循环流化床垃圾焚烧炉的控制-2019年文档
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循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制模版循环流化床锅炉是一种高效的燃烧设备,其料层差压和炉膛差压的控制对于保证锅炉运行的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍循环流化床锅炉料层差压和炉膛差压的控制模板,并详细讨论其中的关键因素和控制策略。
一、循环流化床锅炉料层差压的控制模板循环流化床锅炉的料层差压是指循环流化床内燃烧物料与床体之间的压力差。
料层差压的控制主要通过调节给料量和床层压降来实现。
以下是一个循环流化床锅炉料层差压控制的模板:1. 目标设定:根据锅炉设计要求和实际运行情况,确定料层差压的目标值。
2. 参数监测:监测循环流化床内的物料流速、床层厚度和压降等关键参数。
3. 反馈控制:根据参数监测结果,通过反馈控制系统调整给料量和床层压降,以维持料层差压在目标范围内。
4. 控制策略:根据料层差压的变化情况,采取不同的控制策略。
例如,在料层差压过高时,可以适当减小给料量或增加床层压降;在料层差压过低时,则可以适当增加给料量或减小床层压降。
5. 预警与报警:设置料层差压的预警和报警值,当差压超出预警和报警值时,及时采取相应的措施,预防事故的发生。
二、循环流化床锅炉炉膛差压的控制模板循环流化床锅炉的炉膛差压是指燃烧空气与床料之间的压力差。
炉膛差压的控制对于保持适当的气力平衡和燃烧稳定性至关重要。
以下是一个循环流化床锅炉炉膛差压控制的模板:1. 目标设定:根据锅炉设计要求和实际运行情况,确定炉膛差压的目标值。
2. 参数监测:监测炉膛内的燃烧空气流速、燃烧物料流速和床层压降等关键参数。
3. 反馈控制:根据参数监测结果,通过反馈控制系统调整燃烧空气量和床层压降,以维持炉膛差压在目标范围内。
4. 控制策略:根据炉膛差压的变化情况,采取不同的控制策略。
例如,在炉膛差压过高时,可以适当减少燃烧空气量或增加床层压降;在炉膛差压过低时,则可以适当增加燃烧空气量或减少床层压降。
5. 预警与报警:设置炉膛差压的预警和报警值,当差压超出预警和报警值时,及时采取相应的措施,防止燃烧不稳定或床料泄露等问题的发生。
流化床焚烧炉简介流化床焚烧炉是在炉内铺设定厚度,一定粒度范围的石英砂,通过底部布风板鼓入一定压力的空气,将砂粒吹起处于流化状态。
流化床焚烧炉燃烧温度一般控制在800~900℃,砂床蓄热量大,气一固混合强烈,传热传质速率高,具有极好的着火条件,垃圾入炉后即和炽热的石英砂迅速处于完全混合状态,垃圾受到充分加热、干燥,燃烬率高。
流化床焚烧炉主要有两种形式:鼓泡床焚烧炉和循环流化床焚烧炉。
(1)鼓泡床焚烧炉典型的鼓泡床焚烧炉结构如图所示。
鼓泡床焚烧炉垂直流化速度多在0.6~2m/s之间,而砂床最小深度则取决于必须维持焚烧所需的最低过剩空气量及使废物完全燃烧的条件下的数据加以设计,一般设计高度约在0.6~1.5 m间。
鼓泡床炉体主要由流化床和悬浮段炉膛两部分组成。
典型的鼓泡床焚烧炉结构图(2)循环流化床焚烧炉循环流化床通过高流化速度使炉床所含粗砂和废物颗粒向上浮出,并经固体回收分离装置(一般用旋风分离器)将烟气中的砂粒和燃烧完全或未完全的废物通过高温底管及返料器再循环送入炉内而形成一高度混合的燃烧反应区,使废物能在足够的停留时间内被分解、破坏和焚烧。
典型的循环流化床焚烧炉结构如图所示。
循环流化床的垂直流化速度一般在3.6~9m/s之间,约为鼓泡床的2~10倍。
而单位时间由旋风分离器收集循环进入炉内的固体物料量(含床砂和燃烧过程产生的固体物)除以单位时间内焚烧废物量的值(即固体颗粒循环比)则介于50~100之间。
