循环流化床锅炉仪控系统设计
h循环流化床锅炉控制系统设计的开题报告

75t/h循环流化床锅炉控制系统设计的开题报告一、选题背景随着经济社会的快速发展,能源在现代工业生产中的重要性日益凸显。
燃煤锅炉作为传统热工设备,其使用具有成本低、效率高、可靠性强等优势,因此依然广泛使用。
然而,燃煤锅炉使用也面临着大量的环境问题,特别是对空气、水和土地的污染。
同时,由于煤炭资源的逐渐枯竭,企业亟需寻求替代能源以保证持续正常生产。
循环流化床锅炉是一种新型环保型燃煤锅炉,具有燃烧效率高、能源利用率高等优点,被广泛应用于石油、化学、电力等领域。
因此,掌握循环流化床锅炉的控制技术具有重要意义。
二、研究目的和意义本文旨在研究循环流化床锅炉控制系统的设计与应用,探究其在实际生产中的应用前景。
具体研究目标:1. 分析循环流化床锅炉的基本原理和燃烧特点,探究燃烧过程中可能面临的问题并提出对策;2. 设计循环流化床锅炉控制系统,包括传感器、控制器、执行机构等部件的选型、布置和功能的确定;3. 编写循环流化床锅炉控制系统的软件程序,实现循环流化床锅炉的自动控制和优化运行;4. 通过试验验证循环流化床锅炉控制系统的可行性和可靠性,评估其在实际生产中的应用效果和经济效益。
本研究的意义在于能够提高循环流化床锅炉的运行效率和可靠性,减少其对环境的污染,降低生产成本并提高企业的经济效益。
三、研究内容和思路1. 循环流化床锅炉的基本原理和燃烧特点分析本部分将简要介绍循环流化床锅炉的基本原理和燃烧特点。
其中,将分析流化床的分类、燃烧特性、传热机理等内容。
此外,还将分析循环流化床锅炉的主要性能指标,包括烟气温度、炉膛压力、氧气浓度等。
2. 循环流化床锅炉控制系统的设计与实现本部分将阐述循环流化床锅炉控制系统的设计、选型及实现过程。
具体包括传感器的选择、控制器的选型、执行机构的选用等内容。
此外,还将编写循环流化床锅炉控制系统的软件程序,并进行系统仿真和试验验证。
3. 循环流化床锅炉控制系统的实际应用本部分将借助现有的循环流化床锅炉实例,对循环流化床锅炉控制系统进行实际测试和应用。
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。
循环流化床锅炉主蒸汽温度控制系统及仿真

关键词:循环流化床锅炉;主汽温度;PID;控制系统引言传统循环流化床锅炉主蒸汽温度控制采用串级PID控制系统,难以对锅炉主蒸汽温度进行精确控制。
串级PID控制系统的主回路主要包括主调节器(PID控制器)、调节死区和主蒸汽温度变送器。
为了解决控制模型与参数不匹配问题,采用了可变参数PID控制器,该控制器根据控制量和目标量之间的差异实时调整参数比例微分积分的值,并且当受控模型发生变化时,提高系统的控制质量。
然而,PID调节器的参数仍然是偏差或时间线性函数,主蒸汽温度无法达到设定值,由于上述原因,AntonioNevado开发了一种自适应预测控制系统,称为蒸汽温度优化器(STO),该自适应预测控制系统大大提高了控制精度和稳定性。
项杰和董文博针对系统控制模型的不确定性和非线性串级PID温度控制系统的控制对象,提出了一种基于BP神经网络算法的非线性预测模糊变量控制系统,实验和仿真结果验证了该方法比线性控制算法对蒸汽温度的控制效果更好。
RayTK通过对具有实时运行参数的两级SH调温器进行火用分析,确定了优化路径。
但是,目前研究的控制方法主要是基于运行参数的估算计算量,本文将研究基于热力学计算的控制程序以提高循环流化床锅炉主蒸汽温度的控制精度。
1主蒸汽换热系统的设计计算基于Matlab对循环流化床锅炉主蒸汽换热系统进行了模块化设计。
整个模块分为计算模块、换热单元和辅助模块,计算模块分为物理参数、放热计算、炉膛计算,换热单元分为对流受热面、半辐射受热面和减温水计算。
在模型分析的基础上,采用模块化编程方法完成计算系统的编程。
最后,将各模块进行组合,并按计算顺序将各换热单元模块进行连接,形成锅炉主蒸汽换热计算系统。
换热计算方法为:在已知循环流化床锅炉过热器主蒸汽入口温度的情况下,将过热器的出口主蒸汽温度作为高温过热器的入口温度,其传热计算分为热段和冷段———高温过热器部分和过热水的冷部分,通过计算过热器出口主蒸汽温度和过热器入口主蒸汽温度差,结合不同负荷条件下所对应的传热系数,计算得出控制主蒸汽出口温度所需的减温水量,并且在锅炉工况变化的条件下,保证过热器出口主蒸汽温度恒定不变。
流化床锅炉床温主汽压控制系统的设计与仿真_毕业设计论文正文 精品

