循環(huán)流化床控制

1、大型循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)葉 敏 劉建江（新華控制工程有限公司）主題詞：循環(huán)流化床鍋爐，控制系統(tǒng)1概述循環(huán)流化床鍋爐（Circulating Fludized Bed Boiler，以下簡(jiǎn)稱(chēng)CFB鍋爐）作為一種煤的清潔、高效燃燒技術(shù)自八十年代初進(jìn)入燃煤鍋爐的商業(yè)市場(chǎng)以來(lái)，在中小型鍋爐中已占有了相當(dāng)?shù)姆蓊~。并在技術(shù)日趨成熟的同時(shí)逐漸向更大容量發(fā)展。CFB鍋爐的研究始于七十年代，它是從鼓泡床沸騰爐和化工行業(yè)的循環(huán)流化床工藝發(fā)展而來(lái)的。1982年，德國(guó)魯奇（Lurgi）公司的第一臺(tái)50t/h循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行宣告了循環(huán)流化床鍋爐的誕生。此后，世界上的主要鍋爐制造商均投入了CFB鍋爐的研究和產(chǎn)品開(kāi)

2、發(fā)工作。國(guó)外在CFB鍋爐的發(fā)展過(guò)程中也形成了幾種技術(shù)流派，比較有代表性的有芬蘭奧斯龍公司（Ahlstrom，現(xiàn)被福斯特·惠勒公司并購(gòu)）的Pyroflow型循環(huán)流化床鍋爐；德國(guó)魯奇公司開(kāi)發(fā)的Lurgi型循環(huán)流化床鍋爐；德國(guó)巴布科克公司的Circofluid型循環(huán)流化床鍋爐；福斯特·惠勒公司的整體化換熱床（Intrex）；美國(guó)貝特爾實(shí)驗(yàn)室（Battele）的多固體型（Multisolid）循環(huán)流化床鍋爐等等。圖一、循環(huán)流化床鍋爐示意圖國(guó)內(nèi)從八十年代開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)CFB鍋爐，中科院工程物理所、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華中理工大學(xué)和有關(guān)鍋爐廠合作先后研制開(kāi)發(fā)了10t/h、20t/h、35

3、t/h、75t/h循環(huán)流化床鍋爐。通過(guò)這些鍋爐的研制、生產(chǎn)和運(yùn)行，積累了不少經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)入九十年代后，東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠和上海鍋爐廠等又分別通過(guò)與美國(guó)福斯特·惠勒公司和美國(guó)PPC公司引進(jìn)技術(shù)或合作生產(chǎn)的方式，開(kāi)始生產(chǎn)制造130t/h、220t/h的循環(huán)流化床鍋爐。并具備了生產(chǎn)更大容量CFB鍋爐的能力。國(guó)內(nèi)“八五”重點(diǎn)能源環(huán)?？蒲许?xiàng)目?jī)?nèi)江循環(huán)流化床示范電站從芬蘭奧斯龍公司引進(jìn)的410t/h循環(huán)流化床也已經(jīng)投入運(yùn)行。從CFB鍋爐的控制方面看，這些年國(guó)內(nèi)大多數(shù)已投運(yùn)的中小型循環(huán)流化床的自動(dòng)化水平同大型電站煤粉鍋爐相比，仍相當(dāng)落后。有的甚至還完全依賴(lài)手動(dòng)操作。一些設(shè)計(jì)采用了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的

4、75t/h循環(huán)流化床鍋爐也只是將其作為常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輔助監(jiān)控手段。僅設(shè)計(jì)了少量的汽壓、給水、汽溫等常規(guī)模擬控制回路。輸入輸出點(diǎn)數(shù)僅100300點(diǎn)左右。同時(shí)，由于CFB鍋爐本身在本體設(shè)計(jì)和運(yùn)行實(shí)踐（尤其是在運(yùn)行的可靠性和可控性方面）仍有許多需完善之處，所以造成了人們對(duì)其控制機(jī)理和自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些畏難和模糊認(rèn)識(shí)。隨著國(guó)內(nèi)安裝投運(yùn)的循環(huán)流化床鍋爐容量增大和中小熱電廠自動(dòng)化水平的提高，計(jì)算機(jī)分散控制系統(tǒng)DCS開(kāi)始真正應(yīng)用于整個(gè)CFB鍋爐的控制。一些引進(jìn)的大型CFB鍋爐，如新華控制工程有限公司承擔(dān)的金陵石化熱電廠引進(jìn)芬蘭奧斯龍公司2×220t/h循環(huán)流化床鍋爐DCS等項(xiàng)目即采用DCS實(shí)現(xiàn)