通过这种方式,流化床温度分布将吏为均匀一致,在一般操作时焚烧温度的上限都维持在850~900℃,整体而言,虽比鼓泡床焚烧炉操作温度低,却具有足以处理有害废物达到比规定的破坏去除率(DRE)更高的能力。
循环流化床燃烧技术是在鼓泡床基础上发展起来,具有更优异的性能。
流化床焚烧炉适合燃烧废油脂,工业有机污泥以及低热值呈颗粒状的废物。
对于尺寸较大的废物,一般需要进行破碎等预处理,使其控制在适合的粒度范围。
流化床焚烧炉不适宜处理含有低熔点盐类较多的废物,焚烧该类废物容易使床料粒子烧结团聚,从而导致流化状态恶化。
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.(安全管理)单位:___________________姓名:___________________日期:___________________循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制(标准版)循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
详细说明了循环流化床运行中的料层差压、炉膛差压两个概念,并分析了两个参数在运行调整中的主要意义,最后结合实际给出了控制方法。
1前言随着循环流化床锅炉在国内的推广,锅炉操作人员的操作水平有了很大提高,对正常运行中的一些参数(如:汽温、汽压、床温)的控制基本都能掌握,但对复杂的物料循环系统的控制,一些新投产锅炉操作人员,还不能完全掌握。
料层差压和炉膛差压是物料循环系统中两个主要控制参数,是反映炉内物料及循环灰量多少的两个主要主参数,反映了锅炉物料循环系统的运行情况,对锅炉的稳定运行有很大影响,正常运行中床温、负荷等参数与其有极大关系,运行过程中,根据工况将料层差压、炉膛差压调整到最佳数值,可以使锅炉的灰渣可燃物及飞灰可燃物损失大大降低,从而提高锅炉效率及经济效益,节约能源。
1.1料层差压的概念料层差压是表征流化床料层高度的物理量,一定的料层高度对应一定的料层差压。
因为在流化状态下,流化床的料层差压,同单位面积上布风板上流化物料的重力与流化床浮力之差大约相等,对于正在运行的流化床锅炉,根据燃用煤种和料层差压来估算料层厚度是十分有用的。
浅析循环流化床锅炉煤耗的运行控制与调整1、引言2、松藻煤电公司发电厂3号锅炉自2009年4月投运以来,燃烧后的飞灰和底渣含碳量相比一直较高。
如下表所示灰渣含碳统计表:从上表可知,3号锅炉的飞灰和底渣固定碳含量普遍较高,尽管该炉与技术改造前标煤耗有较大幅度的降低,但与同类型的燃烧锅炉相比仍偏高,这不仅制约了我厂的经济效益,同时也给节能减排带来了较大的压力。
因此,笔者就对该锅炉的运行进行简要分析,提出基本对策,直至达到节能降耗的目的。
2、降低煤耗,主要控制减少机械不完全热损失(底渣和飞灰未燃尽碳造成的热损失)和烟气排烟热损失,下面对3号锅炉飞灰、底渣固定碳含量高和烟气排烟热损失产生的原因进行分析。
飞灰含碳量高的原因循环流化床锅炉飞灰含碳量高的主要原因是分离器收集不下来细粒子,不能实现在循环流化床内循环燃烧,如分离器入口风速过低,烟气中的物料浓度过低等。
反料器运行不正常造成飞灰含碳量高。
比如反料器运行不稳定,烟气反窜,严重影响到分离器的分离效率。
燃烧温度对飞灰含碳量造成影响。
燃烧温度偏低,燃烧室内氧量分布不均匀,燃烧室内中心区缺氧,也是飞灰含碳量高的原因之一。
燃煤制备系统对飞灰含碳量的影响。
燃煤制备系统和破碎设备选择不合理,燃料存在过破碎现象,燃煤中超细粉末过多,也会造成飞灰含碳量高底渣含碳量高的原因煤粒在燃烧室下部浓相床内停留时间小于其燃尽时间是底渣含碳量高的主要原因。
燃烧下部氧气量分布不均匀。