毕业设计(论文)题目流化床锅炉床温主汽压控制系统的设计与仿真系别动力工程系专业班级自动化专业06K1班学生姓名指导教师二○一○年六月流化床锅炉床温与主汽压控制系统的设计与仿真摘要循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)具有燃烧效率高、燃烧适应性广、低污染等独特优点,受到世界各国的广泛重视并得到迅速发展。
但CFB锅炉在理论和实践两方面仍有许多不完善之处,尤其在床温主汽压控制系统方面,大多数CFB锅炉自动化水平不高,有的至今仍采用手动操作,其原因是由于CFB锅炉是一个多参数、非线性、时变及变量紧密耦合的复杂系统。
CFB锅炉很难建立精确的数学模型,如果采用固定参数的常规控制器,当工况发生较大变化时,很难保证控制系统的控制品质。
相关研究设计结果表明,要想取得较好的控制效果必须将有耦合关系的系统经行解耦,因此本文针对CFB锅炉的特殊性,寻找到被控对象的传递函数,对传递函数应用对角矩阵经行解耦,将解耦后的被控对象看做是两个彼此独立的系统,进而设计PID控制器。
通过仿真分析结果表明该方法能够在完成床温主汽压系统解耦的前提下,方便地实现循环流化床锅炉控制优良的静动态特性。
解耦后的控制系统具有较好的抗干扰能力、鲁棒性等。
关键字:循环流化床锅炉(CFB);床温主汽压;对角矩阵解耦;PID控制;Fluidized bed boiler main steam pressurecontrol system design and simulationAbstractfluidized bed boiler (CFB boiler for short) has a high combustion efficiency, combustion and wide adaptability, low pollution and other unique advantages are the world wide attention and rapid development. But the CFB boiler both in theory and in practice there are still many imperfections, in particular, the main steam pressure in the bed temperature control system context, most of CFB boiler automation level is not high, some are still using manual operations, the reason is due to CFB Boiler is a multi-parameter, nonlinear, time-varying and variable system of closely coupled complex. CFB boiler is difficult to establish accurate mathematical model, if the conventional controller with fixed parameters, significant changes occur when the condition was difficult to ensure quality control system of control. Research design results show that, in order to obtain better control effect relationship must be a coupled line system has been decoupled, so the particularity of this paper CFB boiler, to find the transfer function of the object and, on the application of the transfer function of the angle matrix by row decoupling, the decoupling of the plant is seen as two separate systems, then design PID controller. The simulation results show that the method can complete the bed temperature in the main steam pressure