5、了整個(gè)CFB鍋爐的監(jiān)視、控制和聯(lián)鎖保護(hù)功能。單臺(tái)鍋爐的輸入輸出點(diǎn)數(shù)超過(guò)1000點(diǎn)。相當(dāng)于一臺(tái)100MW等級(jí)煤粉鍋爐的控制點(diǎn)數(shù)。同時(shí)，新華控制工程有限公司也采用XDPS-400分散控制系統(tǒng)成功完成了大屯煤礦自備電廠2×75t/h和江蘇沛縣熱電公司2×75t/h CFB鍋爐的數(shù)據(jù)采集、模擬量控制和順序控制系統(tǒng)。鍋爐分別為北京巴布科克公司和唐山巴高公司生產(chǎn)的5t/h Circofluid型循環(huán)流化床鍋爐。整個(gè)DCS系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)達(dá)到2000點(diǎn)。1999年，新華公司又陸續(xù)承接完成了湖北松木坪電廠和河南南陽(yáng)電廠等CFB項(xiàng)目的DCS系統(tǒng)，其中CFB鍋爐分別為上海鍋爐廠生產(chǎn)的130t

6、/h循環(huán)流化床鍋爐和東方鍋爐廠生產(chǎn)的120t/h循環(huán)流化床鍋爐的DCS系統(tǒng)。功能更為完整，覆蓋了數(shù)據(jù)采集、模擬量控制、順序控制和爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)。2000年，新華公司又有多個(gè)CFB鍋爐DCS項(xiàng)目中標(biāo)。其中，河北保定熱電廠采用的東方鍋爐廠按福斯特·惠勒公司技術(shù)生產(chǎn)的DG450/9.81-1型循環(huán)流化床鍋爐是目前國(guó)內(nèi)容量最大的CFB鍋爐。整個(gè)2×450t/h循環(huán)流化床、2×100MW雙抽汽輪發(fā)電機(jī)組XDPS-400系統(tǒng)包括了數(shù)據(jù)采集、模擬量控制、順序控制、爐膛安全保護(hù)、電氣控制、廠用公用控制、熱網(wǎng)控制，單臺(tái)機(jī)組的I/O接近5000點(diǎn)，與新建300MW燃煤機(jī)組DCS規(guī)模

7、相當(dāng)，并和新華公司DEH-IIIA構(gòu)成一體化控制系統(tǒng)（見(jiàn)圖二）。至此，新華公司已經(jīng)通過(guò)消化吸收和實(shí)際應(yīng)用國(guó)外成熟的大型CFB鍋爐控制技術(shù)，采用XDPS-400實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外幾種主要的大中型CFB鍋爐完整的熱控系統(tǒng)。下面就結(jié)合上述工程的實(shí)際情況對(duì)CFB鍋爐的控制系統(tǒng)特點(diǎn)作一些簡(jiǎn)單的分析。圖二、保定熱電廠2×450t/h循環(huán)流化床XDPS-400分散控制系統(tǒng)配置圖2循環(huán)流化床鍋爐的控制特點(diǎn)從CFB鍋爐的工藝特性來(lái)看，它與常規(guī)煤粉鍋爐（Pulverize Coal Boiler）一樣，具有多參數(shù)、非線性、時(shí)變和多變量緊密耦合的特點(diǎn)，而且，CFB煤粉鍋爐比普通鍋爐具有更多的輸入/輸出變量，耦合

