新華公司循環(huán)流化床鍋爐控制方案

華公司循環(huán)流化床鍋爐掌握方案概述循環(huán)流化床鍋爐〔CirculatingFludizedBedBoiler，以下簡(jiǎn)稱CFB入燃煤鍋爐的商業(yè)市場(chǎng)以來(lái)，在中小型鍋爐中已占有了相當(dāng)?shù)姆蓊~。并在技術(shù)日趨成熟的同時(shí)漸漸向更大容量進(jìn)展。CFB1982〔Lurgi〕50t/hCFB和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作。國(guó)外在CFB公司并購(gòu)〕的PyroflowLurgiCircofluid特爾試驗(yàn)室〔Battele〕的多固體型〔Multisolid〕循環(huán)流化床鍋爐等等。圖一、循環(huán)流化床鍋爐示意圖國(guó)內(nèi)從八十年月開(kāi)頭爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)CFB10t/h、20t/h、35t/h、75t/h鍋爐的研制、生產(chǎn)和運(yùn)行，積存了不少閱歷。進(jìn)入九十年月后，東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠和上海鍋爐廠等又分別通過(guò)與美國(guó)福斯特PPC130t/h220t/h并具備了生產(chǎn)更大容量CFB科研工程內(nèi)江循環(huán)流化床示范電站從芬蘭奧斯龍公司引進(jìn)的410t/h循環(huán)流化床也已經(jīng)投入運(yùn)行。從CFB75t/h段。僅設(shè)計(jì)了少量的汽壓、給水、汽溫等常規(guī)模擬掌握回路。輸入100～300CFB〔尤其是在運(yùn)行的牢靠性和可控性方面仍有很多需完難和模糊生疏。隨著國(guó)內(nèi)安裝投運(yùn)的循環(huán)流化床鍋爐容量增大和中小熱DCS個(gè)CFBCFB2×220t/h化床鍋爐DCSDCSCFB1000100MWXDPS-4002×75t/h2×75t/hCFB別為北京巴布科克公司和唐山巴高公司生產(chǎn)的７5t/hCircofluid循環(huán)流化床鍋爐。整個(gè)DCS20231999河南南陽(yáng)電廠等CFB工程的DCSCFB廠生產(chǎn)的130t/h120t/h化床鍋爐的DCS挨次掌握和爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)。2023CFB鍋爐DCS惠勒公司技術(shù)生產(chǎn)的DG450/9.81-1CFB2×450t/h2×100MWXDPS-400系統(tǒng)包括了數(shù)據(jù)采集、模擬量掌握、挨次掌握、爐膛安全保護(hù)、電氣掌握、廠用公用掌握、熱網(wǎng)掌握，單臺(tái)機(jī)組的I/O5000300MWDCSDEH-IIIA體化掌握。至此，華公司已經(jīng)通過(guò)消化吸取和實(shí)際應(yīng)用國(guó)外成熟的大型CFBXDPS-400小型CFB下面就結(jié)合已工程的實(shí)際狀況對(duì)CFB一些簡(jiǎn)潔的分析。循環(huán)流化床鍋爐的掌握特點(diǎn)從CFB〔PulverizeCoalBoiler〕一樣，具有多參數(shù)、非線性、時(shí)變和多入/輸出變量，耦合關(guān)系也更為簡(jiǎn)單。圖二、CFB一個(gè)典型的循環(huán)流化床鍋爐的模擬量調(diào)整系統(tǒng)包括以下功能：負(fù)荷指令回路主汽壓調(diào)整床溫調(diào)整給煤量調(diào)整總風(fēng)量調(diào)整石灰石量調(diào)整一次風(fēng)量調(diào)整二次風(fēng)量調(diào)整二次風(fēng)壓調(diào)整高壓風(fēng)壓力調(diào)整主汽溫調(diào)整汽包水位調(diào)整燃油母管壓力調(diào)整啟動(dòng)燃燒器風(fēng)量調(diào)整啟動(dòng)燃燒器燃油壓力/流量調(diào)整床槍燃油壓力/流量調(diào)整爐膛壓力調(diào)整料床差壓調(diào)整底灰壓力、溫度調(diào)整〔承受流化床冷灰器〕量和給水流量三沖量掌握，通過(guò)調(diào)整給水泵轉(zhuǎn)速或給水調(diào)整閥開(kāi)度，維持汽包水位的平衡；鍋爐出口主蒸汽溫度承受?chē)娝疁p溫調(diào)整。但是，CFB掌握回路。CFBCFB，突出表現(xiàn)在循環(huán)和流化兩方面。CFB〔煤粒和石灰石爐膛循環(huán)燃燒。與煤粉鍋爐不同，CFB合肯定粒度要求〔0~15mm〕的煤從前墻和／或回料閥的多處給23機(jī)串聯(lián)，將煤送入給料點(diǎn)進(jìn)入爐膛。給煤量主要受負(fù)荷指令和風(fēng)－燃料穿插聯(lián)鎖信號(hào)的控制。首先依據(jù)負(fù)荷指令計(jì)算出要求的燃料量，然后，依據(jù)風(fēng)－燃料比機(jī)理是一樣的。給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速掌握一般推舉承受線性較好的變頻調(diào)整方同給煤機(jī)的手動(dòng)和自動(dòng)。石灰石量掌握CFB所以CFB中參加的石灰石可以與燃燒中產(chǎn)生SOCaSO2 4到脫硫的作用。調(diào)整給石灰石量的目的是滿足鍋爐SO2

