第五章 循环流化床锅炉的汽水系统和控制系统

浅谈循环流化床锅炉的汽水系统摘要：循环流化床锅炉在火力发电中占很大一部分比例。

锅炉的主要控制汽水系统中的汽包水位是锅炉最重要的参数之一，对汽包水位的控制及检测仪表进行介绍。

通过对汽包水位的控制达到蒸发量的稳定。

关键词：汽水系统，汽包水位调节控制，三重量控制1、引言作为锅炉运行中的重要参数之一汽包水位，维持汽包水位平衡是保证机组安全运行的重要条件，也是锅炉正常生产运行的主要指标之一。

水位过高，就会破坏汽水分离装置的正常工作，使蒸汽带水过多，会使汽轮机的喷嘴、叶片结垢，严重时可能使汽轮机发生水冲击而损坏设备。

水位过低，水循环就会被破坏，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。

本文针对宁夏某台130t/h中温中压循环流化床锅炉的主要系统控制汽水系统进行分析说明，详细介绍锅炉汽包水位的控制方式。

2、锅炉的汽水系统锅炉的汽水系统主要是通过对给水流量的调节，汽包水位的调节使蒸汽量达到稳定状态。

汽水系统系统概述：锅炉给水首先从给水母管，经过给水控制阀和给水调节阀控制调节给水流量到省煤器进口集箱两侧引入，经过水平布置的二组膜式省煤器管组进入省煤器出口集箱，在省煤器中吸热后进入汽包。

经过水循环管吸收炉膛中产生的热量而变成汽水混合物在汽包中进行汽水分离产生饱和蒸汽，再经低温过热器，喷水减温器，高温过热器加热后生成合格的蒸汽到汽轮机中做功。

在启动阶段没有建立足够量的连续给水流入锅筒时，省煤器再循环管路可以将锅水从锅筒引至省煤器进口集箱，防止省煤器管子内的水停滞汽化。

见图1。

2、1汽包水位控制汽水系统中的汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，汽包水位的稳定程度反映了给水流量与蒸汽流量之间的平衡关系。

汽包水位的高低直接影响锅炉的安全运行和蒸汽品质。

为了保持汽包水位的稳定，必须对给水流量进行调节。

在调节时应保持给水流量小范围的波动，给水流量的剧烈波动不但会影响给水管道和省煤器的安全运行还会加重给水泵的负荷，给设备造成不必要的损坏。

循环流化床锅炉的汽水系统流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!循环流化床锅炉（CFB锅炉）的汽水系统是锅炉热能转换为电能的核心系统之一，主要负责产生高温高压的蒸汽，驱动蒸汽轮机发电。

摘要:循环流化床锅炉又被称为CFB锅炉，循环流化床锅炉技术是近十几年发展迅速的燃烧技术，由于锅炉是采用燃油燃气进行燃烧，而循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、适应性广等明显优点，其作为一种高效的清洁燃煤技术，其效用受到人们广泛的关注，在燃煤技术当中占据了有力地位。

随着循环流化床锅炉商业化的快速发展，人们提出了循环流化床锅炉技术自动化运行概念。

本文通过对循环流化床锅炉控制系统的分析与研究，实现对循环流化床锅炉技术自动化的设计，有利于提高循环流化床锅炉的监控管理功能。

关键词:循环流化床锅炉自动控制技术优点1循环流化床锅炉燃烧技术的概念循环流化床锅炉技术具有污染小、安全可靠、燃烧适应性广等特点，其根据自身优势活跃在工业锅炉及废弃物处理等领域，循环流化床锅炉技术拥有很大的商业发展空间。

循环流化床燃烧技术作为一种新型的燃烧技术，其燃烧系统较为复杂，燃料燃烧形成飞灰始终流动在锅炉燃烧系统当中，流动状态的燃烧飞灰浓度较大容易影响其他控制技术的发挥，所以在循环流化床锅炉工作的过程中还需要人工进行操作调节。