8、關(guān)系也更為復(fù)雜。圖三、CFB鍋爐控制對(duì)象的耦合特性一個(gè)典型的循環(huán)流化床鍋爐的模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括以下功能：· 負(fù)荷指令回路 · 主汽壓調(diào)節(jié) · 床溫調(diào)節(jié) · 給煤量調(diào)節(jié) · 總風(fēng)量調(diào)節(jié) · 石灰石量調(diào)節(jié) · 一次風(fēng)量調(diào)節(jié) · 二次風(fēng)量調(diào)節(jié) · 二次風(fēng)壓調(diào)節(jié) · 高壓風(fēng)壓力調(diào)節(jié) · 主汽溫調(diào)節(jié) · 汽包水位調(diào)節(jié) · 燃油母管壓力調(diào)節(jié) · 啟動(dòng)燃燒器風(fēng)量調(diào)節(jié) · 啟動(dòng)燃燒器燃油壓力/流量調(diào)節(jié) · 床槍燃油壓力/流量調(diào)節(jié) · 爐膛壓力

9、調(diào)節(jié) · 料床差壓調(diào)節(jié) · 底灰壓力、溫度調(diào)節(jié)（采用流化床冷灰器） 其中，CFB鍋爐的汽水系統(tǒng)與常規(guī)煤粉爐差異不大，因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也大同小異。給水控制系統(tǒng)也采用汽包水位、蒸汽流量和給水流量三沖量控制，通過(guò)調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速或給水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，維持汽包水位的平衡；鍋爐出口主蒸汽溫度采用噴水減溫調(diào)節(jié)。但是，CFB鍋爐的燃燒系統(tǒng)及其控制和常規(guī)煤粉爐有較大的差異，同時(shí)，根據(jù)其工藝系統(tǒng)的特點(diǎn)，還設(shè)計(jì)有其它一些獨(dú)特的控制回路。2.1. CFB鍋爐燃燒控制CFB鍋爐的燃燒設(shè)備主要由給煤系統(tǒng)、燃燒室、分離器和返料系統(tǒng)組成。其燃燒過(guò)程與常規(guī)煤粉爐有很大區(qū)別，突出表現(xiàn)在循環(huán)和流化兩方面。CFB

10、鍋爐的燃料一般由煤和石灰石兩部分組成，物料（煤粒和石灰石）由給料口進(jìn)入爐膛密相區(qū)下部后，被高溫物料包圍而迅速著火，并在燃燒室中伴以高速風(fēng)流在沸騰懸浮狀態(tài)下進(jìn)行燃燒。同時(shí)，高溫?zé)煔鈹y帶爐料和大部分未燃燼的煤粒飛逸出燃燒室頂部，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出的未燃燼燃料由返料器返送回爐膛底部，再次進(jìn)入爐膛循環(huán)燃燒。與煤粉鍋爐不同，CFB鍋爐不需要制粉系統(tǒng)，經(jīng)破碎符合一定粒度要求（粒徑015mm）的煤從前墻和或回料閥的多處給料點(diǎn)直接送入爐膛。由于煤倉(cāng)一般布置在鍋爐的前部或側(cè)部，所以給煤系統(tǒng)又往往分為兩個(gè)給料子系統(tǒng)。分別采用2級(jí)或3級(jí)給煤機(jī)串聯(lián)布置。給煤機(jī)的型式可采用稱(chēng)重式給煤機(jī)、刮板給煤機(jī)或螺旋式給煤機(jī)串聯(lián)，將

11、煤送入給料點(diǎn)進(jìn)入爐膛。給煤量主要受負(fù)荷指令和風(fēng)燃料交叉聯(lián)鎖信號(hào)的控制。首先根據(jù)負(fù)荷指令計(jì)算出要求的燃料量，然后，根據(jù)風(fēng)燃料比要求，從實(shí)際風(fēng)量計(jì)算出允許的最大燃料量，二者低選信號(hào)再作為燃料主調(diào)節(jié)器的輸出分別控制各臺(tái)給煤機(jī)速度控制回路。這樣也就保證了動(dòng)態(tài)過(guò)程中先加風(fēng)后加煤，先減煤后減風(fēng)。這和常規(guī)煤粉爐的控制機(jī)理是相同的。給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速控制一般推薦采用線性較好的變頻調(diào)節(jié)方式。多臺(tái)給煤機(jī)也設(shè)計(jì)有增益自校正回路，可以無(wú)擾動(dòng)的任意切投不同給煤機(jī)的手動(dòng)和自動(dòng)。2.2. 石灰石量控制CFB鍋爐的燃料以一定的循環(huán)倍率在爐膛內(nèi)不停地循環(huán)燃燒，所以CFB鍋爐能夠燃用各種劣質(zhì)煤，適用范圍廣。而且，在燃燒過(guò)程中加入的石灰