system is decoupled under the premise of convenience Germany to achieve good control of circulating fluidized bed boiler static and dynamic characteristics. Decoupled control system has good anti-jamming capability, robustness.Keywords:circulating fluidized bed boiler (CFB); bed temperature of main steam pressure;diagonal matrix decoupling; PID control;目录摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 循环流化床锅炉在国外的发展 (1)1.2 循环流化床锅炉在国内的发展 (1)1.3 国内引进流化床技术的主要类型 (1)1.4 循环流化床锅炉(CFBB)的优缺点 (2)1.4.1循环流化床锅炉的主要优点 (2)1.4.2循环流化床锅炉的缺点 (3)1.5 论文的选题背景及意义 (4)1.6 本课题研究的主要内容 (4)2 循环流化床锅炉原理 (5)2.1 循环流化床锅炉的结构 (5)2.2 循环流化床锅炉被控对象特点及控制的难点 (6)2.2.1多变量输入、多变量输出 (6)2.2.2 输入变量、输出变量之间的非线性 (6)2.2.3循环流化床形成理论基础——流化态理论 (6)2.3 循环流化床锅炉控制系统 (7)2.3.1主汽压力调节系统 (7)2.3.2一次风量调节系统 (7)2.3.3二次风量调节系统 (8)2.3.4引风量调节系统 (8)2.3.5给水调节系统 (8)2.3.6主汽温度调节系统 (9)2.3.7料层差压控制 (9)3循环流化床床温主汽压控制系统 (10)3.1 影响床温变化的因素 (10)3.1.1 给煤与床温 (10)3.1.2 一次风与床温 (11)3.2 影响主汽压变化的因素 (12)3.2.1给煤量对主汽压的影响 (12)3.2.2一次风对蒸汽压力的影响 (13)3.3循环流化床床温主汽压被控对象 (13)3.3.1对角矩阵解耦 (14)3.3.3PID控制器的设计 (17)3.3.4扰动试验测试 (19)3.3.5鲁棒性试验测试 (21)3.4 结论 (22)4结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (27)1 引言1.1 循环流化床锅炉在国外的发展]1[1921年12月德国人温克勒发明了第一台流化床,该流化床使用的是粗颗粒床料。
小型循环流化床锅炉系统MCS控制方案设计与实施

小型循环流化床锅炉系统MCS控制方案设计与实施摘要本文以循环流化床(CFB)为背景,分析了循环流化床(CFB)所具有的主要技术特点,DCS控制系统作为一种现代自控分支理论及技术在火电领域中有广泛的应用,本文简述了DCS控制系统理论在循环流化床(CFB)控制中的应用情况、方法及实施过程MCS控制系统设计。
关键词循环流化床;CFB;MCS近十几年来,循环流化床锅炉燃烧控制技术是一种刚发展起来的新技术,80年代初我国才刚刚研究发展该技术,目前锅炉控制系统以及复杂燃烧控制建模还处于探索阶段。
1 锅炉主控系统同过去的煤粉炉一样,最基本的控制要求就是要保证主汽压力的恒定。
系统的主汽压力随着蒸汽量的变化而变化。
通过改变锅炉进燃料量、助燃空气量的值,来维持主汽压力值一定。
目前机组分单元制和母管制,两种机组维持主汽压力值一定都是通过进燃料量来实现,从而达到能量平衡的效果。
主汽压力是调节锅炉主控的重要因素。
为了在系统中满足机组的运行要求,往往通过调节进燃料量开控制主汽压力。
进燃料量是影响床温的重要因素,床温增加,燃料量减少;床温降低,燃料量增多。
锅炉运行的时候,床温会波动,所以要增加不调温死区,用来保证床温在该死区时,进燃量不变。
要想知道机组负荷的变化,运行人员就要观察主汽流量来得以判断,因此控制输出需要将主汽流量信号值经过函数运算后加上,这样提高系统的相应速度就可以通过这种前馈形式实现。
2 总风量调节总风量-锅炉主控系统发出的风量指令。
一、二次风在总风量中所占的比例是最大的,锅炉的运行和燃烧工况还是由一次风和二次风直接影响着。
一次风和二次风的调节指令改变可以控制总风量调节系统来保证锅炉所需风量。
