循环硫化床锅炉控制系统的探讨正式版

合集下载

循环流化床锅炉燃烧控制系统的分析和研究

循环流化床锅炉燃烧控制系统的分析和研究

循环流化床锅炉燃烧控制系统的分析和研究金卫东【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2014(0)11【摘要】随着国家对环境保护的要求日益提高,循环流化床锅炉(以下简称CFBB)在国内已经得到了广泛的应用,然而在国内的控制领域对于循环流化床的控制仍然是薄弱环节,因此如何加深对生产过程的了解、完善控制策略、提高CFBB控制的自动化水平就变得越来越重要了。

根据几年来CFBB运行的经验,对CFBB运行参数的控制与调整作以下分析和研究。

并针对CFBB的燃烧机理和以往控制策略的不足,提出一套更为实用的新型的控制策略。

%Along with increasing of the national requirements on environmental protection, the circulating fluidized bed boiler (hereinafter referred to as CFBB) has been widely used in China. However, in the field of control for the control of domestic circulating fluidized bed is still a weak point. Therefore, how to deepen the understanding of the manufacturing process, to improve the control strategy, to improve the level of automation control of CFB become more and more important. According to the experience of CFBB operation for several years, analysis and research on the CFBB control and adjustment of running parameters are described in this paper. Aiming at the combustion mechanism of CFBB and the previous control deficiencies, a more practical control strategy model is also proposed.【总页数】3页(P68-70)【作者】金卫东【作者单位】赤峰新城热电分公司,内蒙古赤峰024000【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.模糊神经网络自适应控制在循环流化床锅炉燃烧控制系统中的应用研究 [J], 牛培峰;高龙;陈贵林;王怀宝;张君2.循环流化床锅炉燃烧控制系统优化研究 [J], 赵伟;张杰3.循环流化床锅炉燃烧控制系统优化分析 [J], 王强4.循环流化床锅炉水冷壁管的磨损分析及处理措施研究 [J], 马飞5.循环流化床锅炉燃烧控制系统的研究 [J], 郭延富因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

300MW循环流化床锅炉协调控制系统

300MW循环流化床锅炉协调控制系统

300MW循环流化床锅炉协调控制系统摘要:随着科学技术在社会各个领域的广泛运用,它在提高生产力和降低能源消耗方面发挥着积极的作用。

循环流化床锅炉(CFB)作为一项新技术已经投入商业运行,特别是在能耗高、污染严重的热电行业。

但控制问题却始终困扰着锅炉运行有效性,使得燃烧效果不尽人意,不利于设备功能的充分发挥。

因此加强对循环流化床锅炉协调控制系统的研究至关重要。

关键词:300MW;循环流化床锅炉;协调控制系统人们日益增强的环境保护意识对各行各业产生了巨大的影响。

循环流化床锅炉以其自身对环境污染小、适应性强等优势,在发电厂、热电厂等中得到了广泛应用。

但随着企业的发展,对循环流化床锅炉控制提出了更高的要求。

一、分析控制特点1.300 MW CFB锅炉与小型CFB锅炉的区别。

(1)锅炉的设备和结构不同。

小型CFB锅炉没有外置床,受热面均布置在炉内。

本型300 MW CFB锅炉布置有4台外置床,分别为左侧炉膛中过外置床、左侧炉膛高再-低过外置床、右侧炉膛中过外置床和右侧炉膛高再-低过外置床,外置床用于床温控制和再热汽温控制。

来自旋风分离器的高温物料一部分经密封槽回到炉膛,一部分通过锥型阀进入外置床,在外置床中的受热面进行热交换,放热后的温度较低的物料最后从外置床另一端进入炉膛,与炉膛内的床料混合。

