循環(huán)流化床鍋爐是近幾年發(fā)展起來(lái)的新一代高效、低污染清潔型的燃燒鍋爐，具有煤種適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、燃燒效率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。因此在電力、供熱、化工生產(chǎn)等行業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
由于循環(huán)流化床鍋爐的自身的特點(diǎn)所決定，其對(duì)自動(dòng)控制要求較高。但鍋爐的燃燒、汽水過(guò)程十分復(fù)雜，受多種因素的影響，而且由于燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)耦合性強(qiáng)，過(guò)程的非線性和大滯后等特點(diǎn)，給自控設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大的難度。為了滿足控制要求，設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)均為復(fù)雜控制系統(tǒng)，常規(guī)的自控方案及自控裝置很難收到理想的控制效果。鑒于此，目前國(guó)內(nèi)的循環(huán)流化床鍋爐的控制一般采用DCS控制。我們采用的是GE Fanuc的OpenProcess集散控制系統(tǒng)。
1. 循環(huán)流化床鍋爐自控系統(tǒng)構(gòu)成
鍋爐檢測(cè)回路一般根據(jù)鍋爐廠提供的測(cè)點(diǎn)數(shù)、測(cè)點(diǎn)位置及測(cè)點(diǎn)的技術(shù)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于控制回路而言，就要求設(shè)計(jì)人員在深入研究鍋爐運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。一般的循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)子系統(tǒng)。
1.1 膛負(fù)壓控制系統(tǒng)
采用以總風(fēng)量為前饋的單回路控制系統(tǒng)，以爐膛出口負(fù)壓為檢測(cè)點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)出口擋板（即調(diào)節(jié)引風(fēng)量）來(lái)保證爐膛在微負(fù)壓狀態(tài)下燃燒。
1.2 料層差壓控制系統(tǒng)
由于循環(huán)流化床一般采用間歇排渣方式，故控制方案采用計(jì)算機(jī)報(bào)警提示人工放渣手段。報(bào)警限根據(jù)負(fù)荷的大小可方便的在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行修改。
1.3 汽包水位控制系統(tǒng)
汽包水位控制系統(tǒng)仍采用三沖量為基礎(chǔ)的串級(jí)控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)如下：
1）采用變PID參數(shù)的三沖量控制。
2）在異常情況下，如液位偏離正常值較大時(shí)，采用規(guī)則控制，可以快速恢復(fù)水位，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3）當(dāng)水位控制和主蒸汽溫度控制發(fā)生矛盾時(shí)，可根據(jù)矛盾的主要方面進(jìn)行兩者的協(xié)調(diào)控制。
1.4 主蒸汽溫度控制系統(tǒng)
傳統(tǒng)的做法一般希望以減溫器出口蒸汽溫度作為副參數(shù)、以主蒸汽溫度作為主參數(shù)構(gòu)成典型的串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。但在實(shí)際安裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)減溫器出口的溫度檢測(cè)點(diǎn)很難安裝，因此改用爐膛出口溫度點(diǎn)作為前饋信號(hào)，也能達(dá)到比較滿意的效果。
另外要注意的一點(diǎn)，由于過(guò)熱器處的煙氣溫度較高（900℃左右），減溫器所需的減溫水量也比較大，所以應(yīng)考慮到減溫水流量范圍應(yīng)該使其滿足測(cè)量和控制的要求，在實(shí)際運(yùn)用中可以和給水流量的范圍選取一致。
1.5 燃燒控制系統(tǒng)
燃燒控制系統(tǒng)在鍋爐控制中是實(shí)現(xiàn)自控難度最大的一種控制系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)受到煤種、煤質(zhì)、煤粒度、堵煤、返料量等諸多因素的影響，而這些干擾因素往往是不可控的。同時(shí)，燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定與否，不僅是鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的首要條件，而且對(duì)汽水系統(tǒng)影響很大。循環(huán)流化床鍋爐更是如此。燃燒系統(tǒng)控制的關(guān)鍵是要保證床層溫度在允許范圍之內(nèi)，一般控制在850-950℃，避免高溫結(jié)焦和低溫熄火事故的發(fā)生。燃燒控制系統(tǒng)是一個(gè)多輸入、多輸出的耦合控制系統(tǒng)，檢測(cè)量分別為床溫、爐膛出口溫度、省煤器前的煙氣氧含量，控制手段分別為給煤量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量。對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，常規(guī)的控制策略很難收到滿意的效果。因此，國(guó)內(nèi)燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制基本都采用手動(dòng)控制。采用GE Fanuc的OpenProcess的融入操作工經(jīng)驗(yàn)的智能專家模糊控制系統(tǒng)，采用熱電常用的運(yùn)行規(guī)范，實(shí)施模糊規(guī)則控制。實(shí)踐證明這種方法是極其有效的。
1.6 增設(shè)現(xiàn)場(chǎng)控制裝置
為滿足鍋爐點(diǎn)火的需要，在現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)控制箱，將點(diǎn)火所需的爐膛溫度、料層差壓參數(shù)及鼓風(fēng)、引風(fēng)量控制引入控制箱，待點(diǎn)火成功后再切入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
摘自北京藍(lán)英通達(dá)科技有限公司網(wǎng)站
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