总风量控制系统的给定值是由总风量指令与燃料量测量值进行交叉限制后得出的,为了使炉膛内有一定空气量,增加负荷使先给风再给料,减少负荷时先减料再减风。
PID 中总风量测量值与给定值进行运算,运算结果在通过函数处理后最终送往风道燃烧器点火风调节系统、一次风调节系统及二次风调节系统。
循环流化床锅炉燃烧控制系统的设计

目录循环流化床锅炉燃烧控制系统的设计 (1)摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1循环流化床锅炉燃烧技术背景 (3)1.2国内外研究现状及发展动态 (4)1.3循环流化床锅炉特性和优缺点 (5)1.3.1 循环流化床锅炉的特性 (5)1.3.2循环流化床锅炉的优缺点 (6)1.4本文主要研究内容 (7)第2章循环流化床锅炉 (8)2.1循环流化床锅炉工作原理 (8)2.1.1流态化现象 (9)2.1.2临界流化速度 (9)2.2循环流化床基本结构 (10)2.2.1循环流化床锅炉炉膛 (10)2.2.2布风装置 (12)2.2.3分离器 (12)2.2.4返料装置 (13)2.2.5换热器 (13)2.2.6高温灰渣冷却装置 (14)2.2.7点火装置 (15)2.2.8循环流化床给煤给料装置 (15)第3章循环流化床锅炉模型建立 (17)3.1燃烧物料循环系统建模 (17)3.1.1物料循环算法模块 (17)3.1.2旋风分装置算法模块 (18)3.1.3返料器算法模块 (18)3.2炉膛温度分布模型建立 (19)3.3烟风分布模型 (21)3.3.1压力节点算法介绍 (21)3.3.2流体网络搭建 (22)第4章循环流化床锅炉燃烧系统的优化控制 (22)4.1前馈控制系统 (22)4.2循环流化床锅炉床温控制 (23)4.2.1床温控制回路 (23)4.2.2床温控制器PID参数优化 (25)4.3循环流化床锅炉主蒸汽压力控制 (26)4.3.1主蒸汽压力控制回路 (26)4.3.2主蒸汽压力控制器PID参数优化 (28)第5章结论与展望 (30)参考文献 (31)致谢 (32)循环流化床锅炉燃烧控制系统的设计摘要循环流化床锅炉燃烧是近十几年来发展的一种新型燃煤技术,但经过深入的分析,可以看到该种燃烧锅炉同样存在着诸多问题,如动力不足、持续运行的时间较短、排烟热损失利用不充分、燃烧损失控制能力不足等,而这些问题通过加强工艺流程的自动化控制能够有效解决,这也是本次进行循环流化床锅炉控制研究的出发点。
循环流化床锅炉自动控制系统的研究与设计

循环流化床锅炉自动控制系统的研究与设计摘要循环流化床锅炉作为燃烧适应性强、污染低、负荷调节性能好的燃煤技术,已经成为燃煤技术的主力军。
随着循环流化床锅炉数量的迅速增多,给其运行的自动化提出来更高的要求。
循环流化床锅炉自动控制系统要调节的变量很多,本文主要阐述循环流化床锅炉中的燃烧系统控制方案的设计和汽水系统控制方案的设计,以供同仁参考。
关键词循环流化床锅炉;自动控制;燃烧系统;汽水系统循环流化床锅炉作为燃烧适应性强、污染低、负荷调节性能好的燃煤技术,已经成为燃煤技术的主力军。
随着人们对电力的需求逐渐增长,循环流化床锅炉的数量在我国呈现逐年递增的态势, 循环流化床锅炉数量的迅速增多,给其运行的自动化提出来更高的要求。
循环流化床锅炉自动控制系统要调节的变量很多,有主蒸汽压力、主蒸汽温度、料床厚度、料床温度、汽包水位、一次风量、引风量、给水流量等,本文主要阐述循环流化床锅炉中的燃烧系统和汽水系统的自动控制方案。
1 循环流化床锅炉燃烧系统控制方案的设计循环流化床锅炉燃烧控制系统的主要任务是在确保安全运行、经济燃烧以及环保的要求下,使燃料燃烧所产生的热量尽快地适应负荷的要求。
循环流化床锅炉燃烧控制的难点是:①煤质煤量的变化使得燃烧控制系统不稳定甚至很难发挥作用;②负荷变化能够引起床温的显著改变;③影响燃烧效率的因素很多,例如:一、二次风配比、燃煤颗粒和床温等。
针对以上难点,本文从以下几个方面进行燃烧系统设计。
1.1 氧量校正环节为了合理燃烧和节约能源,通常采用过剩空气系数来实现低氧燃烧,过剩空气系数的理想值是1,但是由于影响循环流化床锅炉燃烧状况的因素众多,再加上各种干扰因素的频繁出现,因此在实际控制中该系数的取值范围一般为1.02~1.10。
同时为了消除炉压变化引起炉子漏风、燃料热值波动、锅炉进料和出料时空气进入等干扰因素对燃烧效果的影响,在设计氧量校正环节引入排烟含氧量对过剩空气系数进行校正,从而实现氧量的闭环控制,提高了抑制干扰的能力,最终确保锅炉处于最佳燃烧状态。
西山热电50MW循环流化床锅炉机组控制系统设计与安装调试