如何调节各个参数之间的影响，使其控制系统操作变得稍微简单一些，对循环流化床锅炉控制系统进行研究与分析，设计合理有效的循环流化床锅炉控制系统是目前需要解决的问题。

2循环流化床锅炉控制系统的分析2.1燃烧控制系统循环流化床锅炉燃烧控制系统要保证燃烧过程中热量与负荷相适应，减少燃料不必要的损耗，从而实现锅炉燃烧控制系统的安全及高效运行。

锅炉燃烧控制系统具体可表现为对稳定的蒸汽压力及料床温度、锅炉燃烧的经济与环保、控制炉膛压力及床高范围等方面的控制。

循环流化床锅炉燃烧机理比较复杂，各参数之间耦合关系难以控制，被调参数容易同时受到多个调节参数的影响，给操控和受控变量配对造成了困难，所以循环流化床锅炉自动化控制难于一般锅炉的控制。

目前设计的燃烧控制系统比较简单，在燃烧自动控制系统运作的过程中，容易受到各个环节的影响，导致燃烧自动控制系统无法发挥出自动化控制的效用，最后还是依靠人工手动操作控制系统完成。

循环流化床锅炉循环流化床锅炉（Circulating?Fluidized?Bed?Boiler,CFB）作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧锅炉，具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣综合利用等优点，因此在电力、城市供热、工厂蒸汽生产中得到越来越广泛的应用。

但由于循环流化床锅炉的燃烧及汽水变化过程十分复杂，受影响的因素多，给煤、一、二次风，返料耦合性强，而且燃烧与汽水也存在复杂的耦合关系。

此外，过程的非线性和大滞后也使对象更加复杂，难于建立精确的数学模型，这样对控制就提出了更为严格的要求。

这包括两层意义：一是控制系统要有很高的可靠性；二是控制方案要有很好的控制实效。

基于这样两点，CFB锅炉都选择先进的DCS控制系统，特别是运用先进的控制方案，能够实现锅炉燃烧的完全自控。

如下控制方案：一、循环流化床锅炉工艺流程本工艺流程的主要设备如下：循环流化床锅炉、一次风机、二次风机、引风机、螺旋给煤机、电除尘器二、?循环流化床锅炉的自动控制系统??锅炉的自动控制系统主要包括以下几个控制子系统：1.??????燃烧自动控制子系统2.??????炉膛负压控制子系统3.??????汽包水位控制子系统4.??????主汽温度控制子系统5.??????汽水协调控制子系统6.??????料层差压控制子系统7.??????锅炉安全联锁保护子系统下面将针对以上几个控制子系统进一步的描述：1、燃烧自动控制燃烧控制的目标首先是保证锅炉安全燃烧且主汽压力应稳定在设定值，其次是经济燃烧（体现为空气过剩系数恰当），对循环流化床来说安全燃烧尤为重要。

安全燃烧的一个主要指标是炉膛温度分布，特别是料床温度应稳定在960℃左右，防止床温过高结焦或床温过低熄火事故。

CFB锅炉燃烧控制手段通常是给煤、一次风、二次风及二次返料。

一般35t/h?CFB锅炉采用高温返料方式，二次返料量对炉膛温度影响不大，故不作为控制手段。

控制方案采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，较好地解决了燃烧过程的强耦合、大滞后、时变性等难题。

