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.doc

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1、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70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辇有较强的现实意义。二、循环流化床锅炉动态特性分搅析循环流化床锅炉在动态刘特性上不同于煤粉炉，主要苑表现在循环流化床锅炉燃烧菟室内流化层大热容

2、量的热平Щ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ぞ过程实现自动控制的困难，怿据文献：1.在燃料量扰玉动下，主蒸汽压力被控对象的特性为：G(s)=泊0.276/(1+56s咀)8≈［0.276/(1〕+84s)4］e-130址s2.在燃料量扰动下，渤床温被控对象的特性为：撷G(s)=.78/(1+146s)33.在一髻次风量扰动下，床温被控对蒹象的特性为：G(s)咐=-0.985/(1+96s)85/5三、循环流化煊床锅炉自动控制系统循溘环流化床锅炉与普通锅炉相螨比耦合关系更复杂，其中，潍给水流量和减温水流量与循鸹环流化床锅炉其它变量间的远耦合关

3、系较弱，可以独立自谒成系统，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。燃烧项控制一直是公认的难题，循飚环流化床锅炉燃烧控制的系昼统如下。1.给煤量┑控制系统由于循环流化床昏锅炉煤粒较粗，燃烧过程复妯杂，并且由于其燃烧室内的刽床料具有相当大的热惯性和派蓄热能力，因此当给煤量改诨变后，主蒸汽压力的响应比灏煤粉锅炉的迟延和惯性要大あ得多，经实际测算，对于一死台50MW循环流化床锅炉珍，仅纯迟延就有5～8mi掼n。循环流化床锅炉的非线恿性强，又具有时变特性，难砒以建立有效的预估和补偿手夺段。锅炉压力调节回路也曾去尝试使用"直接能量平衡"的控制结构，但"热量信号殛"并不比主

4、蒸汽压力信号变汗化灵敏，所以调节效果不太讽理想。根据试验结果，即使顶采用主蒸汽流量前馈的控制ㄜ结构，变负荷时主蒸汽压力防的调节品质也难以得到理想唼效果。因此建议配备循环流弄化床锅炉的机组最好运行在"机跟炉"方式下，由锅炉而根据机组负荷指令调节给煤柚量，汽轮机调节主蒸汽压力框。.一次风压控制系统亡一次风压力控制系统的赏目的是为保持一次风压与给哺煤量相匹配。一次风压通过荮调节一次风机入口挡板的开冻5/5度进行调节，一次风压设定镙值是燃料量指令和床温测量苤值与给定值偏差的函数。3.床温控制系统循谋环流化床一般将床温控制在←850～900℃，这是最黧佳脱硫、脱硝的温度范围。廷根据锅炉的要求，调

5、节床温枝的手段一是通过调节一、二诩次风的配比;二是通过调节‖给煤量。但是通过调节一、龀二次风配比来调节床温的调节能力有限，通过调节燃料蟀量调节床层温度，必然使锅曛炉主蒸汽压力发生波动。因此在调试中对床温自动控制蕃回路进行了修改，仅用一次昀风量进行调节。为保证床料绉的良好流化，一次风量必须炔控制在一定范围内，在床温绝的控制回路设置了死区，在急床温与给定值的偏差大于死纷区后才调整一次风流化风门群。由于一次风流化风门的床佥温调节只是在±30℃，因饭此当床温大幅度改变时，需ヂ要通过改变一次风压力设定剑值来进行联合调节。4.二次风控制系统二次风控厥制系统的目的是为了助燃和乏经济燃烧，包括二次

6、风压、笱二次风量控制2个部分。二韬次风压通过调节送风机入口僖挡板开度进行调节，设定值巩是燃料量指令的函数;二次蛸风量通过二次风档板进行调节，设定值是燃料量指令和挖氧量调节器输出的复合函数骱值。5.引风控制系统炉膛压力通过引风机入屮口挡板的开度进行调节。为轫减少炉膛压力的波动，加快堙调节速度，在引风控制系统酷5/5中加入送风机入口挡板和一孔次风机入口挡板开度的指令蝎前馈信号。四、大型循环流化床机组的联动控制分耩析西山热电三套主机系统瓜分别由1台蒸汽量525℃、220t/h循环流化床锅炉、1台50MW联合供热式汽轮机组成，在安装调摈试过程中，采用了以锅炉调嬲节有功功率、汽轮机调节

7、主锸蒸汽压力的"机跟炉自动"蹩方式，取得了良好效果。运锒行结果表明在锅炉基本方式统下进行变负荷，虽然速率较慢，但是主蒸汽压力稳定，给煤量的波动也较小，是一种适合于循环流化床锅炉的鳄控制方式。1.主机系杆统的联动控制我厂机组忘的配置采用1台525℃、芥220t/h循环流化床锅⒈炉、1台50MW联合供热式汽轮机。这种控制方式在牮循环流化床锅炉中应用不多σ，相当于锅炉母管制并列运嗓行。在联动协调控制系统的嘱设计与调试中，要设计锅炉