烟气排烟热损失大的原因排烟温度高。
受热面结渣、积灰,过量空气系数过大,排烟温度就高。
排烟烟气量大。
过量空气系数越大,排烟烟气量就越大。
3、根据循环流化床锅炉普遍运行规律,结合前面煤耗高的原因分析和其他成功运行经验,在运行调整与参数控制上,3号锅炉应采取以下一系列措施来降低煤耗。
合理选择燃烧温度合理控制炉膛温度,使碳粒子燃尽时间缩短,燃尽时间缩短有利于降低飞灰含碳量。
随着燃烧温度的提高,不同煤粒的燃尽时间大为缩短。
循环流化床锅炉发展趋势及控制设计第一篇:循环流化床锅炉发展趋势及控制设计大型循环流化床锅炉的仪表与控制系统循环流化床锅炉具有高效、低污染、低成本等的特点,在目前被广泛的看好。
1996年,华电内江高坝电厂从芬兰引进的第一台100MW机组,2002年分宜电厂投产的国产第一台100MW,到2006年四川白马电厂引进的第一台300MW机组,再到2006年底国产第一台300MW 机组的相继投产,在中国的市场在不断扩大。
CFB锅炉燃烧技术是煤洁净燃烧发电的核心技术之一。
CFR电厂具有环保性能好、煤种适应性广、综合利用性能好、优越的调峰经济性和负荷调节范围大等显著特点,是符合国家环保政策、产业政策和市场需求的电厂新技术。
目前我国已掌握了135MWCFB电厂的制造和设计技术,已建和在建同等容量的机组已有100多台。
300MW级CFB锅炉电厂技术是我国“十五”国家重大技术装备研制项目,该项目由原国家经贸委立项,体制改革后变更为由国家发展和改革委员会高技术产业司负责。
经过研究论证和比选,国家最终决定采用技贸结合的方式对300MW鲁奇型CFB锅炉系统设计与制造采用技术引进和消化吸收的方式最终形成自主设计、制造能力,尽快实现产业化、商品化,从而缩短开发周期,推动我国发电设备技术进步和优化火电结构,目前大型CFB已成为国内电厂建设的热门话题。
中国电力工程顾问集团公司承担了对法国ALSTOM鲁奇炉型锅炉岛系统设计技术引进相吸收消化工作,并在此基础上实现了CFB锅炉系统的自主设计,成为国内唯一一家(包括下属7个子公司)拥有法国ALSTOM公司200~350MWCFB电厂系统设计技术转让产权并具备独立设计和审查大型CFB电厂能力的企业。
鲁奇型CFB锅炉是国际上三大主流CFB技术之一,ALSTOM公司也是国际上两大生产大型CFB锅炉的厂家之一。
200~350MW等级的CFB锅炉在国内外的应用实践较少,法国普罗旺斯250MWCFB电厂是世界首台该炉型电厂并已成功投运近l0a。
循环流化床控制设计摘要本文基于循环流化床控制技术的理论,结合工程实践,设计了一套循环流化床控制系统,并通过仿真和验证实现了系统的控制功能。
文章首先介绍了循环流化床的基本原理及其应用领域,并分析了循环流化床控制的必要性和挑战。
接着论述了循环流化床控制系统的总体设计思路,包括系统设计结构、传感器安装、控制算法选择等方面的内容。
然后详细介绍了循环流化床控制系统的硬件设计和软件设计,以及系统的仿真测试和实验验证结果。
最后,总结了全文的研究工作,并对循环流化床控制技术未来的发展方向进行了展望。
关键词:循环流化床,控制系统,仿真,实验验证AbstractBased on the theory of circulating fluidized bed control technology and engineering practice, this paper designs a circulating fluidized bed control system, and realizes the control function of the system through simulation and verification. Firstly, the basic principle and