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1、循环流化床锅炉的设计及控制简介,徐桂成 2004、10、1,基于50MW机组的220t/h以上,内容,循环流化床工艺简介 基于50MW机组的220t/h CFB的系统配置 220t/h CFB控制特点和要求,工艺简介,什么是循环流化床锅炉？ 是在流化床锅炉基础上改进和发展起来的一种新型锅炉。其保留了流化床锅炉的全部优点，而避免和消除了流化床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。,布风装置,密相区,稀相区,炉内受热面,分离装置,返料装置,尾部受热面,外置热交换器,CFB结构,汽水系统,除盐水低加除氧器给水泵高加 省煤器汽包水冷壁（炉内受热面）
2、 汽包饱和蒸汽低温过热器 减温器高温过热器过热蒸汽,燃烧系统,风： 冷风风机暖风器空预器炉膛高浓烟分离器 低浓烟高温过热器炉内过热器低温过热器省煤器 空预器引风机电除尘烟囱,煤： 原煤场除铁器一级破碎二级破碎筛原煤仓 给煤机炉膛分离器灰,渣,优点： 燃烧方式独特，着火容易迅速； 合理延长颗粒在炉膛内停留时间，适应性 广，效率高； 炉膛空间温度分布均匀，燃烧份额分配合 理，燃烧强度高，炉膛截面小； 实现低温分段燃烧，降低NOx排放，提供 干法脱硫条件； 灰渣低温烧透，综合利用好；,1. 循环物料的分离 2. 循环流化床内固体颗粒的浓度选取 3. 炉内受热面布置和温度控制 4. 运行风速(或截面热
3、负荷)的确定 5. 返料机构 6. 循环流化床锅炉部件的磨损 7. 低污染燃烧 8. 炉内传热 9. 尾部受热面的设计 10. 除尘,尚需进一步研究的问题,河南洛阳孟电燃烧系统,河南洛阳孟电汽水系统,石家庄永泰电厂燃烧系统,石家庄永泰电厂汽水系统,两个项目中的异同,孟电锅炉为济南锅炉厂生产的 数字滤波 非线性修正 参数补偿 工程单位变换 开关量接点有效性检查 脉冲量累计,控制方案,一 数据采集系统(DAS) Data Acquisition System 二 顺序控制系统(SCS) Sequence Control System 三 燃烧器管理系统(BMS/FSSS) Burner manag
4、er system Furnace Safeguard Supervisory System 四 模拟量控制系统(MCS) Modulation Control System,一 数据采集系统(DAS),信号处理,正确性判断 数字滤波 非线性修正 参数补偿 工程单位变换 开关量接点有效性检查 脉冲量累计,显示功能,模拟图 包括概貌图、区域图和细节图 事物的动态特性（显隐、变色、旋转） 事物的交互特性（弹出、动作、输入） 成组显示、棒图显示 趋势图 实时趋势图、历史趋势图 报警显示、响应、记录 Help功能,弹出仪表,弹出仪表的制作,动态特性,报警显示和记录,报警显示： 报警分组 报警状态 未确
5、认，报警未消失 未确认，报警已消失 已确认，报警未消失 已确认，报警已消失 报警级别 普通、次紧急、紧急、事故,来自普通卡件、来自控制方案、来自SOE卡件,记录和打印,随机性打印 周期性打印 人工召唤打印,历史数据记录和再现,存储周期最小为1秒 运行人员可随时调出历史数据 模拟量历史数据的曲线分析功能 开关量历史数据的统计功能,历史曲线的分析功能,时间轴的自由定义（方向、起始点、跨度） 数据轴的自由定义（量程变换） 统计功能（平均值、最大值、最小值）,性能计算,汽轮机效率 锅炉效率 加热器效率 凝汽器效率,二 顺序控制系统(SCS),主设备、辅机的顺控及联锁 提高运行可靠性 降低劳动强度 程序