西山热电50MW循环流化床锅炉机组控制系统设计与安装调试一、循环流化床简介循环流化床锅炉是国际上20世纪18年代中期发展起来的新型燃烧技术,它的成功应用使循环流化床锅炉获得了迅速发展。
由于循环流化床锅炉自身的特点,在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉,一旦运行中不能满足其诸多热工参数的特殊要求,极易造成锅炉出力不足、燃烧效率低、磨损严重、床温偏高、分离效率低、回料器堵灰、结礁停炉等现象,因此,对循环流化床锅炉机组联动协调控制的设计与安装调试进行探讨具有较强的现实意义。
二、循环流化床锅炉动态特性分析循环流化床锅炉在动态特性上不同于煤粉炉,主要表现在循环流化床锅炉燃烧室内流化层大热容量的热平衡特性。
这种特性及其随运行工况不同而变化的特性,造成了循环流化床锅炉燃烧过程实现自动控制的困难,据文献:1.在燃料量扰动下,主蒸汽压力被控对象的特性为:G(s)= 0.276/(1+56s)8 ≈[0.276/(1+84s)4]e-130s2.在燃料量扰动下,床温被控对象的特性为:G(s)= 7.78/(1+146s)33.在一次风量扰动下,床温被控对象的特性为:G(s)= -0.985/(1+96s)8三、循环流化床锅炉自动控制系统循环流化床锅炉与普通锅炉相比耦合关系更复杂,其中,给水流量和减温水流量与循环流化床锅炉其它变量间的耦合关系较弱,可以独立自成系统,因此,循环流化床锅炉的汽包水位控制和减温水控制与煤粉炉一样。
燃烧控制一直是公认的难题,循环流化床锅炉燃烧控制的系统如下。
1. 给煤量控制系统由于循环流化床锅炉煤粒较粗,燃烧过程复杂,并且由于其燃烧室内的床料具有相当大的热惯性和蓄热能力,因此当给煤量改变后,主蒸汽压力的响应比煤粉锅炉的迟延和惯性要大得多,经实际测算,对于一台50MW循环流化床锅炉,仅纯迟延就有5~8min。
循环流化床锅炉的非线性强,又具有时变特性,难以建立有效的预估和补偿手段。
锅炉压力调节回路也曾尝试使用"直接能量平衡"的控制结构,但"热量信号"并不比主蒸汽压力信号变化灵敏,所以调节效果不太理想。
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本科毕业设计(2012届)题目95t/h循环流化床热电机组仪控系统设计学院自动化专业自动化班级08062813学号08061712学生姓名陆康健指导教师岳伟挺完成日期2012年5月14日诚信承诺我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《95t/h循环流化床热电机组仪控系统设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。
承诺人(签名):年月日摘要循环流化床锅炉是近年来国际上发展起来的新一代锅炉,是目前国内外推崇的高效环保型锅炉。
具有煤种适应性广、负荷调节性能好、燃烧效率高、环境污染小等优点,当前我国工厂实际自动化水平还不高,循环流化床锅炉的很多控制回路还沿用手动控制,因此实现锅炉的自动控制有重要意义。
本文从实际出发,介绍了循环流化床锅炉的原理,结合具体工程对循环流化床锅炉汽水系统进行了研究分析,尤其是汽包水位系统的分析。
以串级控制作为控制系统的基本结构,给出了汽包水位系统、过热蒸汽温度控制系统及一些辅助系统的控制方案。
根据仪表选型和电缆选型规范,结合控制方案和具体工程的参数要求,对工程采用的仪表、调节阀及电缆进行了选型。
关键词:循环流化床锅炉;汽包水位;控制系统;仪表ABSTRACTCFBB (circulating fluidized bed boiler) is the new generation of boiler which the recent years on international developed, is the present domestic and foreign esteems highly effective environmental protection boiler. Has the coal to plant the compatibility broadly, the load control characteristic good, the combustion efficiency high, the environmental pollution is small and so on the merit. The current our country factory actual automation