小型CFB锅炉只有一个炉膛,物料在一个床上进行流化燃烧。

本型300 MW CFB锅炉为裤衩型双布风板结构炉膛,是双炉膛结构,物料在左右两个床上进行流化燃烧,中间有一定高度的隔墙分开。

“翻床”是双炉膛结构的流化床锅炉普遍会发生的现象,ALSTOM这种结构的流化床锅炉在国内外其他电厂也常常出现“翻床”。

(2)锅炉的控制方式不同。

小型CFB锅炉的床温和床压控制各为1套控制系统,本型300 MW CFB锅炉的床温和床压控制各为2套控制系统,左侧和右侧单独控制。

控制方式最大的不同是床温控制。

小型CFB锅炉的床温控制主要是靠调整一次风流量来完成,有时也要利用二次风来辅助调整,调整手段有限。

循环流化床锅炉运行问题讨论

循环流化床锅炉运行问题讨论

循环流化床锅炉运行问题讨论循环流化床概述循环流化床燃烧(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。

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。

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。

脱硫系统对发电机组的影响一、对锅炉的影响脱硫系统在正常运行时,不会对锅炉产生影响。

只有在脱硫系统故障解列时,以及脱硫系统启停时,会对锅炉产生影响。

1. 一炉一塔,脱硫系统单设增压风机:在锅炉正常运行,脱硫系统启动时,旁路挡板要与脱硫增压风机配合着逐渐关闭,否则会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。

在锅炉正常运行,脱硫系统解列时,旁路挡板要快速打开,否则也会对锅炉内的负压产生冲击,影响锅炉的正常运行。

热电厂循环流化床锅炉优化控制系统研究

热电厂循环流化床锅炉优化控制系统研究

返料 等耦 合 性 强 . 而且 燃 烧 与 汽 水 也 有 复 杂 的耦 合 关 系 . 时 生 的 安 全 可靠 运行 同 产 过 程具 有 很 强 的非 线 性 和大 滞 后 .因此 难 于 建立 精 确 的 数学 3 优 化 控 制 系统 构 成 .
模 型 : 常 规 的 控制 方 案 很 难 实 现 连 续 稳 定 的 闭 环 自动 控 制 . 而 目 根 据 工 程 的 实 际 需求 .我们 设 计 的 热 电厂 循 环 流化 床 锅 炉 前 主 要还 是 以开 环 的手 动 控 制为 主 . 作难 度 较大 。 操 优 化 控 制 系 统 由 以下 几 个 子 系统 组 成 . 如下 图 所 示 : 当 前 集 散 控 制 系 统 ( C ) 在大 型 复 杂 的 工 业 装 置 中 普 遍 D S已 循 环 流 化 床 锅 炉 优 化 控 制 幂 统 应用 .本 工程 的 3 t 环 流 化 床 锅 炉 也 配 置 了 日本 横 河 电 机 公 5循
炉优 化 控 制 画 面 的 内容 和 功 能 , 结 了优 化 控 制 系统 投 入 使 用 后 取 得 的 效 果 。 总
【 关键词 】热 电厂 循 环流化床 锅炉 优化控制 D S系统 : C
1 .引 言
上 述 三 项技 术 相 辅 相 成 .无 辨 识 自适 应 预估 控 制 技 术 是 实 现 优
维普资讯
10 0




20 0 7年第 9期
执 电厂循环流化床锅炉优化控 制 系统研 究
, ' '、
李 鹏 伟
(福 建 省 经 济 信 息 中心 福 建 福 州 30 0 ) 503
【 摘
要 】研 究了热 电厂循 环流化床锅 炉燃烧 优化控制 系统采 用的核 心技术 , : 阐述 了各优 化控 制子 系统的构成、 以及锅

循环流化床锅炉控制系统的研究与开发的开题报告

循环流化床锅炉控制系统的研究与开发的开题报告

循环流化床锅炉控制系统的研究与开发的开题报告一、研究背景与意义循环流化床锅炉作为一种高效、环保、节能的新型锅炉,已经得到了广泛应用。

其燃烧设备采用循环流化床技术,可以完成燃烧和脱硫等多种处理,从而对大气环境具有明显的改善作用。

循环流化床锅炉的控制系统是保证其稳定运行和高效运行的关键。

针对目前循环流化床锅炉控制系统存在的问题,如控制精度低、响应时间长等,进行深入研究与开发一套高速、高效、高精度的循环流化床锅炉控制系统,对保证循环流化床锅炉稳定运行、提高能源利用效率、保障环境保护具有重要的现实意义。

