试论循环流化床锅炉燃烧控制的优化节能技术.doc

试论循环流化床锅炉燃烧控制的优化节能技术.doc试论循环流化床锅炉燃烧控制的优化节能技术
[摘要]根据循环流化床锅炉燃烧的特点,分析其控制系统存在的问题,探讨怎样的控制系统能更适应循环流化床锅炉的控制。循环流化床锅炉所需要控制的各个变量的错综复杂的耦合在一起,所以我们必须找出一种更好的控制方案来为循环流化床锅炉服务。
[关键词]循环流化床锅炉燃烧控制系统优化节能技术
中图分类号:TB52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)11-0050-01
煤的循环流化燃烧技术,由于其燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、SO2控制廉价、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,特别是近年来,为了有效保护环境,循环流化床锅炉得到了迅速的发展,并逐渐向高参数、大型化发展。目前,国内已经投产了300MW机组的循环流化床锅炉。
哈尔滨市华能集中供热有限公司现有6台116MW循环流化床热水锅炉、3台75TH次高压循环流化床蒸汽锅炉、2台12MW汽轮发电机组及附属系统,及原有老系统3台64WM热水锅炉、2台35T/H蒸汽锅炉、2台3MW汽轮发电机组及附属系统。总供热面积可达到2058万平方米,占哈市的五分之一。此项目每年可减少燃煤消耗30万吨,,减少二氧化硫排放2200吨、,是一个民心、环保、德政工程。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流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。循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。
1、循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点
循环流化床锅炉不同于煤粉炉,其控制回路多,系统比较复杂,控制系统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;床层温度控制;料层高度控制;循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同,在此不予以分析,只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤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:
1)维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配,需要相应地改变燃料的供给量,以改变锅炉的蒸发量;
2)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;
3)引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内,保证炉膛的安全运行;
4)床层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NOx的产生量。一般情况下860℃
左右床温是炉内脱硫的最佳温度,同时NOx的产量也较低。床温过低不但使锅炉效率下降,而且是锅炉运行不稳定容易灭火;床温过高会使脱硫效率下降、NOx产量大大增加,同时容易造成炉膛床料结焦,无法流化燃烧而导致停炉。由此可见,床层温度是循环流化床锅炉运行极为重要的参数;
5)料层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