level very is also backward, the CFBB very many control loop also continues to use the hand control, therefore realizes the boiler automatic control to have vital significance.Combined with the actual, this text introduces the principle of the CFBB. The text also presents the analysis to the CFBB soda system analysis, especially the drum water level system. Then text presents the control scheme of drum level system, the superheated steam temperature control system and some auxiliary systems. Most of the control systems are based on the cascade regulation system. According to the specification of the instrument selection and cable selection, combined with the control programs and the parameters about the project-specific, the text provides the selection of the instruments, the control valves and the cable.Key words:CFBB (circulating fluidized bed boiler); water level of drum; control system; instrument目录1引言 (1)2循环流化床锅炉汽水控制方案 (3)2.1循环流化床锅炉工艺简介 (3)2.2自动调节系统的设计程序 (4)2.2.1自动调节系统设计步骤 (4)2.2.2典型原则性调节系统分析 (4)2.3汽水控制系统 (7)2.3.1汽包水位控制系统 (7)2.3.2过热蒸汽温度控制系统 (9)2.3.3汽包水位的测量 (11)2.3.4汽水系统的热工保护设计 (13)3仪表选型 (15)3.1总则 (15)3.1.1就地热工仪表装置及管路的安装 (15)3.1.2变送器和二次仪表 (15)3.1.3安全防护措施 (16)3.2压力仪表 (16)3.2.1压力表选择 (16)3.2.2压力变送器的选择 (17)3.3温度仪表 (18)3.3.1温度检测元件选型 (18)3.3.2工业中常用接触式温度计 (18)3.3.3温度变送器选型 (20)3.4液位仪表 (20)3.4.1液位仪表选型准则 (20)3.4.2常用液面计 (20)3.4.3液位变送器选型 (21)3.5流量仪表 (23)3.5.1流量仪表选型准则 (23)3.5.2常用流量仪表 (24)4调节阀选型 (26)4.1调节阀概述 (26)4.2调节阀选型总则 (26)4.2.1调节阀的阀体类型选择 (26)4.2.2调节阀执行机构的选择 (27)4.2.3执行机构类型的确定 (27)4.2.4调节阀的作用方式选择 (27)4.2.5控制阀固有流量特性的选择原则 (28)4.3控制阀口径的计算 (28)5电缆选型 (30)5.1 电缆选型依据 (30)5.1.1电缆类型选择 (30)5.1.2电缆截面选择 (30)5.1.3电缆合并 (31)6结论 (32)7致谢 (33)8参考文献 (34)9附录 (35)附录1:锅炉汽水系统图 (35)附录2:汽包水位电视系统图 (36)附录3:就地仪表电伴热防冻系统图 (37)附录4:仪表清单 (38)附录5:电缆清单 (44)1引言我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一,目前每年煤炭消费量约12亿吨,其中80%通过燃烧被利用。
然而,燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染严重,能源节约与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的主要问题。
