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1、生物质能直燃发电机组DCS控制技术,自动调节,锅炉部分自动回路1,给料量调节（#10#20#30#40线给料机转速控制）-黄杆机组给料量调节（#1#2线给料机转速控制）-灰杆机组送风量调节（送风机转速及入口挡板控制）炉膛压力调节（引风机转速及入口挡板控制）一次风量调节（高侧、中心、低侧炉排风挡板）二次风压力调节（上燃风、前墙二次风、后墙二次风、点火风）-黄杆机组二次风压力调节（前墙燃烧风、后墙燃烧风、前墙二次风、后墙二次风、播料风）-灰杆机组,锅炉部分自动回路2,锅炉出口蒸汽压力调节：锅炉启动排汽控制汽轮机TF控制旁路控制（减温、减压）振动炉排调节（振动幅度、速度控制；一次风、二次风、引风机超
2、驰控制）捞渣机速度调节,锅炉部分自动回路3,汽包水位调节（单冲量、三冲量）给水旁路调阀控制（启动时）给水主调阀控制（给水压力调节）给水泵转速控制（#1#2给水泵液偶）紧急放水调阀控制（汽包紧急放水调节）连续排污调节疏水扩容器水位调节,锅炉部分自动回路4,锅炉蒸汽温度调节二级过热器出口温度控制（一级减温）三级过热器出口温度控制（二级减温）锅炉出口蒸汽温度控制（三级减温）,锅炉部分自动回路5,空预器烟冷器调节（黄杆）空预器出口水温控制烟冷器出口烟温控制烟冷器出口与旁路阀后温差（水）控制空预器烟冷器调节（灰杆）低压空预器出口水温调节高压空预器出口水温调节,汽机部分自动回路,除氧器水位调节除氧器压力调
3、节凝汽器水位调节均压箱压力调节（溢流、主汽减压）均压箱温度调节（喷水、主汽减温）采暖调节（减温阀控制、减压阀控制）DEH转速调节DEH功率调节,生物质锅炉的类型,生物质锅炉是将生物质直接作为燃料燃烧，将燃烧产生的热量用于发电。当今用于发电的生物质锅炉主要燃烧型式为流化床燃烧锅炉和炉排燃烧锅炉。流化床燃烧过程中，燃料呈颗粒状，燃料在流化床内处于流化状态进行燃烧反应和热交换。炉排燃烧过程中，通过燃料滑动、炉排移动、炉排振动等使燃料在炉排上分布，沿着炉排上床层的高度形成不同的燃烧阶段。,国能生物的生物质锅炉,锅炉是由当今世界上最先进的技术和材料制造（丹麦BWE公司技术），复杂的上给料系统、大型高效布
4、袋除尘器、四个燃烧流程、水冷振动炉排、独特的烟气蒸汽换热系统（高、低压烟冷器）和蒸汽空气换热系统（高、低压空气预热器）、锅炉管全部采用最高级的不锈钢管材（与1000MW超超临界锅炉材质相同）、融入智能化逻辑元素的锅炉燃烧和热交换自动控制系统，其先进程度绝不逊色、且复杂于常规燃煤火电机组。,黄杆机组发电工艺流程图,黄杆机组锅炉主画面,黄杆机组汽机主画面,灰杆机组锅炉主画面,灰杆机组汽机主画面,秸秆电厂的难点,秸秆的发热量只有煤的一半，光重量而言秸秆就必须比煤多进如炉膛一倍。秸秆料仓只起中转功能，不具备储料功能，这么多的秸秆连续通过破碎机、螺旋机进入炉膛，如何保证连续运行是一个难点。燃烧的控制是一
5、个难点，炉温炉压的控制很麻烦，稻草秸秆很轻，进入炉膛稍微风量大了，给料量少了，秸秆就会乱飞，造成炉膛温度的波动，一般为了温度燃烧，可以在燃料中增加适当比例的花生壳，花生壳比稻草重，对燃烧的改进和螺旋堵转的情况都有一定帮助，花生壳可以带动稻草落在炉床上，稳定燃烧。,生物质电厂特殊设备系统,上料系统是指燃料从进电厂卸料至进入炉前料仓为止的整个系统，是生物质直燃电厂区别于常规燃煤电厂的最重要部分，它主要由卸料系统、储料系统、送料系统、事故上料、计量及辅助设施等部分组成。根据燃料的不同，需要设置不同形式的上料系统，可以粗略地分为黄色秸秆上料系统和灰色秸秆及木质燃料上料系统2 种。给料系统是指燃料自炉前