回路一般設(shè)計(jì)承受串級(jí)調(diào)整方式。上級(jí)調(diào)整器為SO2

調(diào)整器，下級(jí)調(diào)節(jié)器為石灰石量調(diào)整器，當(dāng)SO2

變化時(shí)，調(diào)整給石灰石旋轉(zhuǎn)給料機(jī)的轉(zhuǎn)速，使進(jìn)入爐膛石灰石量相應(yīng)變化。在這個(gè)調(diào)整回路中，總給煤量作為前饋信號(hào)參加給石灰石量調(diào)整器。鍋爐入爐煤量變化時(shí)，SO2

確定也要相應(yīng)變化。假設(shè)僅根據(jù)SO2

信號(hào)調(diào)石灰石量，則延遲比較大。將給煤量作為前饋信號(hào)，使石灰石量先依據(jù)煤量變化，然后再依據(jù)SO2

信號(hào)進(jìn)展校正，可以削減調(diào)整延遲。風(fēng)量掌握CFB次風(fēng)、返料風(fēng)和播煤風(fēng)等組成。依據(jù)鍋爐的型式不同，設(shè)計(jì)有一次、二次風(fēng)機(jī)，高壓羅茨風(fēng)機(jī)等，對(duì)承受氣力播煤的鍋爐，還設(shè)計(jì)有播煤風(fēng)機(jī)。一次風(fēng)可分為兩路。在燃燒過(guò)程中，一路一次風(fēng)由爐膛下CFB爐特有的送風(fēng)方式。另一路一次風(fēng)〔又稱為下二次風(fēng)，也可以由二次風(fēng)總管送入需用的空氣量。使燃料在上升的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒。燃燒所需的一、二次風(fēng)從不同高度進(jìn)入爐膛助燃，形成分級(jí)燃燒，使得CFBNOX也削減了結(jié)渣的時(shí)機(jī)。二次風(fēng)由爐膛密相區(qū)上部四周爐墻分層給入，確保煤粒〔一3～5%〕還可作為播煤風(fēng)和正壓輸煤系統(tǒng)的密封風(fēng)。一1:1~6:4。而一次風(fēng)壓一般為10～13KPa，6～8.5KPa。風(fēng)量掌握包括總風(fēng)量掌握和一、二次風(fēng)比率的掌握?？傦L(fēng)量依據(jù)燃料指令獲得，并依據(jù)過(guò)?？諝庀禂?shù)校正，形成總風(fēng)量指令。保證正常流化，一次風(fēng)的流量一般有一個(gè)設(shè)定的下限值。而且，一、二次風(fēng)的比例還要受到床溫掌握回路的校正〔如圖三所示〕。圖三循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)量掌握系統(tǒng)框圖2.2.4.返料風(fēng)掌握CFB引出，或來(lái)自高壓羅茨風(fēng)機(jī)。返料風(fēng)壓力高但風(fēng)量較小，一般小于2%。返料風(fēng)壓與返料閥50～60KPa。在不參與床溫調(diào)整時(shí)，返料風(fēng)壓的掌握是一個(gè)單回路掌握系統(tǒng)，通過(guò)返料風(fēng)－一次風(fēng)聯(lián)通管檔板掌握返料閥的流化風(fēng)壓。一些大型的CFB9～12KPa。也有相應(yīng)的風(fēng)量或風(fēng)壓掌握回路。床溫掌握系統(tǒng)床溫掌握系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐特有的，也是至關(guān)重要的掌握系統(tǒng)，床溫的掌握直接影響著爐內(nèi)的脫硫和脫硝。煤等燃料中的硫在燃燒過(guò)程中形成硫化物，石灰石再吸取SO和NO2