因此,寻求一种高效、低污染燃烧技术,开发新的燃烧设备成为当务之急。
循环流化床燃烧(CFBC)技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术,具有许多其它燃烧方式没有的优点:(1)循环流化床(CFB)属于低温燃烧,因此氮氧化物排放远低于煤粉炉,仅为200ppm左右,并可实现在燃烧过程中直接脱硫,脱硫效率高且技术设备经济简单,其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加烟气脱硫(PC+FCD)。
以130t/h、220t/h、410t/h 循环流化床锅炉测算(按年运行5000小时、脱硫效率80%),每台锅炉每年可分别燃用劣质煤12万吨、19万吨、35万吨;减排二氧化硫2784吨、4560吨、8502吨;节约脱硫费用分别为222万元、364万元、680万元,而且减少了大量劣质煤的占地问题;(2)燃料适应性广且燃烧效率高,特别适合于低热值劣质煤;(3)排出的灰渣活性好,易于实现综合利用,无二次灰渣污染;(4)负荷调节范围大,低负荷可降到满负荷的30%左右[3]。
在我国目前环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下,循环流化床锅炉已成首选的高效低污染的新型燃烧技术。
我国从七十年代开始一些大专院所和企业就研制出小容量的循环流化床锅炉,迄今已经有了东锅、哈锅、武锅、济锅、杭锅等锅炉制造厂与西交大、浙大、清华、东南大学、中科院热物理所、西安热工所、上海成套所等共同研究的25t/h~240t/h循环流化床锅炉,目前己经投入生产和订货的有近千台。
目前大容量循环流化床锅炉的研制也在进行之中,全国已经有许多电厂采用了循环流化床锅炉进行发电。
近十几年来,循环流化床锅炉技术是一项迅速发展的高效、低污染、清洁燃烧枝术。
国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用,并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展;国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起,已有上百台循环流化床锅炉投入运行或正在制造之中。
未来的几年将是循环流化床飞速发展的一个重要时期。
虽然循环流化锅炉以其独特的优点在国内外都得到了极大的发展,但要完全发挥其优势,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与煤粉炉相当的水平。
一旦这项新技术实现了大型化和国内的产业化,就能切实地体现其重大的经济效益、社会效益和环境效益[5]。
循环流化床锅炉是未来的燃煤技术主力军,循环流化床锅炉的控制问题也是相当重要的研究课题。
循环流化床锅炉虽然有着较其他类型的锅炉较为优越的性能和特点,但是其设计、运行过程中还存在着许多亟待解决的问题。
本文介绍了循环流化床锅炉的工艺特点,着重分析了循环流化床锅炉汽水控制系统的工艺流程,对实际工程进行了分析并给出可行的控制方案和相应的仪表、调节阀、电缆等的选型。
2循环流化床锅炉汽水控制方案2.1循环流化床锅炉工艺简介图2.1为典型的CFB锅炉结构示意图。
典型的CFB锅炉在结构上可分为两部分,第一部分由布风装置,流化床燃烧室、飞灰分离装置、飞灰回送器等组成,上述部分构成了一个固体物料循环回路。
第二部分为对流烟道,布置有高温过热器、低温过热器、省煤器和空气预热器等主要用来吸收烟气中所含有的热量。
图2.1循环流化床锅炉结构示意图锅炉内物料燃烧时,燃烧物料进入炉膛,同时一次风经过空气预热器加热后从炉膛底部经布风板进入炉膛,一次风主要使煤在炉膛中呈流化状态并初步燃烧,二次风从布风板上进入以供给充足的空气使煤充分燃烧。
烟气中的固体颗粒经旋风分离器,分离下来的二次返料再回到炉膛密相区重新燃烧,烟气经高温过热器、低温过热器、省煤器、空气预热器、除尘器,最后经烟囱排入大气层,床层密相区中的料渣经自动排渣机和冷渣机放出。
锅炉汽水系统工艺流程简述如下:除氧脱盐水经高压给水泵加压进入给水管,由给水调节阀进入下级省煤器吸收烟气热量,形成汽水混合物,进入汽包进行汽水分离,蒸汽由导汽管引出至低温过热器加热,水在汽包内经下降管分配到炉膛四周水冷壁管下联箱后再经水冷壁管(上升管)吸收煤燃烧产生的热量,形成汽水混合物,由汽水导管引入汽包进行汽水分离,蒸汽送出,水再次进入水冷壁管吸收煤燃烧产生的热量,由此形成封闭的自然循环[6]。