6、料仓到进入炉膛为止的炉前给料系统。生物质锅炉是生物质直燃发电厂除上给料系统外的又一关键设备。与常规煤电锅炉不同，其结构和材质上要适合农林生物质燃料的特性，应具有抗腐蚀、受热面大等特点。,生物质电厂特殊工艺系统,独特的空预器烟冷器换热系统：给水空气（空气预热器），烟气给水（烟气冷却器）水冷振动炉排：,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,炉膛压力调节难点：燃料不均匀，燃烧速度变化大，燃烧时间短；轻质及粉状燃料容易爆燃；炉排必须周期性振动，扬起炉排上的燃料，快速燃烧引起爆燃。主要手段：变增益控制；前馈控制；超驰控制。效果：炉排振动时，不投自动爆燃正压约700 1200Pa；自动调节爆燃正压
7、最大约100Pa。,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,汽包水位调节难点：给水工艺管路复杂（空预器和烟冷器），兼顾减温水控制；负荷波动大、频繁；燃烧变化快，热量不稳定。液偶可用调节范围窄，死区大。主要手段：成熟的改进型三冲量单冲量回路；合理的调节参数设置调试。效果：在30%负荷以上均能连续投入自动运行，满足负荷变化时的需求。有低负荷单冲量连续自动运行的成绩（吴桥）。特色：水位设定值复杂，充分考虑了不同阶段（汽包压力变化）设定值修正，同时生成紧急放水保护设定值。,汽包水位调节,一般电厂容易投入，生物质电厂难投入的自动系统,锅炉出口蒸汽压力调节特色：在锅炉不同的阶段，锅炉启动排汽控制、旁
8、路控制和汽机TF控制可组合协同投入自动或单独投入一个回路；兼顾各个回路需求，生成有不同的设定值，对应保护联锁要求和调节要求。难点：锅炉启动排汽控制要兼顾保护联锁的快速及调节的稳定精确；旁路控制有阀位方式及压力方式；与DEH的接口及匹配。主要手段：完善的切换逻辑和设定值联合生成回路；兼顾保护和调节的逻辑回路；特别的旁路减温逻辑。效果：正常投入，满足机组各个阶段保护调节的需求。,锅炉出口蒸汽压力调节,生物质电厂特殊的自动系统,汽包紧急放水调节特点：汽包紧急放水门开度连续调节，对正常水位控制的影响小；难点：快速！准确！稳定！主要手段：改进型PD调节回路。效果：正常投入，满足保护调节的需求。,生物质电
9、厂特殊的自动系统,空预器烟冷器换热系统控制特点：烟冷器与空预器通过给水进行热量传递。难点：必须兼顾空预器出口水温（安全）、烟冷器出口烟温（经济）、烟冷器出口水与旁路阀后水温差。主要手段：空预器出口水温控制回路考虑兼顾烟冷器出口烟温；烟冷器出口烟温控制考虑烟冷器安全；烟冷器出口水与旁路阀后水温差控制考虑空预器（吸热）与烟冷器（放热）平衡。效果：协同投入，满足各个阶段设备的安全余量和经济指标。,空预器烟冷器换热控制,生物质电厂特殊的自动系统,振动炉排调节特点：需要定期振动，保证燃料流动燃烧，防止结焦。难点：控制爆燃时炉膛压力正压的幅度及时间，防止回火至给料机炉前料仓！主要手段：根据燃料状况，合理设
10、置振动周期、振动时间及振动幅度组合；控制逻辑考虑爆燃过程机理，协同引风机转速、一次风量、二次风进行超驰控制，降低爆燃的强度速度。效果：炉排自动振动中，炉膛压力一般不超过50Pa，爆燃强烈时最大约100Pa。,振动炉排,一般电厂不容易投入，生物质电厂更难投入的自动系统,锅炉蒸汽温度调节特点：设置有4级过热器，炉膛上部是第3级过热器，沿烟气流向分别是第4级过热器、第2级过热器、第1级过热器；共有3级喷水减温器。难点：过热器在炉内布置特别，受燃烧影响大；蒸汽在过热器内流动时间长，受负荷影响大；燃烧速度快，变化大。表现为各级过热器出口温度是：反应慢延迟大，但温度升降变化快、幅度大。主要手段：用减温器温差调节方案，优化平衡使用3级减温水；模型驱动式控制；控制回路增益自适应；优化设计控制回路，参数整定简单。效果：投入自动后，蒸汽温度平均值从520提高到530（临沂），温度平稳，减少超温及低温。,过热器布置,一级减温（#2过出口温度）,二级减温（#3过出口温度）,三级减温（主汽温度）,一级减温（#2过出口温度）,二级减温（#3过出口温度）,三级减温（主汽温度）,