application fields of circulating fluidized bed are introduced, and the necessity and challenges of circulating fluidized bed control are analyzed. Then, the overall design ideas of circulating fluidized bed control system, including system design structure, sensor installation, control algorithm selection and other aspects, are discussed. Then, the hardware design and software design of circulating fluidized bed control system, as well as the simulation test and experimental verification results of the system, are described in detail. Finally, the research work of the whole paper is summarized, and the future development direction of circulating fluidized bed control technology is prospected.Keywords: circulating fluidized bed, control system, simulation, experimental verification1. 引言循环流化床作为一种新型的干燥、燃烧、气化装置,具有传热强度大、混合均匀、能耗低、处理能力大等优点,在化工、矿业、冶金等领域得到了广泛应用。
循环流化床料层差压炉膛差压控制方法循环流化床是一种重要的工业装置,广泛应用于化工、石油、冶金和环保等领域。
在循环流化床操作过程中,正确控制床料层差压和炉膛差压对于保证装置的正常运行和提高工艺效率非常关键。
下面将介绍循环流化床料层差压和炉膛差压控制的一些方法。
循环流化床料层差压是指循环流化床床料层上下部的压差,它是循环流化床工艺中一个非常重要的参数。
正确控制料层差压可保证床料层的稳定,避免床料堵塞和流化不稳定等问题。
一般情况下,循环流化床料层差压的目标值是通过运行经验和工艺要求来确定的,根据床层差压与操作压力的关系,可以采取不同的控制方法。
一种常用的床料层差压控制方法是通过调节循环气流量来实现。
当床层差压偏离目标值时,可以通过调节循环气体的流量来增加或减少气固两相之间的流动阻力,从而调整床层差压。
常见的调节方式包括调节循环风机的转速或者调节角瓦门的开度等。
另一种常用的床料层差压控制方法是通过调节床层底部的开口来实现。
通过调节开口的大小,可以改变床层底部的压力,从而调整床层差压。
这种方法可以通过控制底部喷口的开度或者调节床层底部的进风阀门的开度来实现。
同时,还可以根据床层差压的变化情况来自动调节底部开口的大小,实现闭环控制。
炉膛差压是指循环流化床炉膛进口和出口之间的压差,它是控制循环流化床炉膛气体流动和气固两相分离的重要参数。
正确控制炉膛差压可以保证炉膛内气体的均匀分布,避免气固两相的剧烈碰撞和产生过多的颗粒磨损。
控制炉膛差压的方法与控制床料层差压的方法有些相似。
一种常用的炉膛差压控制方法是通过调节循环风机的转速来实现。
当炉膛差压偏离目标值时,可以通过增加或减少循环风机的转速来改变气体的流量和压力,从而调整炉膛差压。
