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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）汽包饱和
2、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(或截面热负荷)的确定5.返料机构6.循环流化床锅炉部件
3、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)DataAcquisitionSystem二 顺序控制系统(SCS)SequenceControlSystem三 燃烧器管理系统(BMS/FSSS)Burner manager system FurnaceSafeguardSupervisorySystem四 模拟量控
4、制系统(MCS)ModulationControlSystem,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SO
5、E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
6、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(BMS),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
7、、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MFT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
8、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
9、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！,
