如何控制循环流化床锅炉床温
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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。
江红锋 CFB锅炉床温的调节江红锋-cfb锅炉床温的调节cfb锅炉床温的调节江红锋循环床锅炉的燃烧部分运行中,床温、风量、燃料粒度和床层高度无疑是几个最为关键的指标,其中床温控制是极为重要的控制参数之一。
为降低不完全燃烧损失,提高传热系数,并减少co,n2o排放,人们希望床温高一些,然而从脱硫、降低no排放和防止床内结焦来考虑,床温应选择低一些。
推荐循环床的密相区温度在870~900℃,此温度区间石灰石脱硫效果较好。
一.影响床温的因素主要存有负荷、投过煤量、风量及一二次风韧度等操作方式因素,也与设计方面的因素例如炉内熔化面的多少有关,石灰石流量、飞灰再循环流量。
1.由于在循环床锅炉中,炉膛上部漂浮空间颗粒浓度较低,冷却份额也往往少于0.3,故对于某些设计,漂浮空间直到炉膛出口温度往往低于墨相区。
而在正常范围内,当负荷上升时,由于同时减少投煤和风量可以并使床温水平有所增高。
2.风量的影响必须根据实际情况定出,当温度下降至吻合运转指标中的上时限值时,应当增加给煤量,例如温升速度过慢,除glises外,还应当考量减少给风量,并使之快速将床层热量拎出来,而且还能够因料层高度的减少而减少床区的放热。
例如温度上升,则纽韦尔角煤减风。
但必须特别注意,在减风的过程中,必须确保料层的较好流化。
在卸货时,也同样必须特别注意风煤的适度韧度,什涅煤过多,而风量比较,将引致冷却不当,也能够引发温度上升。
因此,在实际运转中,必须根据具体情况,及时展开调整。
3.除了总的风量调整外,还要特别注意一二次风的韧度。
理论上对床温影响流化风量占到50%、上一次风量占到30%、上二次风量占到10%。
掌控床温的手段就是调节给煤和配风。
当燃煤水分减少、热值减少时,床温可以上升,这时必须适度减少给煤量,但煤质的变化幅度不必太小,否则炉子难于适应环境。
一方面炉子必须保持较低的温度,以提升冷却效率;另一方面又必须具备一定厚度的床料,以确保对熔化面存有足够多的放热份额,满足用户锅炉负荷的须要。
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。
关于循环流化床锅炉床温调整及控制的探讨摘要:循环流化床锅炉运行中,床温是最重要的监视及控制参数之一,目前国内大部分电厂运行中存在的床温波动较大,无法投入自动控制等问题,本文对锅炉启动及锅炉及正常运行过程中手动床温调整方法进行了研究,并提出了几点床温自动控制策略的改进建议。
关键词:循环流化床;床温控制1 引言循环流化床锅炉(CFBB)是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤锅炉。
它与其他类型锅炉的最主要区别,是其处于流化状态下的燃烧过程,所以相对于煤粉炉比较其炉膛燃烧状况的监视与调整更为复杂也更加困难。
其中床温稳定是锅炉安全、经济运行的关键。
床温过低将导致锅炉出力下降,脱硫效率降低,飞灰和排渣中可燃物增加,锅炉热效率降低,甚至引起锅炉灭火。
床温过高,不仅使排烟温度升高,热效率降低,引起燃烧室和分离器内耐火材料脱落,还会使返料系统产生二次燃烧,燃烧系统和床内结焦,导致出力下降,甚至被迫停炉⋯1。
运行中应尽量减小床温波动,启停及变负荷过程中应尽量防止床温过高或过低。
2 循环流化床床温特性分析影响床温的可调因素主要有给煤量、一次风量、二次风量、炉底排渣量等。
其中影响最大的是给煤量和一次风量。
2.1 给煤量与床温给煤是影响床温最主要最直接的因素之一,给煤量对床温影响存在巨大的滞后性,这个特性增加了床温调节的难度。
启动中开始投煤或增加燃料升负荷过程中,由于燃料颗粒投入后不能即时着火,加之炉膛内床料量巨大,并不能引起床温升高,而是存在很大的延时。
运行中发现这个滞后时间是很长的,开始投煤时甚至有超过20分钟的滞后时间,高负荷运行中也会有一分钟以上的滞后,也就是说开始投入煤燃料时20分钟后床温才开始上升,这个过程中甚至会出现有床温下降的趋势。
