循环流化床锅炉床温的控制特性

循环流化床锅炉床温低的原因由于循环流化床锅炉的操作运行与其它炉型不同，运行中除了按《运行规程》对锅炉水位、汽压、汽温进行监视和调整外，还必须对锅炉的燃烧进行调整。

（1）床温的控制：运行应加强床温监视，炉温过高时结焦，过低时息火，一般控制在850℃-950℃左右，如烧无烟煤，为使燃料燃烧完全，可提高炉温，控制在950-1050℃（应低于煤的变形温度100-200℃）最低不低于800℃，否则很难维持稳定运行，一旦断煤很容易造成灭火。

烧烟煤时炉温控制在900-950℃，如烧高硫烟煤需进行炉内脱硫，床温控制在850-870℃，最多不超过900℃，否则降低石灰石的利用率，当炉温升高时，开大一次风门。

炉温低时，关一次风门，超过1000℃时，停煤、加风；低于800℃时，应加煤减风。

但风量最小也要保持最低流化状态。

若温度继续下降，立即停炉，查明原因再启动。

炉温的控制是调整一次风量、给煤量和循环灰量来实现的。

常规下主要调整给煤量。

流化床温高或床温低引起的原因和控制方法：1、床温升高一般由下列因素引起A、煤质变好，热值升高，烟气氧量降低（一般控制过热器后正常运行时烟气含氧量3-5%），表明煤量过多，应减少给煤量。

B、粒度较大的煤，集中给入炉内，造成密相区燃烧份额增加，引起床温升高。

从含氧量看不出变化，用增加一次风量，减少二次风量的方法，控制床温。

C、由于没有及时放渣，料层加厚，造成一次风量减少引起床温升高。

应及时放渣保持料层厚度在一定范围内。

2、床温降低一般由下列原因引起：A、煤质差、热值降低，烟气氧量增加，应增加给煤提升床温。

B、燃料粒度小。

煤仓一部分较小的煤集中给入炉内，细煤粒在密相区停留时间较短造成密相区燃烧份额减少，而床温降低，正确的调整应减少一次风量，增加二次风量，不应增加煤量，以免引起炉膛上部空间燃烧份额增多，造成返料器超温结焦。

C、氧量指标不变，床温缓慢降低，而且整个燃烧系统都在降低，锅炉负荷不变。

这是由于循环物料增多，增加了受热面积的换热系数，造成炉温降低，应放掉一些循环灰，使炉温回升。

循环流化床锅炉运行问题讨论循环流化床概述循环流化床燃烧（CFBC）技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术，具有许多其它燃烧方式没有的优点。

1.循环流化床（CFB）属于低温燃烧，因此氮氧化物排放远低于煤粉炉，仅为200ppm左右，并可实现在燃烧过程中直接脱硫，脱硫效率高且技术设备经济简单，其脱硫的初投资及运行费用远低于煤粉炉加烟气脱硫（PC+FCD）。

以130t/h、220t/h、410t/h循环流化床锅炉测算（按年运行5000小时、脱硫效率80%），每台锅炉每年可分别燃用劣质煤12万吨、19万吨、35万吨；减排二氧化硫2784吨、4560吨、8502吨；节约脱硫费用分别为222万元、364万元、680万元，而且减少了大量劣质煤的占地问题。

2.燃料适应性广且燃烧效率高，特别适合于低热值劣质煤。

3.排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染。

4.负荷调节范围大，低负荷可降到满负荷的30%左右。

在我国目前环保要求日益严格，电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下，循环流化床锅炉已成首选的高效低污染的新型燃烧技术。

虽然循环流化锅炉以其独特的优点在国内外都得到了极大的发展，但要完全发挥其优势，必须走产业化和大型化的道路，开发制造具有我国自主知识产权的大型循环流化锅炉，并在容量上尽快达到与煤粉炉相当的水平。