12、石可以與燃燒中產(chǎn)生SO2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成CaSO4，起到脫硫的作用。調(diào)節(jié)給石灰石量的目的是滿足鍋爐SO2排放量的要求?？刂苹芈芬话阍O(shè)計(jì)采用串級(jí)調(diào)節(jié)方式。上級(jí)調(diào)節(jié)器為SO2調(diào)節(jié)器，下級(jí)調(diào)節(jié)器為石灰石量調(diào)節(jié)器，當(dāng)SO2變化時(shí)，調(diào)節(jié)給石灰石旋轉(zhuǎn)給料機(jī)的轉(zhuǎn)速，使進(jìn)入爐膛石灰石量相應(yīng)變化。在這個(gè)調(diào)節(jié)回路中，總給煤量作為前饋信號(hào)加入給石灰石量調(diào)節(jié)器。鍋爐入爐煤量變化時(shí)，SO2肯定也要相應(yīng)變化。如果僅根據(jù)SO2信號(hào)調(diào)石灰石量，則延遲比較大。將給煤量作為前饋信號(hào)，使石灰石量先根據(jù)煤量變化，然后再根據(jù)SO2信號(hào)進(jìn)行校正，可以減少調(diào)節(jié)延遲。2.3. 風(fēng)量控制CFB鍋爐的風(fēng)系統(tǒng)比一般常規(guī)煤粉爐復(fù)雜。主要由一、二次

13、風(fēng)、返料風(fēng)和播煤風(fēng)等組成。根據(jù)鍋爐的型式不同，設(shè)計(jì)有一次、二次風(fēng)機(jī)，高壓羅茨風(fēng)機(jī)等，對(duì)采用氣力播煤的鍋爐，還設(shè)計(jì)有播煤風(fēng)機(jī)。一次風(fēng)可分為兩路。在燃燒過(guò)程中，一路一次風(fēng)由爐膛下部的一次風(fēng)箱進(jìn)入，通過(guò)布風(fēng)板進(jìn)入燃燒室，擾動(dòng)由煤和石灰石組成的床料使之流化，并攜帶床料向上移動(dòng)通過(guò)整個(gè)燃燒室。這是CFB鍋爐特有的送風(fēng)方式。另一路一次風(fēng)（又稱(chēng)為下二次風(fēng)，也可以由二次風(fēng)總管送入）和二次風(fēng)分別從爐膛的不同高度上進(jìn)入燃燒室，補(bǔ)充懸浮區(qū)燃燒需用的空氣量。使燃料在上升的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)分級(jí)燃燒。燃燒所需的一、二次風(fēng)從不同高度進(jìn)入爐膛助燃，形成分級(jí)燃燒，使得CFB鍋爐爐膛內(nèi)的溫度比較低，減少了NOX的排放，同時(shí)也減少了結(jié)渣

14、的機(jī)會(huì)。二次風(fēng)由爐膛密相區(qū)上部四周爐墻分層給入，確保煤粒在懸浮段充分燃燒。同時(shí)為啟動(dòng)燃燒器提供燃燒風(fēng)。一部分二次風(fēng)（一般為一次風(fēng)的35%）還可作為播煤風(fēng)和正壓輸煤系統(tǒng)的密封風(fēng)。一次、二次風(fēng)率一般設(shè)計(jì)為1:16:4。而一次風(fēng)壓一般為1013KPa，二次風(fēng)壓為68.5KPa。風(fēng)量控制包括總風(fēng)量控制和一、二次風(fēng)比率的控制。總風(fēng)量根據(jù)燃料指令獲得，并根據(jù)過(guò)?？諝庀禂?shù)校正，形成總風(fēng)量指令。這與常規(guī)煤粉爐是一樣的。所不同的是一次風(fēng)和二次風(fēng)的分配。為了保證正常流化，一次風(fēng)的流量一般有一個(gè)設(shè)定的下限值。而且，一、二次風(fēng)的比例還要受到床溫控制回路的校正（如圖四所示）。圖四 循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)量控制系統(tǒng)框圖2.4.