二、研究内容1. 循环流化床锅炉控制系统的工作原理和结构设计;2. 循环流化床锅炉控制系统硬件的选型设计;3. 循环流化床锅炉控制系统软件的编程设计;4. 循环流化床锅炉控制系统试验和性能测试。

三、研究计划及进度安排1. 第一阶段(两周):了解循环流化床锅炉及其控制系统的基础知识,掌握循环流化床锅炉控制系统的工作原理;2. 第二阶段(四周):根据循环流化床锅炉的特点,设计循环流化床锅炉控制系统的结构;3. 第三阶段(六周):选型各种控制器、传感器、执行器等硬件元器件,并进行系统的硬件设计;4. 第四阶段(八周):编写控制程序,并进行系统的软件设计;5. 第五阶段(六周):进行系统测试及性能测试,并对系统的实验结果进行分析和总结;6. 第六阶段(两周):完成最终的论文写作和验收。

四、预期成果1. 设计出一套高速、高效、高精度的循环流化床锅炉控制系统;2. 完成循环流化床锅炉控制系统的硬件设计、软件编程及测试;3. 对所设计的循环流化床锅炉控制系统进行性能测试,并得出相应的结论;4. 撰写一篇能够展示研究成果的高质量学术论文。

2024年循环硫化床锅炉控制系统

2024年循环硫化床锅炉控制系统

2024年循环硫化床锅炉控制系统是一种先进的燃煤锅炉控制技术, 它采用循环流化床燃烧技术, 通过优化燃烧过程和控制参数, 来提高燃煤锅炉的效率和环保性能。

本文将从控制系统的结构、主要功能、技术创新等方面进行详细介绍。

一、控制系统的结构2024年循环硫化床锅炉控制系统的结构分为两个层次: 上位机层和控制器层。

上位机层主要负责人机界面、数据处理和决策分析, 包括: 操作界面、数据采集和存储、中央处理器等。

控制器层主要负责对锅炉各个子系统进行控制和调节, 包括:燃烧调节、循环流化床调节、排放控制等。

二、主要功能2024年循环硫化床锅炉控制系统具有以下主要功能:1.燃烧调节功能: 根据锅炉负荷和燃烧器供气量, 实时调节煤粉供给、风量和顶部燃烧器的供气量, 以保持锅炉的稳定燃烧状态。

2.循环流化床调节功能: 根据循环流化床的液化效率和颗粒床高度, 调节循环风量、床温和床高度, 以保持循环流化床的稳定运行状态。

3.气源配送功能: 根据锅炉的气源需求, 实时调节空压机和风机的运行状态, 以保证锅炉各个子系统的气源供应。

4.排放控制功能:根据环境保护要求, 实时监测锅炉的废气排放浓度, 并根据监测数据调整燃烧参数, 以降低排放浓度。

5.故障诊断功能:通过对锅炉各个子系统的实时数据监测和分析, 及时发现并定位故障, 提供故障诊断报警信息。

三、技术创新2024年循环硫化床锅炉控制系统的技术创新主要包括以下几个方面:1.智能化控制: 引入先进的人工智能算法, 实现对锅炉的自动控制和优化调整, 提高煤粉燃烧效率和锅炉的供暖效果。

2.数据分析与大数据应用: 通过对大量的实时数据采集和存储, 利用大数据分析算法, 对锅炉的各个参数进行分析和预测, 提升系统的运行效率。

3.远程监控与远程操作: 通过互联网和物联网技术, 实现对锅炉的远程监控和远程操作, 实时掌握锅炉运行状态, 及时调整参数。

4.自适应控制策略:根据锅炉的工况变化和负荷需求, 自动调整控制策略, 实现对锅炉的智能控制。

关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨

关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨

关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨摘要:循环流化床锅炉运行中,床温是最重要的监视及控制参数之一,目前国内大部分电厂运行中存在的床温波动较大,无法投入自动控制等问题,本文对锅炉启动及锅炉及正常运行过程中手动床温调整方法进行了研究,并提出了几点床温自动控制策略的改进建议。

