦＧＲ 的循环型工业锅炉节能控制系统设计
李冬屹，许崇涛，郑桂红 （天津市特种设备监督检验技术研究院 , 天津 300192）
摘要：为提升工业锅炉工作的控制精度，以及使用寿命，设计一种基于 FGR 系统的循环型工业锅炉控制系统。首先将
该锅炉预测控制结果调整输送，控制过程中采用 BP － adaboost 算法，依照样本数据生成多个弱控制器，经过弱控制
器输出控制值，根据输出值调整权值获取一系列弱控制器和弱控制器相应的权值，将多组弱控制器融合到一起建立强
控制器，得到精准控制结果。为验证该系统的环境适应性及可靠性，对比本文系统的测量结果与实际结果，经过实验
Design of Emission Control System for Circulating Industrial Boiler Based on FGR
LI Dong-yi，XU Chong-tao, ZHENG Gui-hong (Tianjin Special Equipment Inspection Institute,Tianjin 300192)
分析发现，该方法测量结果和实际结果之间高度重合，平均误差为 0.93 %，且具有较好的环境适应性和使用寿命，说
明该种控制方法对循环型工业锅炉节能控制效果较好。
关键词：FlueGas Recirculation 系统；循环型；工业锅炉；神经网络
中图分类号：TK229
文献标识码：A
文章编号：1004-7204(2019)05-0203-05
Ａｂｓｔｒａｃｔ：In order to improve the control accuracy and service life of industrial boilers, a circulating industrial boiler control system based on FGR system is designed. Firstly, the boiler predictive control results are adjusted and transported. In the control process, a BP-Adaboost algorithm is adopted to generate a plurality of weak controllers according to sample data. The weak controllers output control values, and a series of corresponding weights of the weak controllers and the weak controllers are obtained according to the output value adjustment weights. A plurality of groups of weak controllers are fused together to establish a strong controller to obtain accurate control results. In order to verify the environmental adaptability and reliability of the system, the measurement results of the system in this paper are compared with the actual results. Through experimental analysis, it is found that the measurement results of the method are highly coincident with the actual results, with an average error of 0.93 %, and have better environmental adaptability and service life. This shows that the control method has better energy-saving control effect on circulating industrial boilers Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：FGR system; circulating type; industrial boilers; neural network
工业锅炉运行控制系统的节能对策解析
145管理及其他M anagement and other工业锅炉运行控制系统的节能对策解析单 雨（天津国电津能滨海热电有限公司，天津 300467）摘 要：对我国整体的工业领域进行分析，可以得知随着我国社会经济实力的不断增强，工业领域的发展速度与以往相比产生了巨大的提升。
而工业锅炉以“安全”、“稳定”、“低碳”、“节能”为全新的发展目标。