同时,还可以根据炉膛差压的变化情况来自动调节循环风机的转速,实现闭环控制。
另一种常用的炉膛差压控制方法是通过调节炉膛出口的阀门来实现。
通过调节阀门的开度,可以改变炉膛出口的压力,从而调整炉膛差压。
循环流化床锅炉返料系统的控制和调整循环流化床锅炉是一种高校低污染的节能产品,其燃烧方式属于低温燃烧,设有高效率的分离装置,被分离下来的颗粒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,大大提高了炉膛的传导热系数,确保锅炉达到额定出力。
返料系统的控制和调整主要包括返料温度的控制和返料量的调整两个方面。
一、返料温度返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度,它可以起到调节料层温度的作用。
对于汽冷式旋风分离器的循环流化床锅炉,其返料温度一般控制在与出料层温度相差20-30℃,可以保证锅炉稳定燃烧,同时起到调整燃烧的作用。
在锅炉运行中必须密切监视返料温度,温度过高有可能造成返料器内结焦,特别是在燃用较难燃的无烟煤时,因为存在燃烧后燃的情况,温度控制不好极易发生结焦,运行时应控制返料温度最高不能超过1000℃.返料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节。
二、返料量控制返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处,返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用,因为在炉膛里,返料灰实质上是一种热载体,它将燃烧室里的热量带到炉膛上部,使炉膛内的温度场分布均匀,并通过多种传热方式与水冷壁进行换热,因此有较高的传热系数,通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。
另一方面,返料量的多少与锅炉分离装置的分离效果有着直接的关系.返料系统作为循环流化床锅炉重要组成部分,该系统运行是否正常是锅炉能否正常带负荷的关键:1.一二次风的配比一次风比例大,导致密相区燃烧份额较高,此时就要求较多的温度低的循环灰返回密相区,带走燃烧所释放的热量,以维持密相区温度。
如循环灰量不够,就会导致流化床温度过高,无法增加煤量,进而导致锅炉床温偏高。
2.煤的颗粒度大小其影响主要表现在对密相床燃烧份额和物料平衡的影响上。
燃料细颗粒多,密相床燃烧份额小,会有足够细颗粒吹入悬浮段,再次燃烧,传出热量,而且还会使旋风分离器分离出足够多的灰量,用来控制床温。
火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化分析摘要:床温是循环流化床锅炉安全、稳定、经济的一个重要参数。
本文对火电厂循环流化床锅炉床温控制的优化进行分析,总结影响循环流化床锅炉床温的因素,包括给煤量、一次风量与二次风量、煤质、煤炭颗粒、返料温度与返料量以及床压,并且提出有效控制措施,确保循环流化床锅炉床温稳定。
关键词:火电厂;循环流化床锅炉;床温控制;优化引言循环流化床锅炉技术是近年来才发展起来的新型技术,具有污染排放小、负荷调节方便、煤炭燃烧效率高等特点。
但是,受到各方面因素的影响,循环流化床锅炉在实际应用中并没有发挥出应有的节能优势。
需要对循环流化床锅炉运行过程中存在的问题进行针对性分析,并采取有效解决措施,才能进一步提高其节能减排运行的效果。
1循环流化床锅炉的概念我国能源结构转型的发展给传统化石燃料发电行业带来了严峻的挑战。
循环流化床锅炉具有燃料相容性广、生物质混合燃烧、减载率高、碳排放强度相对较低等优点。
近年来,随着电力行业的快速发展和环保力度的逐步加大,特别是清洁发电技术的推广和应用,循环流化床技术得到了快速的发展和推广。