15、 返料風(fēng)控制CFB的返料器多采用非機(jī)械密封閥，鍋爐物料循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力來(lái)源于返料器進(jìn)口側(cè)立管中的物料差壓，為了保證物料的可靠循環(huán)，CFB鍋爐還設(shè)置有一路高壓的返料風(fēng)。返料風(fēng)可以從一次風(fēng)管引出，或來(lái)自高壓羅茨風(fēng)機(jī)。返料風(fēng)壓力高但風(fēng)量較小，一般小于2%。返料風(fēng)壓與返料閥形式、鍋爐布置方式等密切相關(guān)。中、小CFB為1320KPa，大型CFB為5060KPa。在不參與床溫調(diào)節(jié)時(shí)，返料風(fēng)壓的控制是一個(gè)單回路控制系統(tǒng)，通過(guò)返料風(fēng)一次風(fēng)聯(lián)通管檔板控制返料閥的流化風(fēng)壓。一些大型的CFB鍋爐還設(shè)計(jì)有專(zhuān)門(mén)的播煤風(fēng)機(jī)，播煤風(fēng)壓為912KPa。也有相應(yīng)的風(fēng)量或風(fēng)壓控制回路。2.5. 床溫控制系統(tǒng)床溫控制系統(tǒng)是循環(huán)流

16、化床鍋爐特有的，也是至關(guān)重要的控制系統(tǒng)，床溫的控制直接影響著爐內(nèi)的脫硫和脫硝。煤等燃料中的硫在燃燒過(guò)程中形成硫化物，石灰石再吸收硫化物形成干的硫酸鈣固體，從而降低硫化物排放量。能有效地去除SO2和NOX的最佳床溫是850950。但在實(shí)際運(yùn)行中，要將床溫控制在某一確定溫度是相當(dāng)困難的，幾乎不可能。而只是將床溫度控制在一定范圍內(nèi)。而且，影響床溫的主要因素比較多，如煤種、燃料的粒徑、床料量、一、二次風(fēng)量、返料量和冷灰循環(huán)等等。因此，不同的CFB鍋爐采用的床溫控制方式也各不相同。比較典型的有：調(diào)整一、二次風(fēng)比例調(diào)節(jié)給煤量控制灰循環(huán)流量圖五、CFB典型床溫風(fēng)量調(diào)節(jié)曲線大多數(shù)75t/h和容量更小的循環(huán)流化

17、床鍋爐，由于一、二次風(fēng)門(mén)均沒(méi)有設(shè)計(jì)自動(dòng)手段，除灰也是采用手動(dòng)方式，所以床溫控制系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為床溫-燃料串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過(guò)調(diào)節(jié)給煤量來(lái)調(diào)整床溫。也有采用調(diào)節(jié)返料量（高壓羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或返料風(fēng)調(diào)節(jié)擋板），亦即改變料層厚度的方法來(lái)調(diào)節(jié)床溫。而對(duì)大容量的循環(huán)流化床鍋爐，往往是采用改變一、二次風(fēng)比率的方法來(lái)調(diào)節(jié)床溫，見(jiàn)圖四、五。有煙氣再循環(huán)的CFB鍋爐，還可以通過(guò)煙氣再循環(huán)流量來(lái)調(diào)節(jié)床溫。同時(shí)，除塵器的冷灰也可以通過(guò)所設(shè)置的飛灰再循環(huán)回路重新進(jìn)入爐膛，通過(guò)改變床料的粒徑分布調(diào)整爐膛溫度。2.6. 床壓控制（床料高度控制）循環(huán)流化床底部的床料是由灰、渣及大顆粒的燃料組成，一次風(fēng)由底部吹入，不停擾動(dòng)這些床料。