根据以往的设计流程，必须对其节能系统进行优化，保证整体的“出口温度”、“流量”以及“烟气含量”等指标实现降低，有效实施节能优化。
使工业锅炉的整体发展流程符合我国“绿色发展”的目标，为后续的有效运行提供必要保障。
本文将就工业锅炉运行控制系统的节能对策分析展开讨论，阐述如何选择节能环保燃料，分析如何通过合理有效的方式，对锅炉运行系统进行有效节能。
关键词：工业锅炉；运行控制系统；节能对策；分析讨论中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）21-0145-2收稿日期：2020-11作者简介：单雨，男，生于1983年，汉族，辽宁人，本科，工程师，研究方向：锅炉运行。
对我国当前的能源消耗系统进行统一测量与研究，可以得知其自身能源消耗占据总能源消耗的一分之三。
因此，必须对其整体的运行系统进行节能优化，同时保证锅炉自身的热效应，减少内部的热损耗。
对我国目前的工业锅炉运行系统节能分析来讲，虽然部分工厂在实施过程当中取得了一定的进展以及突破，但其整体的运行模式仍然有许多亟待改进之处。
“节能”是一项全面性的工作，不仅需要对其用燃料进行处理，同时，也需要对其燃烧过程、日常维护等方面进行提升。
因此，如何系统化的对工业锅炉运行控制系统进行有效分析，将是本文探讨的重要目标。
1 在工业锅炉的节能运行过程中选择合理的燃料对锅炉自身的运行形式进行分析，可以得知其燃料的选择有“气体”、“液体”、“固体”三种。
因此，在节能运行过程当中，必须对其燃烧材料进行系统性的规划[1]。
基于FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计
基于FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计
张宇;刘宗昊
【期刊名称】《信息产业报道》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】在当前全球资源紧缺和环境保护日益重视的背景下,节能减排已经成为各行各业追求可持续发展的关键课题,在工业领域中,锅炉作为能源转换的重要设备,其高能耗和高排放已经成为制约节能减排的瓶颈之一,基于 FGR(风格比燃烧技术)的循环型工业锅炉节能控制系统设计迎合了当前节能减排的需求。
基于此,本文简单讨论基于 FGR 的循环型工业锅炉节能控制系统设计价值,深入探讨设计要点,以供参考。
【总页数】3页(P0155-0157)
【作者】张宇;刘宗昊
【作者单位】北京市通州区特种设备检测所
【正文语种】中文
【中图分类】TN
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5.一种基于PLC和变频器的中央空调循环水节能控制系统设计
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基于最小二乘的FGR低氮燃烧自动控制系统
基于最小二乘的FGR低氮燃烧自动控制系统
吴彭江;郑云峰;姚国平;丁月祥
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】低氮燃烧器配合烟气循环系统FGR可以满足燃气锅炉NOX排放浓度低
于30 mg/m3的要求,但前提条件是要控制好送入锅炉的烟气再循环量。
在推导得到一种基于时变遗忘因子和加权配合的最小二乘递推辨识算法基础上,设计PID自
整定控制器;通过MCGS搭建上位机系统,设计人机交互界面,利用MATLAB完成复杂的算法运算,MCGS与MATLAB之间通过DDE实现实时数据交换。
MCGS将运算结果转换成控制信号,再通过PLC以脉冲信号去在线调节燃气锅炉FGR步进电机。
试验结果表明,与传统的负荷调节法相比,所提自适应控制算法,在FGR控制系统上,
具有更加优越的控制性能。
【总页数】4页(P6-8)
【作者】吴彭江;郑云峰;姚国平;丁月祥
【作者单位】绍兴市能源检测院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
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工业锅炉节能优化控制系统的设计方案
工业锅炉节能优化控制系统的设计方案
尧冬冬;王亚刚
【期刊名称】《江南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2014(013)005
【摘要】以工业锅炉为被控对象,以安全、稳定、低碳、节能为生产目标,根据工艺流程,结合控制要求,对整个工业锅炉过程控制系统的物料出口温度、流量和烟气含氧量、炉膛真空度等进行特性分析,以及基础控制系统和开车顺序控制系统的设计,包括物料出口温度控制、烟气含氧量闭环控制、炉膛负压反馈控制等.利用SIMATIC PCS7完整地实施整个工业锅炉控制方案,并对控制结果做出分析.结果表明,所设计的工业锅炉整体控制方案有较好的实用性和较强的鲁棒性,同时也能很好地满足控制要求.