通过不断总结,对循环流化床锅炉的运行、调试和优化进行了分析研究,提高其可靠性和可用性,具有重要的现实指导意义。
未来,在以新能源和可再生能源为主的能源供应结构中,循环流化床锅炉的经济、可靠运行具有重要意义。
循环流化床锅炉床温是影响锅炉运行效率的重要参数之一。
受热面温度过高,会引起高温炉渣腐蚀、过热破裂等问题,一氧化碳的排放量也会增加。
但床温过低,锅炉热效率降低,炉渣和飞灰可燃量增加,会影响锅炉的运行。
因此,国内外部分学者对循环流化床锅炉床温的特性进行了广泛的建模研究,克服了流化床锅炉燃烧脱硫效率低、不易结垢的缺点,避免了燃煤锅炉所需的昂贵废气脱硫装置。
循环流化床锅炉在负荷控制系统运行过程中,具有调节排灰和稳定燃烧的优点,给煤设备结构简单,放在炉内的煤可在短时间内快速加热、点火,在实际运行中达到高效率。
循环流化床锅炉燃烧控制系统优化研究发表时间:2019-10-30T10:49:56.423Z 来源:《当代电力文化》2019年10期作者:苑小强[导读] 对影响循环流化床模式的锅炉既安全又稳定的运行的因素进行分析,并针对这些因素提出相应的对策。
大唐呼伦贝尔化肥有限公司,内蒙古呼伦贝尔 021000摘要:与传统的锅炉相比,循环流化床模式的锅炉有非常多的优势。
这种新兴的模式,其不仅能够达到国家节能环保的要求,而且在对燃料的使用方面可以实现更高的利用率,因此,在近几年引起了行业中越来越多企业的重视。
但是由于其在运行的过程中会出现磨损以及管道爆裂的情况,因此,如何促进其既安全又稳定的运行,成为许多企业最关心的问题,主要对影响循环流化床模式的锅炉既安全又稳定的运行的因素进行分析,并针对这些因素提出相应的对策。
关键词:循环流化锅炉;燃烧控制;优化引言循环流化床锅炉(CirculatingFluidizedBedBoiler)燃烧技术是一种新型清洁燃烧技术。
与常规燃煤锅炉相比,燃料燃烧方式的不同是CFB锅炉最显著的特征。
燃料之所以能够进行充分燃烧,是因为处在流化状态进行化学反应,极大的提高了燃烧效率。
此外其燃烧方式有以下特点:燃料制备系统相对简单、燃烧温度比较低、适合石灰石与SO2发生反应、有物料循环系统。
CFB锅炉燃烧技术具有炉内直接脱硫和燃用劣质煤种的独特优势,是国内外发展洁净煤燃烧技术的重点。
1简述循环流化床模式锅炉在工业生产过程中,采用循环流化床模式的锅炉是洁净煤燃烧技术使用程度最高的一种模式。
对于工业的发展,目前首要考虑的问题,就是其是否具备节约能源并且保护环境的特点。
循环流化床模式的锅炉对环境和节能具有很大的促进作用,其可靠性高并且非常的稳定,对于燃料的利用率非常高,具有最好的环保特性。
在燃料的选择上具有广泛的适应性,而传统的锅炉要对于燃料煤的要求性非常高,一旦燃料质量不够好,就会极大影响锅炉燃烧后产生的能量,而这种新兴的锅炉,对于劣质燃料也可以很完美的使用,这几年受到了国内的广泛关注。
循环流化床锅炉床温控制优化分析循环流化床锅炉是一种常用的燃煤锅炉,其具有结构紧凑、效率高、烟气污染少等优点。
而循环流化床锅炉床温的控制是循环流化床锅炉运行的关键之一,对于提高锅炉的热效率和节能减排具有重要作用。
因此,对循环流化床锅炉床温控制进行优化分析是非常必要的。
1.温度传感器的选择:选择合适的温度传感器对床温的测量至关重要。
常用的温度传感器有热电偶和热电阻,它们的测量精度和响应速度不同,需要根据实际情况选择合适的传感器。
2.建立床温模型:通过建立循环流化床锅炉的床温模型,可以对床温的变化进行预测和优化。
模型可以基于物理原理建立,也可以通过机器学习等方法进行建模。
床温模型的建立可以使用实际运行数据进行参数拟合,提高模型的准确性。
3.控制策略的选择:循环流化床锅炉床温的控制可采用PID控制、模糊控制、模型预测控制等多种控制策略。