一旦这项新技术实现了大型化和国内的产业化，就能切实地体现其重大的经济效益、社会效益和环境效益。

脱硫系统对发电机组的影响一、对锅炉的影响脱硫系统在正常运行时，不会对锅炉产生影响。

只有在脱硫系统故障解列时，以及脱硫系统启停时，会对锅炉产生影响。

1. 一炉一塔，脱硫系统单设增压风机:在锅炉正常运行，脱硫系统启动时，旁路挡板要与脱硫增压风机配合着逐渐关闭，否则会对锅炉内的负压产生冲击，影响锅炉的正常运行。

在锅炉正常运行，脱硫系统解列时，旁路挡板要快速打开，否则也会对锅炉内的负压产生冲击，影响锅炉的正常运行。

循环流化床锅炉的技术特点由于大量灰粒子的稳定循环，新加入循环流化床锅炉的燃料(煤)将只占床料的很小份额。

由于循环流化床的特殊流体动力特性，使其中的质量和热量交换非常充分。

这就为新加入燃料的预热、着火创造了十分有利的条件。

而未燃尽的煤粒子通过多次循环既可增加其炉内停留时间又可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，十分有利于其燃尽。

这就使循环流化床锅炉不仅可高效燃用烟煤、褐煤等易燃煤种，同样可高效燃用无烟煤等难燃煤种，还可高效燃用各种低热值、高灰分或高水分的矸石、固体垃圾等废弃物。

2、截面热强度高同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换，不仅使燃烧过程能在较小截面内完成，还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。

这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉，沸腾床锅炉甚至煤粉炉。

这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。

3、污染物排放少可利用脱硫剂进行炉内高效脱硫是循环流化床锅的突出优点。

常用的脱硫剂是石灰石。

通常循环流化床锅炉的床温保持在800-1000oC 之间，过高可能因床内产生焦、渣块而破坏正常流化工况，过低则难以保证必要的燃烧温度。

而这一区间正是脱硫反应效率最高的温度区间。

因而在适当的钙硫比和石灰石粒度下，可获得高达80%--90%的脱硫率。

同样由于较低的燃烧温度，加以分级送风，使循环流化床锅炉燃烧时产生的氮氧化物也远低于煤粉炉。

这样，燃煤循环流化床锅炉的二氧化硫和氮氧化物排放量都远低于不加烟气脱硫的煤粉炉，可轻易地控制到低于标准允许排放量的水平。

4、锅炉负荷适应性好循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰，这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。

因而循环流化床锅炉的负荷可以很低，如额定负荷的30%左右，无需辅助的液体燃料，也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。

由于同样原因，循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。

5、燃料制备系统相对简单循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统，只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。

循环流化床锅炉，顾名思义，一要流化，二要循环。

流化不正常，锅炉无法运行，不循环或循环量少，就会导致锅炉出力达不到。

在循环流化床锅炉的运行中，床温、风量、燃料粒度、料层厚度和返料器温度的控制是几个最为关键的参数。

从根本上来讲，就是调整锅炉的物料平衡和热量平衡一致。

一、床温的控制：1、床温是通过布置在密相区各处的热电偶来检测的，一般床温控制在900±50℃，调整方法有三种：1）调整一、二次风量的搭配送入炉膛的风量是由实际燃料成分决定的，控制流化床温密相区的温度，可以通过调节一、二次风配比来实现。