【总页数】5页(P536-540)
【作者】尧冬冬;王亚刚
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP29
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FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析
摘要：氮氧化物是雾霾产生的一大成因，也是燃气锅炉排放的主要污染物。
已颁布的《北京市锅炉大气污染物排放标准》将工业锅炉氮氧化物的排放标准大幅提高。
关键词：FGR循环型工业锅炉；节能控制系统设计；
工业锅炉是重要的热能动力设备，我国是当今世界锅炉生产和使用最多的国家。
我国锅炉制造业特别是改革开放以来随着国民经济的蓬勃发展，全国有千余家持有各级锅炉制造许可证的企业可以生产各种不同等级的锅炉。
由于节能环保日益严格，而工业锅炉又处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产运行状态，因此对工业锅炉推广应用各种新技术、新工艺、新管理是实现节能降耗、减少污染的重要途径。
随着工业生产规模的不断扩大，生产过程不断强化。
一、烟气循环FGR的主要原理
烟气循环参与再燃烧有两种方式：烟气内部循环和烟气外部再循环。
烟气内部循环一般用于普通低氮应用，利用燃烧器喷嘴流速产生卷吸烟气的效应，使少量烟气再次参与燃烧，降低火焰温度，排放目标值为80 mg／m3；而烟气外部再循环是通过风机的机械力量大幅度增加再循环烟气的流量，再循环烟气量可占总烟气量的25％，大幅度降低火焰温度，更低的氮氧化物排放。
二、FGR的循环型工业锅炉节能控制系统设计分析
1.物料出口温度控制。
经过分析可知，影响锅炉物料出口温度的因素包括物料流量、燃烧工况以及空气量与燃料量比值等，在控制系统中，物料出口温度是通过改变燃料流量来控制的，但受到燃烧工况、风量的跟随作用以及风量与燃料量的比值影响。
为了使物料出口温度稳定在目标温度，必须保证燃料能够充分燃烧，释放出足够的能量，因此选择采用串级控制系统。
该控制系统中，物料出口温度控制回路为串级控制系统的主回路。
在控制方案中，当物料出口温度由于某种干扰变化时，通过物料出口温度控制器的输出来改变燃料控制器的给定值，使燃料量随之变化。
然后通过比值控制器使空气量也发生改变，保持燃料量和空气量的流量比不变。
但从动态角度看，因蒸汽出口温度变化首先反应到燃料量给定值的变化，使燃料量随之变化，再经过燃料量测量变送器、比值器，改变空气量控制器的给定值，空气量才发生变化。
显然，空气量的变化滞后于燃料量，即动态比值不能得到保证。
在实际工业生产中，为了使燃料完全燃烧，在提升负荷时要求先提升空气量，后提升燃料量;在降低负荷时，要求先降低燃料量，后降低空气量，即所谓具有逻辑提降量的比值控制系统。
通过增加两个选择器HS、LS 组成具有逻辑提降功能的燃烧过程控制系统，空气量与燃料量的比值。
燃烧系统要减少稳态误差，同时由于流量噪声比较大，不能采用微分作用。
因此，燃料流量控制器和空气流量控制器均采用控制器。
如有微分作用时，一旦主控制器和输出稍有变化，调节阀将大幅度变化，不利于控制，所以副控制器选用控制器，主控制器采用PID 控制器。
2.烟气含氧量闭环控制。
烟气含氧量是指燃料燃烧之后排出的烟气中氧气的含量，它主要与燃料的燃烧状况有关。
烟气含氧量的影响因素是燃烧工况。
燃烧过程的燃料量与空气量比值控制系统存在一个不足，即不能保证两者是最优比，这是由于流量测量的误差以及燃料质量的变化所造成的。
为此，文中方案采用烟气氧含量作为送风量的校正信号。
锅炉燃烧过程中烟气含氧量的闭环控制方案，烟气含氧量作为被控变量，其设定值是锅炉燃烧效率最高情况下的最优烟气含氧
量。
烟气含氧量闭环控制系统是将原有的定比值控制改为变比值控制，克服燃料