6、启动 程序停止 手动操作 联锁控制 单独控制,引风机功能组,引风机启动条件： 停车指令未投入 罗兹风机已启动，返料风压力正常 引风机入口压力大于最小值 引风机入口挡板在最小位置 引风机出口挡板打开 引风机润滑油压大于最小值 按下启动按钮,高压风机子功能组 引风机子功能组 一次风机子功能组 二次风机子功能组 给煤机子功能组 石灰石子功能组 排渣子功能组 出灰子功能组,石灰石功能组 锅炉定期排污子功能组 锅炉疏水子功能 给水泵子功能组 除氧器子功能组 汽机疏水系统子功能组 汽机油系统子功能组 高压加热器子功能组 循环水系统子功能组 减温减压器子功能组 发电机冷却系统子功能组,三 燃烧器管理系统(B
7、MS),BMS功能,大型CFB必须具备的监控系统 监视燃烧系统的参数和状态 防止炉膛结焦，保证炉膛安全 防止汽水异常 进行主燃料跳闸(MFT) 锅炉点火启动,MFT动作条件,炉膛床温太高 旋风分离器入口或出口温度太高 炉膛温度太低 汽包水位高二值、低二值 炉膛压力高二值、低二值 流化风风量低于最小值 高压风机压力低于规定值6分钟 引风机跳闸 一次风机跳闸 DCS失去电源 手动跳闸,MFT联锁,停止全部给煤机 停止全部石灰石给料机 停止全部石灰石旋转阀 停止全部冷渣器 全部调节回路切至手动 点火器不允许打火 供油安全关断阀关闭,锅炉吹扫,吹扫条件： 所有风机都在运行 MFT发生15秒后，且无MF
8、T条件 吹扫风量大于总风量的30 给料设备切断 燃油系统切断 无热启动请求,吹扫计时 吹扫时间可由设计人员修改 吹扫完成后允许锅炉重新点火 如某一条件不满足则中断吹扫,点火启动油燃烧器管理,床上、床下点火 油系统泄漏试验 油燃烧器启动条件： 没有MFT存在 油燃烧器安全切断阀均关闭 油燃烧器的风量大于最小值 油燃烧器雾化风或雾化蒸汽满足要求 油燃烧器油压大于最小值 油燃烧器油温大于最小值,加热床料达到煤的着火点,四 模拟量控制系统(MCS),CFB锅炉本体制造技术尚在高速发展 不同厂家CFBB结构、性能特点及调节手段均存在差异 CFBB燃烧系统是一个大滞后、强耦合的非线性系统 燃烧控制离不开燃
9、烧优化 优化燃烧控制无法形成闭环 定点数（半浮点）限制了复杂方案 CFB有一定的自平衡能力，燃烧稳定性较好，市场不迫切需求,PID内容,给水调节系统,汽包水位是机组运行的重要参数 反映给水量与供汽量的动态平衡 低负荷时采用单冲量调节系统 高负荷时采用三冲量调节系统 “虚假水位”现象 多组PID参数,主汽温度调节系统,维持主汽温度稳定 喷水减温、面式减温 串级控制系统 与给水调节综合考虑（面式减温）,引风量调节系统,维持炉膛负压 送风量作为前馈,主汽压力调节系统,维持主汽压力恒定 由燃料加入量控制 能量供给与能量需求相平衡 串级调节系统 考虑煤种影响 设置不调温死区 主汽流量作为前馈,给煤控制系统,给煤量指令与总风量交叉限制 考虑煤质影响,一次风量调节系统,送入助燃空气 组织初期燃烧 流化床料及燃料 风量大小适宜(最佳风煤比) 考虑因素： 煤种 负荷 床温 炉温,二次风调节系统,送入燃料燃烬所需空气量 分段燃烧降低NOX 影响因素： 煤种 负荷 床温 炉温,床温控制,维持床温850900 影响因素： 给煤量 石灰石供给量 排渣量 一次风量 二次风量 返料量 调节一、二次风比例 调节返料量（中温返料）,石灰石给料量控制系统,石灰石脱硫 煤种 给煤量 Ca/S比,谢谢大家！,