关键词:循环流化床;床温控制1 引言循环流化床锅炉(CFBB)是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤锅炉。

它与其他类型锅炉的最主要区别,是其处于流化状态下的燃烧过程,所以相对于煤粉炉比较其炉膛燃烧状况的监视与调整更为复杂也更加困难。

其中床温稳定是锅炉安全、经济运行的关键。

床温过低将导致锅炉出力下降,脱硫效率降低,飞灰和排渣中可燃物增加,锅炉热效率降低,甚至引起锅炉灭火。

床温过高,不仅使排烟温度升高,热效率降低,引起燃烧室和分离器内耐火材料脱落,还会使返料系统产生二次燃烧,燃烧系统和床内结焦,导致出力下降,甚至被迫停炉⋯1。

运行中应尽量减小床温波动,启停及变负荷过程中应尽量防止床温过高或过低。

2 循环流化床床温特性分析影响床温的可调因素主要有给煤量、一次风量、二次风量、炉底排渣量等。

其中影响最大的是给煤量和一次风量。

2.1 给煤量与床温给煤是影响床温最主要最直接的因素之一,给煤量对床温影响存在巨大的滞后性,这个特性增加了床温调节的难度。

启动中开始投煤或增加燃料升负荷过程中,由于燃料颗粒投入后不能即时着火,加之炉膛内床料量巨大,并不能引起床温升高,而是存在很大的延时。

运行中发现这个滞后时间是很长的,开始投煤时甚至有超过20分钟的滞后时间,高负荷运行中也会有一分钟以上的滞后,也就是说开始投入煤燃料时20分钟后床温才开始上升,这个过程中甚至会出现有床温下降的趋势。

在这个过程中如果连续投入煤粉会造成床料中可燃物积存过多,达到着火点后引起爆燃,床温迅速升高且无法控制。

速下降同时床温升高导致可燃物迅速燃烧消耗,可燃物浓度迅,又会导致床温大幅下降,从而床温大幅波动。

关于DCS系统在循环流化床锅炉控制中的应用探讨

关于DCS系统在循环流化床锅炉控制中的应用探讨
对 其 产生 影 响 , 以气 温 的 调 节 也 比较 困 难 。 炉 主蒸 汽 温 度 控 制 系 所 锅 C U 出 现故 障 时 的 自动 切 换 , 得 系 统 的安 全 性 更 高。 P 使 统 可 有效 解 决这 一 问题 , 是 由主 调 节 器 和 副调 节 器 组成 , 者组 成 它 二 E S 1 O控 制 系 统 的 网络 结 构 可 分 为 过 程 控 制 网 络 和 I 总 C 一O , O 个 串级 控 制 系统 ,前 者 接 受 主蒸 汽 温 度信 号 并 通 过 比较 运算 输 出 线 ( B S) 两 层 , 者 用高 速 冗 余 工 业 以太 网 S N 并 直 接连 接 SU 这 前 CE T, 至后 者 , 者 接 受信 号 时 , 接 受减 温 水 流 量 反 馈 信 号 , 而 实现 对 操作 员站 、 程 师 站 、 口单 元 。 通讯 接 口数 据 传输 遵 循 T Pl 后 还 从 工 接 各 C/ P协 主蒸 汽 温 度 的校 正 , 证 了 主汽 温 度 的 准确 性 。 保 议, 数据 转发 卡 与 I 卡 通过 S U / O B S进行 信 息 交 换。 锅炉汽包水位调 节也很重要,其主要 目的是使给水量与锅炉蒸 5 上 位 机 软件 组 态
能用于该系统中 , 它们 不仅能共享系统 中成员的过程信息 , 也可相互
33 控制系统的主要功能 本 系统 主要有以下功能 :①显 示功