成分变化等带来的扰动。
因要求烟气含氧量稳定在1% ～ 3% 内，设定值取2%。
为了保证锅炉效率最优，就要保证烟气含氧量在一定的范围内波动，积分作用可
以不用很大。
同时，由于烟气含氧量经常波动，测量的值有可能不准确，为避免
其对高频噪声的放大而影响系统的平稳工作，所以不加微分作用。
因此，烟气含
氧量控制器采用比例积分控制即可。
若锅炉投运年头较短且受热面积可以满足改
造要求时，宜采用只更换燃烧器的模式。
在设备选型时，首要任务是测量受热面（炉膛直径和深度）、了解锅炉背压，以便确定选择何种燃烧技术。
通常，承压
锅炉尤其是蒸汽锅炉，优先选择分级燃烧结合烟气再循环（简称ＦＧＲ）相结合
的燃烧器，小型的低氮冷凝常压锅炉则多采用全预混表面燃烧技术，如富尔顿、
中禾葆蓝、诺科等品牌产品。
改造前还需对锅炉房进行现场勘探，实测安装空间，摸清运输通道状况，并了解锅炉日常的运行状态及主要参数，避免出现后期施工
会遇到设备进场难、费用预估不准确、施工难度增大等情况。
3.采用整体更换锅炉加燃烧器的方案时，除了选择燃烧技术外，还需考虑可
靠性、经济性等重要因素，先使燃料与空气在燃烧室前的文丘里中进行完全混合，再送入由特殊铁铬铝合金制成的金属纤维网状燃烧头，使火焰在透气均匀的金属
纤维织物表面进行燃烧。
均匀的透气性和充分的预混，使燃烧十分稳定和温度分
布均匀，难以形成局部高温区。
一般情况下，常采用同等规格置换的模式，对附
属设备及工艺管线的改动较小，有利于降低改造成本，缩短改造工期。
燃烧系统
整体的稳定性下降，随着FGR流量的增加，炉膛或烟道的振荡易通过FGR通道影
响燃烧系统的稳定性，所以FGR流量不是越大越好，通常应小于总烟气量的25％。
不推荐烟气再循环参与氧含量控制，其影响在于，助燃风、烟气压力、炉膛的交
叉影响和减少烟气氧量可能导致NO排放的增加。
风机入口处出现冷凝水，由于
湿热的烟气与较低温度的助燃新风混合，产生冷凝水，可能侵蚀燃烧器的内部元件，当然这取决于烟气和助燃新风的温度状况，必要情况下可以考虑FGR管路加
保温、预留冷凝水排放口以及新风预热。
FGR会减小燃烧器的出力，在某台现有
的燃烧器上加装FGR功能，助燃风(空气+FGR)氧量下降需要减少燃料供应以维持
适当空燃比，这导致燃烧器出力下降，如果原燃烧器日常的大部分时间都工作在
最大负荷，则FGR改造后可能出力不够，此时不建议做FGR改造。
超低氮燃烧对
锅炉的受热面积有严格要求，如果受热面积偏小，则热量被吸收的速度偏慢，就
造成炉膛温度较高，无法实现ＮＯｘ排放浓度。
而且如果炉膛直径偏小，或炉膛
偏短，则炉膛燃烧空间小，容易形成火焰刷墙而造成局部温度过高，不能有效降
低热力型ＮＯｘ的排放。
采用分级燃烧ＦＧＲ技术时，鼓风机功率较原来偏大，
风量和风压都会增大，因此必须考虑原有的风道强度，尤其是钢板风道。
若烟风
道强度不够，产生的震颤，会使风道的流通截面，反复变化，进而形成空气流通
不稳定，造成锅炉喘振现象，必要时要采取措施来增加烟风道的强度。
结束语：在工业锅炉领域，分级燃烧加烟气再循环技术仍将是低氮燃烧的主
流技术。
而在民用和商用的热水锅炉领域，则更青睐全预混表面燃烧技术，特别
是一系列的低氮冷凝壁挂炉的研发成功，为这项技术在分户计量的供暖模式中，
提供了广阔的前景。
伴随着国产品牌研发能力日渐提升，其产品的技术性能也越
来越接近欧美水平，国产品牌竞争力的增强，必将促进改造成本的降低，进而推
动燃烧技术更加完善，更有利于长久发展。
参考文献：
［１］北京市环境保护局．北京市锅炉大气污染物排放标准：ＤＢ１１／１
３９—２０１8［Ｓ］．２０１５．
［２］李永华．燃烧理论与技术［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１8．［３］冉培甫．工业锅炉节能减排应用技术［Ｍ］．北京．化学工业出版社，２０１６．。