循环流化床锅炉主要设备及系统分析锅炉本体是循环流化床锅炉的核心设备，其主要由锅炉膛、回转炉、循环流化床、拦烟器、尾部加热面等组成。

循环流化床锅炉采用循环燃烧技术，燃料在锅炉膛内通过循环流化床的作用，使燃烧效率提高，减少了污染物的排放。

回转炉主要用于供给循环流化床的料层燃料，其内部设有供风装置，通过旋转使料层充分燃烧。

拦烟器则用于收集炉膛内的固体颗粒物，防止其进入烟管系统。

循环系统主要由循环风机、循环排渣装置、给料装置等组成。

循环风机用于将高温烟气从锅炉膛内抽出，经过烟气处理后重新送入循环流化床。

循环排渣装置则用于将循环流化床中生成的床渣排出，以保持床渣的流动性。

给料装置用于将新鲜的燃料加入到回转炉中，保持循环流化床的稳定运行。

燃烧系统主要由燃料供给装置、燃烧设备和控制系统等组成。

燃料供给装置用于将燃料送入回转炉中，保持循环流化床的稳定燃烧。

燃烧设备包括燃烧器和风机等，用于提供燃料的燃烧所需的氧气和所需的压力。

控制系统则通过传感器和执行器等设备，实现对循环流化床锅炉的自动控制和调节。

烟气处理设备主要用于处理循环流化床锅炉排放的烟气中的污染物。

常见的烟气处理设备包括除尘器、脱硫装置和脱硝装置等。

除尘器用于去除排放烟气中的固体颗粒物，脱硫装置用于去除排放烟气中的二氧化硫（SO2），脱硝装置用于去除烟气中的氮氧化物（NOx）。

这些烟气处理设备能有效降低循环流化床锅炉排放的污染物，保护环境。

总而言之，循环流化床锅炉的主要设备包括锅炉本体、循环系统、燃烧系统和烟气处理设备。

这些设备共同协作，实现循环流化床锅炉的高效燃烧和废气排放的净化处理，具有较高的能源利用效率和环保性能。

循环流化床锅炉主要设备及系统简介1. 引言循环流化床锅炉是一种新型的高效、清洁燃煤锅炉。

它采用了循环流化床技术，通过将固体燃料与空气一起注入锅炉燃烧室，使燃料在锅炉内部悬浮并燃烧，从而实现了燃烧效率的提高和废气排放的降低。

本文将对循环流化床锅炉的主要设备及系统进行简要介绍。

2. 循环流化床锅炉主要设备循环流化床锅炉由多个主要设备组成，包括燃烧室、循环流化床、循环器、集料器、炉排、换热面等。

2.1 燃烧室燃烧室是循环流化床锅炉的核心部件，用于实现燃料的完全燃烧。

燃烧室内部采用循环流化床技术，燃料在其中悬浮并燃烧，通过调整进料口，并控制空气的供给，可以实现燃烧过程的稳定运行。

2.2 循环流化床循环流化床是循环流化床锅炉的重要组成部分，是燃烧室内部的一个固体床层。

循环流化床通过调节床层中固体颗粒的流速和密度，实现了燃料在床层中的悬浮并燃烧。

床层中的固体颗粒通过循环器循环流动，保持了床层的稳定性和燃烧效率。

2.3 循环器循环器用于将床层中的固体颗粒循环回循环流化床，保持床层的稳定运行。

循环器通常由循环器管道和循环风机组成。

循环风机负责将床层中的固体颗粒吸入管道，并将其输送回循环流化床。

2.4 集料器集料器用于收集循环流化床底部的固体颗粒，以保证床层中的固体颗粒不会流失。

集料器通常由集料器管道和集料器风机组成。

集料器风机通过吸空气进入集料器管道，并将固体颗粒输送回循环流化床。

2.5 炉排炉排用于将燃料输送到循环流化床燃烧室中。

炉排通常由多个平行排列的金属条组成，可以通过调节炉排的速度和角度来控制燃料的输送量。

2.6 换热面换热面用于将循环流化床锅炉中产生的热量传递给工作介质，实现热能的利用。

换热面通常包括水冷壁、过热器、再热器等，可以根据需要进行配置。

3. 循环流化床锅炉系统循环流化床锅炉系统由多个主要部分组成，包括给水系统、燃烧系统、除尘系统、排放系统等。

3.1 给水系统给水系统用于将水送入锅炉中，并保持锅炉的水位和压力稳定。

循环流化床锅炉设备及系统引言循环流化床锅炉是一种高效、环保的燃煤锅炉设备，广泛应用于工业生产和能源领域。

本文将介绍循环流化床锅炉的基本原理、设备结构和工作流程，并探讨其系统的优点和适用范围。

一、基本原理循环流化床锅炉是利用循环流化床技术进行燃烧的一种锅炉设备。

其基本原理是在锅炉燃烧室内通过空气流化床使燃烧物料悬浮于一定高度，通过底部风口喷入空气形成气固两相流动状态，形成循环流化床。

利用空气的作用，燃料在循环流化床中得到充分燃烧，同时通过分离器获得高温烟气，经过余热回收获得热能。