密相区的温度高低是由密相区的燃烧份额决定的。

由于一次风由密相区送入，一次风比例控制密相区燃烧份额，调节一、二次风比例，可有效控制密相区燃烧份额，从而有效控制密相区的温度。

具体来讲，当一次风比例增大时，更多的颗粒被抛向床层上方离开密相区，使密相区的温度降低。

一旦因断煤造成床温下降，立即减小一次风量，可减缓床温的下降。

有时，在运行中给煤粒度过大，会造成密相区温度升高，运行人员往往采用加大一次风量，减少二次风量，总风量不变，来平抑床温。

否则，容易造成大颗粒沉积，由于此时燃烧效率不高，投煤量相对该负荷较大，因此，容易造成过热蒸汽超温现象。

由此看来，保持合理的燃料粒度，更有利于床温较好的控制。

2）风量不变调整给煤量锅炉在正常运行时，负荷确定以后，风量一般不变，床温的波动，可以通过改变给煤量来调整。

当煤质变化不大时，用“前期调节法”来控制，即床温有上升或下降的趋势时，提前控制给煤量适应床温的变化，调整的原则少调、勤调，使床温控制稳定。

当煤质变化较大时，用“冲量调节法”，应及时调整给煤量，保证输入热量不变，采取瞬间多量增加或减少给煤量，先控制住床温下降或上升的趋势，再稍加调整，使床温控制稳定。

3）控制循环灰量在循环流化床锅炉密相区内不布置受热面，循环流化床锅炉密相区的放热靠循环灰来吸收。

在密相区内，燃料燃烧放热，其中，一部分用来加热新燃料和空气，其余大部分热量必须被循环物料带走，才能保证热量平衡，保证床温的稳定。

环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能产品。

自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展。

但由于循环流化床锅炉自身的特点，在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉，如果运行中不能满足其对热工参数的特殊要求，极易酿成事故。

而目前有关循环流化床锅炉操作运行方面的资料还较少，笔者根据几年来锅炉设计及现场调试的经验，对循环流化床锅炉运行参数的控制与调整作了一下简述，希望能对锅炉运行人员有所启发。

1 循环流化床锅炉总体结构循环流化床锅炉主要由燃烧系统、气固别离循环系统、对流烟道三部分组成。

其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固别离循环系统包括物料别离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部分。

2 循环流化床锅炉燃烧及传热特性循环流化床锅炉属低温燃烧。

燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿燃烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。

燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随烟气飞出炉膛进入物料别离装置，炉膛内形成气固两相流，进入别离装置的烟气经过固气分离，被别离下来的颗料沿别离装置下部的返料装置送回到燃烧室，经过别离的烟气通过对流烟道内的受热面吸热后，离开锅炉。

因为循环流化床锅炉设有高效率的别离装置，被别离下来的颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环流化床锅炉不同于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛的传导热系数，确保锅炉到达额定出力。

3 循环流化床锅炉主要热工参数的控制与调整3.1 料层温度料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。

它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数。

循环流化床锅炉床温系统IMC—PID控制与仿真【关键词】床温系统；内模控制；imc-pid控制0 引言作为最重要的清洁煤燃烧技术之一的流化床燃煤技术，是一种介于层燃和煤粉气力输送之间的燃烧方式。

循环流化床锅炉（又称cfb 锅炉）与煤粉炉在控制上的主要不同之处在于燃烧室内的床温控制，床温是表征锅炉能否连续安全运行的主要参数，同时也直接影响锅炉运行中的锅炉效率、脱硫效率及nox的生产量。

床温的影响因素很多，燃料量、一二次风的比例、一次风量、石灰石量、排渣量和烟气再循环量都影响床温。

因此，难以建立精确的数学模型，即使能够建立起数学模型，也是不完善的，其结构往往十分复杂，难以设计并实现有效控制，常规的pid控制已经不能完全满足床温控制品质的要求。

近年来内模控制（internal model control，imc）引起了控制界的很大关注。

内模控制是一种基于过程数学模型进行控制器设计的新型控制策略。

由于其具有设计简单、控制性能好和在系统分析方面的优越性，内模控制不仅是一种实用的先进控制算法，而且是研究预测控制等基于模型的控制策略的重要理论基础，以及提高常规pid控制系统设计水平的有力工具。

因此研究内模控制在循环流化床锅炉床温系统中的应用具有非常重要的实际意义。

本文针对某alstom 300mw cfb锅炉床温对象，设计了床温内模pid控制系统，给出了设计思路和控制系统的结构。

并对上述系统进行了仿真实验，仿真结果显示了该策略的优越性能。

1 床温控制系统特性维持正常的运行床温是循环流化床锅炉稳定运行的关键，影响床温的各种因素中，主要因素是给煤量与一二次风量的配比，大部分循环流化床锅炉是通过调节给煤量与一次风量来调节床温。

床温对一次风量的变化反应迅速，但是受到最小流化风速的限制，一次风量的调节范围不大，另外一次风的调节会影响到燃烧效率，所以一次风不宜频繁调整，只是危急情况之下才能采取的有效非常规操作。

给煤量才是床温的最终决定因素。