讨 了 D S系统在循环流化床锅炉控制 中的应用 , C 包括工艺要求、 控制系统的 独 立地 工 作 。
能, 该系统 能显示流程 图画面 、 回路操作画面、 重要参 数的历史 曲线 1 循 环流 化 床 锅炉 概 述 及趋势、 报警信号等信息。 ②块 自诊断功能, 能从 画面检 查模块状态。 循环 流化 床锅 炉 是一 项 新 型燃烧 技 术 , 国仍 在对 其 设计 制 造 技 ③ 手 /自动切 换 功 能 , 我 回路 操 作 界 面 有 手 动 、 自动 功 能 , 便 根 据 需 以 术和 热 工控 制 策略 进行 不 断探 索。 与普 通 锅炉 一样 , 环流 化 床 锅炉 要来选择适 当方法对现场执行机构进行调节。 循 ④报表功能, 能自动对 也 有 多参数 、 线性 、 非 多变量 紧 密耦 合 等特 点 , 入 输 出 变量 甚 至更 班报、 其输 日报、 月报 , 报表进行定时、 随时打印。 ⑤报警功能, 能将报警信 多, 耦合关系也更为复杂。 一旦锅炉 负荷 或任一输入量发生变化, 所有 息集中反映在操作画面中并打印 , 甚至发出声光报警。⑥控制功能 , 输出量都会发生变化。 以对循环流化床锅炉应采用多回路的控制系 能实现风量调节、 所 炉床温度调节 、 主蒸汽温度调节、 炉膛压力调 节、 床 统, 以保 证各调 节 量在 系统 受到扰 动 时 能 同时 协调 动 作 。 由于 给水 流 压调 节 、 低压 加 热器 水 位 调 节 、 动 燃 烧 器 流 量 调 节 ; 除氧 器 液 高 起 对 量与 其他 变量 问的耦 合 关 系较 弱 , 因而 可将 给 水 系统 单 独独 立 出来 进 位 、 力 调 节 、 排 扩 容 器 水 位 调 节 ; 能对 现 场 重要 设 备 之 间 实现 压 连 还 行设 计 , 并且 兼顾 与其 他 子 系统 之 间的协 调 。 通 常可 将 整个 大 的循 环 联锁 保 护 功 能 , 以保证 生产 的安 全 性 。 流化床锅炉 系统分为给水控制系统 、 燃烧控制系统、 过热蒸汽温度控 4 控 制 系 统 的结 构 制系统和主汽压力控制系统等几个相对独立的控制子系统。 本 文 中 的 D S系统 上 位 机 采用 五 台监控 机 , C 并用 系统 组态 软 件 其 中 过热 蒸 汽 温度 控 制 是 电站锅 炉 的一 项 重要 控 制任 务 , 它对 包作 为人机界面应用软件。 D S监控系统能对主要设备及工艺参 本 C 电厂 的安 全经 济 运 行 有着 重 要 的 影 响。 保 护 过 热 器 , 维 持过 热 器 数进 行 自动化 控 制 , 要 包 括 流 程 图 、 节 图 、 史 趋 势 等 。 应 并 主 调 历 出 口蒸 汽 温度 在 允 许范 围 内 , 壁 温度 也 不 超 过 允许 的控 制 温度 。 管 温 上 位 机 通 过 T PI 议 、 太 网 连 接 , 位 机 控 制 器 采 用 浙 江 C/ P协 以 下 度 过 高 , 能造 成 过 热 器和 蒸 汽 管道 等 处 的 损 坏 ; 度 过 低 , 降 低 中控 F 4 可 温 会 W2 3主控 卡 , 它具有灵活的报警 处理和信号质量码功 能, 并 热效率并影响汽轮机的正常运行。 目前多采用喷水减 温器来对循环 且可带多达 1 8块 I 2 / O卡 , 可通过 S U B S实现 I / 0功能。l / O卡件采 流 化 床锅 炉 的 汽温 进 行 控 制 , 这种 方法 通 常 存在 滞 后 性 。 且 过 热 用 最 新 的 高精 度 采 样 技 术 , 有 卡 件 都 具 有独 立 的 A D 转换 器 , 而 而 所 D、 A 汽温的扰动 因素较多 , 如减温水温度 、 温水流量、 减 烟气 温度 等都会 使 得 各 电路 通 道 相 互 隔 离 。 该 系统 采 用 双 机 冗余 备 份 , 以便 实 现
  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. 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. 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)。