不同的控制策略适用于不同的应用场景,需要根据实际情况选择合适的控制策略。
4.优化算法的应用:对于循环流化床锅炉床温控制,可以引入优化算法来实现最优化控制。
例如,可以使用遗传算法、粒子群优化算法等来寻找最优的控制参数,进一步提高床温的控制效果。
5.模拟仿真和实验验证:对于循环流化床锅炉床温控制的优化分析,可以通过模拟仿真和实验验证来评估不同的控制策略和优化算法的效果。
通过比较不同方案的性能指标,选择最优的控制策略和优化算法。
总结来说,循环流化床锅炉床温的控制优化分析是一个复杂的问题,需要综合考虑床温传感器的选择、床温模型的建立、控制策略的选择、优化算法的应用等多个因素。
通过优化分析,可以提高循环流化床锅炉的热效率和节能减排效果,实现可持续发展。
循环流化床垃圾焚烧炉的控制
1 概述
河北承德热力集团有限责任公司环能公司垃圾发电厂工程
日处理垃圾能力800t,锅炉为75t/h中温中压循环流化床锅炉,
配2台12MW中温中压抽凝式供热汽轮发电机组。锅炉燃料为
垃圾、秸秆,煤占入炉热量的20%,不足部分由秸秆补充。针对
无锡锅炉厂生产的混燃型流化床炉型,在我国自动控制模型还不
成熟。作为国内采用垃圾、秸秆、煤三种燃料混燃的循环流化床
炉型进行无害化处理的环保型公司,通过不断试验和总结,探索
并编写出了适合该炉型的自动控制方案。
2 关键问题和解决方案
系统采用基于Windows Server 2000系统采用浙江中控的
JX-300XP实现炉和机的顺序控制系统SCS(B/T)及发电机、电源
的顺控系统SCS(G/A)。控制上设置二级控制,操作员通过相应
操作员站对对应的设备进行顺序操作,同时也具备对单个被控设
备操作。同时在SCS模块中设计了整个系统以及单体设备的联
锁、保护。
3 锅炉燃烧系统
主汽压力及给煤量调节系统
为达到整个系统能量的平衡,该系统借用纯燃煤炉型的协调
控制模型,采用变频调节控制助燃煤量及秸秆量来达到主蒸汽压
力定值控制的目的。通过压力变送器测量主蒸汽实时压力配合主
蒸汽流量通过计算模块计算出整个蒸汽发生系统的阻力系数,计
算模块依据计算出的阻力系数以及操作员站的给定压力值, 计
算出该工况下为达到所需求的压力值锅炉应产出的主汽瞬时流
量,通过系统数据计算主汽瞬时流量的焓值,实现了从锅炉瞬时
压力控制转变为系统能量控制的转换。控制系统在计算主汽瞬时
流量值过程中,为保证系统的安全可靠通过系统预订的上限、上
上限、下限、下下限设定进行保护。为此在系统中设计出单独模
块进行每小时煤、秸秆、垃圾的热量平均值,通过主汽瞬时流量
的焓值以及垃圾、煤、秸秆热量均值,系统模块计算出实时所需
燃料瞬时总量,利用前馈控制原理系统设计是将该信号作为前馈
信号,通过实时计算出的数据作为三种燃料的给定值指令,考虑
系统的实时变化量及混燃型垃圾焚烧锅炉的不稳定性,调节过程
中应允许存在合适的超调量,为达到快速对系统进行调节的目的
在整个控制回路中另外设计了主蒸汽压力调节回路,因此,主汽
压力调节回路强化应用比例调节作用,对积分作用相应进行弱化
处理。控制系统中燃料量的给定值为锅炉主蒸汽压力调节回路的
实时信号输出。为保障系统的安全当主汽流量瞬时值大于系统预
订的上限、下限给定定值时,直接切除主汽压力回路中的相应运
算,系统总燃料量直接作为燃料需求调节系统的给定值;当主汽
流量瞬时值大于系统预订的上上限、下下限给定定值时调为手动
操作。该系统为保障整体可靠性在燃煤控制独立设计了采用单回
路,在控制盘上采用硬手操人工控制。
一次、二次风量的调节系统
系统采用控制进入炉膛的三种燃料量达到流化床温进行控
制,一次风变化通过改变燃料量来保持流化床温的相对稳定,同
时还保证汽水系统的参数如出口蒸汽瞬时压力、瞬时流量、锅炉
低过出口烟气中的氧量值控制在锅炉厂以及环能公司所制定规