18、和沸騰爐不同，CFB鍋爐沒(méi)有明顯的料床厚度，但仍有密相區(qū)和稀相區(qū)之分，料層厚度是指密相區(qū)靜止時(shí)的料層厚度。料層的厚度不僅影響床溫，而且對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響很大，差壓過(guò)高會(huì)使步風(fēng)板阻力增大，并可能造成風(fēng)道和風(fēng)室振動(dòng)。差壓過(guò)低時(shí)負(fù)荷又帶不上去。通過(guò)測(cè)量一次風(fēng)室與稀相區(qū)的壓差及一次風(fēng)量可以測(cè)算出料層的厚度。而床壓的控制一般是通過(guò)排渣量的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于排渣對(duì)CFB鍋爐的燃燒和床溫有較大影響，所以排渣的方式有周期性排渣和連續(xù)排渣兩種。目前CFB鍋爐有兩種主要的排渣冷卻裝置，一種是水冷螺旋冷渣器。可以控制排渣機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)差壓保持設(shè)定值。另一種是風(fēng)冷或水風(fēng)冷流化床冷渣器（如圖五所示Pyroflow型循環(huán)

19、流化床鍋爐冷渣器）。采用脈沖閥的開(kāi)啟時(shí)間來(lái)控制底灰的排放量。同時(shí)，可以通過(guò)控制再循環(huán)煙氣壓力調(diào)整床溫。除了可以通過(guò)控制出渣量來(lái)調(diào)節(jié)床壓外，還設(shè)計(jì)有灰冷卻的控制回路。而福斯特·惠勒公司的CFB鍋爐則設(shè)計(jì)有選擇性排渣器，每個(gè)冷渣器分隔成三個(gè)小室，分別為選擇室，第一和第二冷卻室。被加熱的冷風(fēng)和篩選的細(xì)顆粒，再送回爐膛參加燃燒。其床壓的控制可以通過(guò)螺旋排渣機(jī)或選擇排渣閥來(lái)調(diào)節(jié)。2.7. 爐膛壓力控制爐膛壓力調(diào)節(jié)的目的是保持爐膛壓力為一定的負(fù)壓。CFB鍋爐的爐膛負(fù)壓控制也是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)擋板實(shí)現(xiàn)的。但是，CFB鍋爐爐膛負(fù)壓的調(diào)節(jié)特點(diǎn)與普通的煤粉鍋爐略有不同。進(jìn)入煙道的煙氣順序經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器

20、、空預(yù)器等受熱面，然后進(jìn)入電除塵器后由引風(fēng)機(jī)抽至煙囪排走。爐膛下部床面附近是微正壓，在低負(fù)荷時(shí)爐膛負(fù)壓點(diǎn)較低，高負(fù)荷時(shí)負(fù)壓點(diǎn)升高。也就是說(shuō)爐膛負(fù)壓取樣點(diǎn)的控制參數(shù)是鍋爐負(fù)荷的函數(shù)。壓力調(diào)節(jié)器定值也可手動(dòng)設(shè)定。一、二次風(fēng)量之和作為負(fù)壓調(diào)節(jié)回路的前饋信號(hào)，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，一、二次風(fēng)量相應(yīng)變化，預(yù)先動(dòng)作引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)擋板。圖六、Pyroflow型循環(huán)流化床鍋爐冷渣器示意圖3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSSCFB鍋爐的安全保護(hù)側(cè)重于燃料投運(yùn)操作的正確順序和聯(lián)鎖關(guān)系，以保證CFB鍋爐穩(wěn)定燃燒。按照煤粉鍋爐的習(xí)慣仍將有關(guān)CFB鍋爐的保護(hù)功能稱(chēng)作爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSS。同樣地，套用煤粉鍋爐FSSS的功能劃分方法，整