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
循环硫化床锅炉控制系统
的探讨正式版
循环硫化床锅炉控制系统的探讨正式

下载提示:此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中,通过合理组织生产过程,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。

文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。

煤的循环硫化床燃烧,是20世纪60年代开始发展起来的新型燃煤技术,由于其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、负荷调节比大以及负荷调节快等优点而越来越得到广泛应用,特别是近10来为了有效保护环境而迅速发展起来的环保型电站锅炉。

然而这种燃烧方式的燃烧机理十分复杂,循环硫化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。

循环硫化床锅炉热工自动控制方面的问题已成为其推广应用的主要障碍,循环硫化床
锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。

1 存在的问题
循环硫化床锅炉自动控制的实现并不是轻而易举的事情,还存在诸多问题需要探索、研究,总结如下:
a)循环硫化床锅炉是一个分布参数、非线性、时变、多变量紧密耦合的控制对象,其自动控制系统需要完成较之一般锅炉更复杂的控制任务;
b)采用现代控制理论的基础是要求描述被控对象特性的较为精确的数学模型,然而由于循环硫化床锅炉燃烧特性的复杂性,使得建立其数学模型成为一件十分不易的事情;
c)由于循环硫化床锅炉燃烧的复杂性和特殊性,使得实现其自动控制变得十分困难,对一般锅炉和其它过程控制对象行之有效的常规控制方法,已难以保证循环硫化床锅炉各项控制指标的实现。

鉴于存在的上述问题及原因,研究一种适合该炉型的控制方案具有十分重要的现实意义。

2 控制系统设计及特点
循环硫化床锅炉不同于煤粉炉和燃油锅炉,其控制回路多,系统比较复杂,控制系统设计一般包括以下主要回路:汽包水位控制;过热汽温控制;燃料控制;风量及烟气含氧量控制;炉膛负压控制;料床温度控制;料床高度控制;二级返料回
料控制。

对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉和燃油锅炉相同,在此不予以分析,只对与循环硫化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

循环硫化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要,同时还要保证锅炉安全经济运行,燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面:
a)维持汽压稳定。

汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不相适应,需要相应地改变燃料的供应量,以改变锅炉的蒸汽量;
b)保证锅炉燃烧过程的经济性。

改变
燃料量的同时,相应地调节送风量,使之与燃料量匹配,保证锅炉燃烧的经济性;
c)引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内,保证锅炉的安全运行;
d)料床温度是一个直接影响锅炉能否安全连续运行的重要参数,同时也直接影响锅炉运行中的脱硫效率及NO2。

的产生量。

通常情况下856℃床温是炉内脱硫的最佳温度,同时NO2的产量也较低。

床温过低不但使锅炉效率下降,而且运行不稳定容易灭火;床温过高会使脱硫效率下降、NO2产量大大增加,同时容易造成炉膛料床结焦,无法循环硫化燃烧而停炉。

由此可见,料床温度是循环硫化床锅炉运行极为
重要的参数;
e)料床高度控制也与锅炉安全连续运行密切相关,料层太厚,会把一次风的“风头”压住,使炉料不能达到完全硫化状态;料层太薄,不仅不满足负荷要求,而且会使一次风穿透料层吹灭炉火;
f)二级返料回料控制将直接影响锅炉的循环倍率,也对床温有一定的影响。

循环硫化床锅炉是一个典型的多变量被控对象,但由于对它的系统的研究刚刚起步,还缺乏经验及深人的了解,所以在设计、分析、研究其控制系统时仍采用传统的方法。

目前循环硫化床锅炉燃烧控制系统设计仍采用常规PID控制,通常由燃料控制、总风量控制、一次风控制、二次
风控制、燃烧室负压控制、床温控制、料床高度控制、二级返料回料控制等8个有机联系的控制单元构成。

即人为地把被控对象分成许多单变量系统进行控制,这种控制方法虽然简单、易行,局部分析是合理的,但整体考虑会存在许多问题,对进一步提高自动控制水平将存在很大的局限性,有的甚至不能满足机组的正常运行。