程规定的范围内。实践经验得出一次风量带来的干扰引起的流化
床密相区温度的变化是逆向响应的,因一次风量瞬间减小会引起
锅炉密相区床温下降,在控制系统设计时应在垃圾量、秸秆量保
持不变的情况下增加给煤量直到系统达到平衡。相反,减少一次
风量会引起炉膛内过剩空气不足,系统应加大二次风机变频频率
来维持出口烟气氧量值稳定。在整个风烟系统利用常规的比例―
积分―微分控制锅炉中三种燃料的燃烧和主蒸汽出口参数间相
互干扰相互作用,通过实践总结出该型号锅炉在规定的各种负荷
下三种燃料总量、一次、二次风的最佳变频开度以及流化床锅炉
密相区床温的最佳运行曲线,从而将流化床锅炉系统的大滞后、
强耦合特性给自动控制系统带来的影响降低, 从而保证锅炉的
稳定运行。
风量测量的补偿
风瞬时流量测量采用差压流量计易受所测量介质测点的温
度、压力的影响,在选择风量测量仪表时我们对其进行综合衡量,
为保证系统的测量准确我们采用热式流量计对其进行测量。因正
常运行时系统的压力变化不大,仅需对单个参数进行温度补偿,
而热式流量计恰恰有温度补偿功能。
炉膛负压调节系统
燃煤型流化床炉膛出口负压调节系统采用单回路调节控制,
炉膛负压测量值利用三取二作为调节系统的实际测量值,垃圾燃
烧时因垃圾入炉时的不均匀导致其他燃料稳定的工况下负压存
在较大的波动,因此在系统设计时对炉膛负压进行6六路取4路
均值后作为实时测量值,从而确保测量值的准确和稳定。
4 锅炉汽水系统
锅炉汽包水位的重要性
汽包水位的测量准确与否会影响锅炉乃至机组的安全、稳定
运行,是锅炉的最重要参数之一。为此环能公司采用三路双室平
衡容器配合差压变送器进行三取二取均值后作为水位实时测量
值。同时配备电接点水位表以及双色水位计作为监测仪表。
主汽温度调节系统
流化床锅炉设有过热器,通过调节减温水流量来控制出口温
度参数在汽轮机规程范围内,从而保证管道以及汽轮发电机组的
安全稳定。 锅炉水位调节系统
通过调节给水调节门开度控制给水流量,进而达到锅炉水位
控制的目的,该系统采用三冲量控制将锅炉出口流量作为前馈,
水位作为反馈,系统中主控制器采用PID调节器通过控制主给水
调节阀门的开度达到汽包水位控制的目的。同时为保证系统的安
全性设置了旁路调节阀,一旦主路调节阀出现故障可进行旁路阀
的自动切换。
蒸汽温压补偿
为保证主蒸汽瞬时流量测量的准确保证热量平衡,我们在控
制系统模块的设计当中采用温度、压力对主蒸气流量进行补偿。
JX-300XP系统
国外集散控制系统主要生产厂家集中在美、日、德等国。如
美国HONEYWELL的TDC3000、MICRO TDC3000,TDC3000X
等;FOXBORO的I/AS;WESTING HOUSE的WDPF;WAILEY的
NETWORK90、INFI90;日本横河的CENTUM、CS;YEWPACK的MARK
II;德国SIEMENS的TELEPERM;ABB公司的MOD300、SIPAOS200
等。自主创新我国自己的集散控制系统,经过多年努力,他们都
已经取得可喜的成果如浙江中控的JX-300XP系统、新华控制工程
公司的XDPS-400、北京和利时的FOCS和国电智深公司的
EDPF-NT,华能信息产业公司的PINECONTROL,都已在多个电厂
试验应用的基础上,经过改造提高后达到或接近国外厂家同类的
集散控制系统水平,并已得到广泛应用,受到电厂的欢迎和好评,
且其价格低于国外成套进口的设备。承德热力集团有限责任公司
环能公司的DCS系统采用JX-300XP系统。
5 结束语
该系统以JX-300XP 系统为核心,通过各种传感器、控制器
与集散控制系统的协调配置,从本身的实际情况出发,提高管理
水平,节约成本,与其他自动化控制系统优化组合,构成适合三
种燃料混合焚烧炉型的集散控制系统,从而达到节能、环保、经
济的目的。