850℃～950℃。但在實(shí)際運(yùn)行中，要將床溫在肯定范圍內(nèi)。而且，影響床溫的主要因素比較多，如煤種、燃料的粒徑、床料量、一、二次風(fēng)量、返料量和冷灰循環(huán)等等。因此，不同的CFB鍋爐承受的床溫掌握方式也各不一樣。比較典型的有：調(diào)整一、二次風(fēng)比例調(diào)整給煤量掌握灰循環(huán)流量75t/h也有承受調(diào)整返料量〔高壓羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或返料風(fēng)調(diào)整擋板〕，亦即轉(zhuǎn)變料層厚度的方法來(lái)調(diào)整床溫。而對(duì)大容量的循環(huán)流化床鍋爐，往往是承受轉(zhuǎn)變一、二次風(fēng)比率的方法來(lái)調(diào)整床溫，見(jiàn)圖三、四。圖四、CFB有煙氣再循環(huán)的CFB重進(jìn)入爐膛，通過(guò)轉(zhuǎn)變床料的粒徑分布調(diào)整爐膛溫度。床壓掌握〔床料高度掌握〕循環(huán)流化床底部的床料是由灰、渣及大顆粒的燃料組成，室振動(dòng)。差壓過(guò)低時(shí)負(fù)荷又帶不上去。通過(guò)測(cè)量一次風(fēng)室與稀相區(qū)的壓差及一次風(fēng)量可以測(cè)算出料層的厚度。而床壓的掌握一般是通過(guò)排渣量的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于排渣對(duì)CFB渣的方式有周期性排渣和連續(xù)排渣兩種。CFB螺旋冷渣器。可以掌握排渣機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整差壓保持設(shè)定值。另一種是風(fēng)冷或水風(fēng)冷流化床冷渣器〔如圖五所示Pyroflow〕。承受脈沖閥的開(kāi)啟時(shí)間來(lái)掌握底灰的排放量。同時(shí)，可以床壓外，還設(shè)計(jì)有灰冷卻的掌握回路。而福斯特·惠勒公司的CFB每個(gè)冷渣器分隔成三個(gè)小室，分別為選擇室，第一和其次冷卻室。被以通過(guò)螺旋排渣機(jī)或選擇排渣閥來(lái)調(diào)整。爐膛壓力掌握CFB鍋爐的爐膛負(fù)壓掌握也是通過(guò)調(diào)整引風(fēng)機(jī)擋板實(shí)現(xiàn)的。但是，CFB正壓，在低負(fù)荷時(shí)爐膛負(fù)壓點(diǎn)較低，高負(fù)荷時(shí)負(fù)壓點(diǎn)上升。也就是說(shuō)爐膛負(fù)壓取樣點(diǎn)的掌握參數(shù)是鍋爐負(fù)荷的函數(shù)。壓力調(diào)整器定值也可手動(dòng)設(shè)定。一、二次風(fēng)量之和作為負(fù)預(yù)先動(dòng)作引風(fēng)機(jī)調(diào)整擋板。圖五、Pyroflow爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSSCFB鎖關(guān)系，以保證CFBCFBFSSS。FSSSFSSS系統(tǒng)又分為鍋爐安全系統(tǒng)FSSBCS。主要功能有：主燃料跳閘MFTCFB啟動(dòng)油系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)CFB〔建立流化風(fēng)和初始床料〕CFBCFB鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)風(fēng)道油燃燒器掌握啟動(dòng)油燃燒器掌握油燃燒器火焰檢測(cè)煤及石灰石系統(tǒng)掌握一次、二次風(fēng)機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、播煤風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖掌握CFB過(guò)火焰檢測(cè)等手段連續(xù)監(jiān)測(cè)煤燃燒器和整個(gè)爐膛的燃燒。同時(shí)，由于CFB煤或油燃燒器的煤粉鍋爐那樣需要依據(jù)負(fù)荷或運(yùn)行狀況投切各層或簡(jiǎn)潔得多。圖七、CFB油燃燒器的掌握大型的CFB500℃時(shí)，可依據(jù)需要投運(yùn)床槍，使床溫進(jìn)一步上升至600℃，這時(shí)便可開(kāi)頭逐步投煤。典型的啟動(dòng)流程見(jiàn)圖七。圖八、CFB2.3.2 煤燃燒器啟停掌握為了避開(kāi)床內(nèi)積聚過(guò)多的可燃物而引起結(jié)焦或爆燃