3 研究方向及具体内容
近年来的研究及应用情况表明,由于循环硫化床锅炉燃烧系统的复杂性,特别是各控制变量之间的紧密耦合,常规的控制方法很难满足循环硫化床锅炉的自动运行及自动控制水平的进一步提高,因此,在对循环硫化床锅炉燃烧系统深入研究的
基础上,采用先进控制理论,实现全局最优地采用多变量控制的先进控制方法具有非常重要的意义,也是当今热控领域重大研究课题之一。

3.1 数学模型的完善和定量化
进行循环硫化床锅炉动态多变量数学模型的完善和定量化,确定锅炉各变量之间的量化耦合关系,为控制系统中控制量、被控量和干扰量的确定以及控制框架的构筑提供数学依据;为解耦控制的实施提供可靠数据;为控制系统参数的设定提供指导。

3.2 控制规律研究
结合锅炉运行方式,对循环硫化床锅炉的控制规律进行研究,以确定大体的控
制策略。

前面已经提到循环硫化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫、NO2排放率低、炉膛面积小、负荷调节比例大、负荷调节速度快等特点。

但其燃烧机理非常复杂,炉内的传热就包括气体与固体颗粒间的传热、床层与水冷壁间的传热、床层与炉内埋管的传热以及旋风分离器或一次风分离器内的传热等四种,其中悬浮物影响传热;硫化速度通过影响悬浮物密度从而影响传热:传热表面垂直长度以及床温都对传热有很大影响。

循环硫化床锅炉这种结构上的特殊性和燃烧机理的复杂性,使其在控制上较其它炉型复杂。

除常规控制量以外,该炉型要求对料床温度和料床高度进行控制,其
中料床温度是循环硫化床锅炉控制中最重要的参数。

在循环硫化床锅炉控制中,由于一次风的改变对床温的影响比给煤量对床温的影响大,因此采用一次风作为调节床温的控制变量,用调节给煤量来满足负荷的要求。

但是,改变给煤量将直接影响炉膛温度,所以给煤量与一次风是2个耦合非常紧密的控制量。

在循环硫化床锅炉燃烧控制系统中,如何协调这2个变量,实现自动控制。

是控制方案研究的重点所在。

调节锅炉负荷必须通过调节炉内传热方式来实现,也就是调节一次风量,以改变炉膛内的固体浓度分布。

同时,一次风作为床温的主要控制量,还必须兼顾床温
调节。

由于在循环硫化床锅炉内气、固混合比较均匀,温度场分布较好,入炉煤能够迅速燃烧,因而较其它炉型滞后较小,所以通过给煤是调节负荷的热平衡较为合理。

3.3 控制方案
在上述两项研究成果的基础上.将常规控制方案和先进控制理论有机结合起来,研究一种综合性的循环硫化床锅炉燃烧控制方案。

近年来,模糊控制技术获得了长足的发展,也出现了不少成功应用的范例,实践证明,模糊控制能够对时变、非线性和复杂的被控对象进行较为有效的控制,但模糊控制规则的获取受专家的经验和知识
水平的制约,进而影响模糊控制的效果,而且模糊控制本身不能消除静差,再者PID 控制在工业现场中有着成熟的应用,并占有主导地位,这使得模糊控制既不可能也没有必要完全替代PID控制。

为此,应用模糊控制理论对常规PID 进行改进,并与模糊控制有机结合起来,形成一种“综合性控制方案”,再配合多种前馈控制方案,应用于循环硫化床锅炉燃烧系统这一非线性复杂对象,将达到满意的效果。

4 结论
循环硫化床锅炉燃烧控制系统研究的目标,就是在大量现场试验的基础上,对其动态多变量数学模型进行完善和量化,
确定各变量之间的量化耦合关系,结合锅炉运行方式,对循环硫化床锅炉的控制规律进行研究,并在常现的反馈、前馈PID 控制结构的基础上,引用模糊控制理论形成一种综合性的循环硫化床锅炉燃烧控制方案,并在实际应用中逐步完善。

——此位置可填写公司或团队名字——。

相关文档
最新文档