二、设备结构循环流化床锅炉主要由燃烧室、循环系统、分离器和余热回收系统等部分组成。

1.燃烧室：燃烧室是循环流化床锅炉的核心部分，其中设有喷枪和风口，通过喷枪将燃料喷入燃烧室，并通过风口喷入空气形成循环流化床，完成燃料的燃烧过程。

2.循环系统：循环系统由风机、循环管道和循环罐组成，其作用是维持循环流化床的运行。

风机将空气输送至燃烧室的底部，形成气固两相流动状态，循环管道将热载体送回循环罐，形成循环流动。

3.分离器：分离器位于燃烧室上方，通过分离作用将燃烧后的烟气和热载体分离。

烟气脱离分离器后经过净化处理，达到环保排放要求。

热载体则返回循环系统进行再循环。

4.余热回收系统：余热回收系统包括空气预热器和经济换热器。

空气预热器将净化后的烟气与空气进行换热，降低供入燃烧室的空气温度，提高系统热效率。

经济换热器将净化后的烟气与进入锅炉的给水进行换热，提高水温，降低燃料消耗量。

三、工作流程循环流化床锅炉的工作流程如下：1.点火启动：启动风机和给水泵，点火器点燃燃料，在燃烧室形成循环流化床。

2.加热过程：燃烧室内的循环流化床使燃料完成充分燃烧，产生高温烟气，通过净化处理后进入余热回收系统提取热能。

3.热能回收：烟气除尘后，通过空气预热器和经济换热器，将烟气中的热能传递给空气和给水，提高系统热效率。

4.循环再生：经过热能回收后的烟气排出系统，热载体返回循环系统，进行再循环，维持循环流化床的运行。

目录摘要 (III)Abstract ........................................................................................................................................... I V 第一章绪论. (1)1.1 设计的目的和意义 (1)1.2 循环流化床锅炉简介及其发展概况 (1)1.3 循环流化床锅炉的结构及工作流程 (3)1.3.1 循环流化床锅炉的结构 (3)1.3.2 循环流化床锅炉的工作流程 (5)第二章循环流化床锅炉控制系统 (6)2.1 循环流化床锅炉燃烧控制系统 (6)2.1.1 燃料量控制 (6)2.1.2 送风量（一、二次风）量的控制 (6)2.1.3 床温的控制 (7)2.1.4 引风量的控制 (7)2.2 过热蒸汽温度控制系统 (7)2.3 锅炉汽包水位控制系统 (8)2.3.1 “虚假水位”现象产生原因和解决的办法 (9)第三章汽包水位控制系统 (10)3.1 汽包水位控制对象的动态特性分析 (10)3.1.1 给水流量扰动下汽包水位的动态特性 (11)3.1.2 蒸汽流量扰动下的汽包水位动态特性 (12)3.2 汽包水位的控制方案 (13)3.2.1 单冲量控制系统 (13)3.2.2 双冲量控制系统 (15)3.2.3 串级三冲量控制系统 (16)3.3 汽包水位控制系统的选定 (18)3.4 设计方案的分析 (18)3.4.1 三冲量控制系统原理及方框图 (19)3.4.2 控制系统的传递函数 (20)3.4.3 控制系统的稳定性分析 (23)第四章循环流化床锅炉汽包水位控制系统硬件选择 (25)4.1测量变送器的选择 (25)4.1.1流量测量变送器的选择 (25)4.1.2液位测量变送器的选择 (26)4.2调节器的选择 (27)4.3执行器的选择 (28)第五章循环流化床锅炉汽包水位控制系统的软件设计 (30)5.1 循环流化床锅炉汽包水位控制软件系统结构 (30)5.2 CPU222和EM235的I/O地址分配与接线 (31)5.3 控制系统程序框图设计 (33)第六章总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)75T/H循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计摘要在循环流化床锅炉运行过程中，汽包水位是一个很重要的参数，锅炉水位过高会影响汽水分离的效果，产生蒸汽带液的现象，降低蒸汽的品质；液位过低则会破坏锅炉的汽水循环，情况严重的会烧坏锅炉，造成事故；因此，维持汽包水位稳定在设定值是保证锅炉稳定运行的必要条件。