在这个过程中如果连续投入煤粉会造成床料中可燃物积存过多,达到着火点后引起爆燃,床温迅速升高且无法控制。
速下降同时床温升高导致可燃物迅速燃烧消耗,可燃物浓度迅,又会导致床温大幅下降,从而床温大幅波动。
220t/h循环流化床锅炉运行规程点火燃烧器没有投入运行时MFT动作,床温低至650℃无论点火燃烧器是否投入运行MFT均动作。
床层温度过高,且持续时间过长,会造成床层结焦而无法运行。
反之,床层温度过低,燃烧不完全,甚至会发生灭火。
调节床层温度的主要手段是调节给煤量和一次风量;也可通过改变石灰石供给量和排渣量来调节床温。
当床温超出正常范围时,调整配风、给煤。
床温高时,适当减少给煤量,加大流化风量;床温低时反之。
防止床温过高,可增大石灰石供给和关掉冷渣器,来增加床料量以降低床温,降低负荷,直到床温开始下降为止。
床温低则反之。
床压调节床压是CFB锅炉监视的重要参数,是监视床层流化质量,料层厚度的重要指标。
锅炉正常运行时,床压应控制在6KPa左右;一般情况下通过改变排渣量及石灰石量来维持床压正常;床压高时,可增加一次风率,使排渣更容易,使床压降至正常值;床压过高时,注意床层是否结焦,减少给料,加强排渣;注意床层是否结焦;床压低时,减少排渣量及石灰石给料量。
NOx、SO2排放浓度调节烟气排放系数(正常运行中):SO2排放值:350mg/Nm3NOx排放值:250mg/Nm3CO 排放值:200mg/Nm3检查锅炉SO2的排放,手动或自动调节石灰石的给料速率,保证SO2的排放值符合当地法规;SO2的排放值不允许长时间地低于标准的75%,因为这能导致锅炉低效率运行。
控制烟气中NOx排放值的手段之一是调节床温,当床温高于940℃时,NOx会明显升高,通过改变一、二次风及二次风间的配比、调节过剩空气系数等手段进行调节。
床温范围在820~900℃之间,NOx排放值最低。
配风调节一、二次风的调整原则是:一次风调整床料流化、床温和床压。
二次风控制总风量,在一次风满足流化、床温和料层差压的前提下,在总风量不足时,可逐渐开启二次风门,随负荷的增加,二次风量逐渐增加。
当断定部分床料尚未适应流化时,临时增大一次风流量和排渣量。
如何控制循环流化床锅炉的床温关键词:循环流化床锅炉床温循环流化床锅炉床温的控制循环流化床锅炉床温的稳定是锅炉安全、经济运行的关键。
如何控制循环流化床锅炉的床温是厂家在设备运行中关心的主要问题,循环流化床床温的控制方法主要包括以下七种:1.煤种控制床温燃用没种的不同,循环流化床锅炉的床温也不一样,燃用烟煤、贫煤时床温为850℃-900℃;燃用无烟煤时为900℃-950℃;燃用难着火的无烟煤时为950℃-1000℃;燃用高硫煤时为850℃-870℃.2.调节一、二次风比控制床温通过改变一、二次风比例可以达到控制床温的目的,当粒度较细、数量较大的燃料进入炉内时,会引起密相区内燃烧份额降低,使床温下降;相反,当含大颗粒较多的燃料送入炉内时,密相区燃烧份额增加,床温升高,此时适当控制一、二次风的比例可以使循环流化床锅炉床温得到控制。
3.调整给煤量控制床温给煤量多少一般由负荷决定。
负荷增加时,先加风,后给煤;减少负荷时,应先减煤后减风,这样可以使循环流化床锅炉的床温保持稳定。
4.燃烧颗粒度控制床温给煤粒径过大,运行操作人员往往被迫采用较大的一次风量,使床料流化,以抑制床温。
同时,大颗粒燃煤沉积底部,将会引起循环流化床床温大幅度波动。
5.循环物料量控制床温当循环流化床锅炉的循环物料量不足时,床温就会升高,另外此时无法加煤,将导致锅炉负荷上不去。
反之,若循环物料量过大,床温就会迅速下降,所以及时调节循环物料量是控制循环流化床锅炉床温的有效手段之一。
6.排放冷渣对床温的影响如果大颗粒煤过多,或有异物进入炉内,加上冷渣排放不及时,将导致阻力增大,风量减小,流化性差,进而造成床温的波动,引起床温的降低。
7.过氧或缺氧燃烧对床温的影响氧量过高,炉内过剩空气系数增大,进而引起床温下降。
反之,氧量过少,会出现缺氧燃烧,产生还原性或半还原性气体,使得还原区扩大,床温和炉膛温度明显降低,若继续加煤或者减风将会使床温更低。
如何控制循环流化床锅炉的床温主要从以上七个方面进行,由于导致循环流化床锅炉床温不稳定的因素很多,厂家还需要根据设备的实际情况,具体分析。