mw循环流化床锅炉控制技术

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1、2008年全国发电厂热工自动化专业会议论文集300MW循环流化床锅炉控制技术赵银王寿福（云南大唐国际红河发电有限责任公司云南开远661600）摘要：循环流化床(CirculatingFluidizedBed，以下简称CFB)锅炉技术作为一种清洁燃煤技术，由于其排放污染低、燃料适应性广、燃烧效率高及负荷适应性强等优点，得到了迅猛的发展，使CFB锅炉日趋大型化。然而CFB锅炉的燃烧调节异常复杂和控制之困难也给CFB锅炉的推广起着严重的制约作用，所以迫切需要对CFB锅炉的控制技术进行深入研究。关键字：CFB锅炉燃烧风量煤量风煤比调节FSSSMCS1前言·CFB属于低温燃烧

2、，氮氧化物排放远低于煤粉炉。并可实现燃烧中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备简单和经济，可以利用燃料自身含钙量进行自脱硫（如煤质含钙量较低,需再加入少许的石灰石控制最终的烟气含硫量），减少对环境的污染，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加FGD。排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染。·CFB锅炉可以将煤矿挑选剩下的煤矸石、劣质煤、煤泥作为燃料来发电。·大型CFB锅炉的热效率普遍达90%以上，如今目前300MWCFB锅炉热效率典型设计为92.8%。·锅炉负荷可在30%～100%内不投油稳定运行，负荷变化响应速率可达5%～10%ECR/MIN，比常规煤粉炉负

3、荷变化速率（3%～5%ECR/MIN）高。从上面可看出，CFB锅炉技术相对常规锅炉来说是很有发展前景的一种燃烧技术。在我国目前环保要求日益严格，煤种变化较大和电厂负荷调节范围较大的情况下，CFB成为发电厂和热电厂优选的技术之一，CFB燃烧技术已被运行实践证明是可靠的洁净煤燃烧技术，受到人们的高度重视，近年来得到迅速发展。容量大型化和蒸汽参数进一步提高是当前CFB锅炉的主要发展方向。现300MW大型CFB锅炉在国外实际应用已开始，在国内今年底后将有一批300MWCFB机组相继投产。CFB锅炉随着新技术应用也会遇上一些新问题。虽然CFB锅炉，尤其是中小型CFB锅炉已经大

4、量投入商业化运行,但控制问题一直是循环床锅炉的主要问题之一，其燃烧自动控制系统基本投不上，或投入率很低，实际运行中靠手动操作。究其原因，在于CFB锅炉燃烧系统的复杂性。由于CFBB自身的工艺特点，它比普通锅炉具有更多的输入和输出变量，耦合关系更加复杂。当锅炉负荷发生变化时（外扰），或给水量、给煤量、返料量、减温水量、引风量、一次风量、二次风量等任一输入量（内扰）改变时，所有输出量（如汽包水位、蒸汽温度、蒸汽压力、炉膛负压、氧量、床温等）都要发生变化，但程度有所不同。一般CFB除燃烧控制系统外，其它控制与一般煤粉炉差别不大，可按一般煤粉炉进行控制，而且这些控制方法已经

5、成熟，控制效果比较满意。但在燃烧控制上确实需要特别研究。9332008年全国发电厂热工自动化专业会议论文集2CFB锅炉工艺流程以图1为例，简单说明300MWCFB锅炉的工艺流程（汽水系统因和常规煤粉锅炉类似，略）。其中：1—燃烧室2—旋风分离器3—烟气加热器：包括过热器、再热器、省煤器、空预器4—外置床换热器5—二次风6—一次风7—锥形阀8—石灰石加料装置9—给煤装置图1300MWCFB锅炉工艺简图燃烧系统的流程：原煤破碎、筛选后送煤斗，经计量式给煤机进入燃料室底，与炉底来的热一次混合成气、固流化物燃烧。热二次风从燃烧室中下部补入，以提供进一步燃尽所需的空气。石灰石

6、粉经加料装置加入燃烧室主燃烧区，在料床温度为850℃～950℃的较佳脱硫温度下与硫反应，生成比较稳定的硫化钙，除去煤中的硫，大大减少烟气中SO2的排放量。燃烧室出口装有4组高温分离器，用于分离烟气与未燃尽的粗颗粒。分离出的颗粒经锥阀，根据控制床温、再热汽温主参数的情况，调节直接返回锅炉的循环料量和经加热器返回锅炉料量的比例。在加热器中，两组装中温过热器，两组装末级再热、低温过热器。调节装有再热器的回料锥形阀，用于调节再热出口汽温度；调节装有中温过热器的回料锥形阀，则用于调节锅炉料床温度，过热汽温的主要调节是通过三级过热减温水实现的。9332008年全国发电厂热工自动

7、化专业会议论文集尾部烟道布置有末级过热器、低温再热器、省煤器和空气预热器，吸收烟气余热。烟气经除尘器，由吸风机送入烟囱后，排入大气。燃烧产生的灰渣，通过冷渣器冷却后排出。同时通过调节灰渣的排放量，来控制锅炉料床的高度，满足运行的安全、经济性要求。3控制系统配置300MWCFB锅炉机组的控制系统典型配置：主控系统采用日立的HIACS-5000M型DCS系统，单元机组I/O点量：约4530点。主控系统功能含：DAS、MCS、SCS、FSSS、BPS等。汽机的监控包括DEH、MEH、ETS、METS、TSI、TDM等。而辅机程控系统包括：化水、输煤、除灰、锅炉补给水、