21、個(gè)FSSS系統(tǒng)又分為鍋爐安全系統(tǒng)FSS和燃燒器控制系統(tǒng)BCS。主要功能有：主燃料跳閘MFTCFB鍋爐吹掃啟動(dòng)油系統(tǒng)泄漏試驗(yàn)CFB鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)（建立流化風(fēng)和初始床料）CFB鍋爐升溫控制CFB鍋爐熱態(tài)啟動(dòng)風(fēng)道油燃燒器控制啟動(dòng)油燃燒器控制油燃燒器火焰檢測(cè)煤及石灰石系統(tǒng)控制一次、二次風(fēng)機(jī)、高壓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、播煤風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制CFB鍋爐的燃燒方式與煤粉鍋爐不同，在正常運(yùn)行時(shí)有大量的高溫床料作為恒定的點(diǎn)火源，不易因?yàn)闇缁鹪斐杀ㄐ曰旌衔锊磺‘?dāng)?shù)胤e聚，進(jìn)而引發(fā)爆燃或爆炸。所以也不必煤粉爐那樣需要通過(guò)火焰檢測(cè)等手段連續(xù)監(jiān)測(cè)煤燃燒器和整個(gè)爐膛的燃燒。同時(shí)，因?yàn)镃FB鍋爐在正常運(yùn)行時(shí)也不像帶有數(shù)量眾多煤或油燃燒器的

22、煤粉鍋爐那樣需要根據(jù)負(fù)荷或運(yùn)行情況投切各層或各角的煤或油燃燒器。CFB鍋爐僅在啟動(dòng)或床溫較低時(shí)才需投入油燃燒器，數(shù)量也比煤粉爐要少得多。所以其燃燒器管理系統(tǒng)也比煤粉爐簡(jiǎn)單得多。圖八、CFB鍋爐燃燒器啟動(dòng)順序3.1. 油燃燒器的控制大型的CFB鍋爐一般均采用熱煙氣床下點(diǎn)火方式。同時(shí)，在密相區(qū)和二次風(fēng)口還可設(shè)置助燃用的啟動(dòng)燃燒器和床槍。鍋爐啟動(dòng)采用床料循環(huán)加熱，即冷床料在流化并循環(huán)的條件下加熱升溫。啟動(dòng)時(shí)，最先投運(yùn)風(fēng)道燃燒器，以熱煙氣和空氣混合物加熱床料；之后投運(yùn)啟動(dòng)燃燒器，使溫度按照升溫升壓曲線上升，當(dāng)床溫達(dá)到500時(shí)，可根據(jù)需要投運(yùn)床槍?zhuān)勾矞剡M(jìn)一步升高至600，這時(shí)便可開(kāi)始逐步投煤。典型的啟

23、動(dòng)流程見(jiàn)圖八。圖九、CFB鍋爐油燃燒器示意圖3.2. 煤燃燒器啟?？刂茷榱吮苊獯矁?nèi)積聚過(guò)多的可燃物而引起結(jié)焦或爆燃，CFB鍋爐的初始給煤采用間歇加入方式。具體為：在油燃燒器負(fù)荷不變的情況下，啟動(dòng)第一臺(tái)給煤機(jī)，開(kāi)始以較低給煤量運(yùn)行，延時(shí)12分鐘后停給煤機(jī)，在給煤機(jī)停止時(shí)仔細(xì)觀測(cè)床溫和爐膛出口煙氣氧量的變化，如確定床溫上升，氧量下降，則再次啟動(dòng)給煤機(jī)，重復(fù)三次上述過(guò)程。再次啟動(dòng)給煤機(jī)，并確認(rèn)給入煤己燃燒時(shí)，就可啟動(dòng)其它給煤機(jī)，進(jìn)而根據(jù)燃燒及負(fù)荷需求，減油加煤，逐步轉(zhuǎn)換為全燃煤運(yùn)行。此時(shí)床溫度大于800。當(dāng)鍋爐各參數(shù)都達(dá)額定值并平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，鍋爐由手動(dòng)轉(zhuǎn)為自動(dòng)方式運(yùn)行。在自動(dòng)控制狀態(tài)下，給煤機(jī)給煤量自

24、動(dòng)地對(duì)應(yīng)于主蒸汽壓力而變化。為避免爐內(nèi)和循環(huán)回路中耐火材料因溫度劇變產(chǎn)生的熱應(yīng)力而損壞，制造廠家規(guī)定了嚴(yán)格的爐內(nèi)溫度變化速率。鍋爐應(yīng)按照這個(gè)溫度變化速率升溫或降溫。為此，CFB鍋爐燃燒器順序控制邏輯設(shè)計(jì)了燃燒器的投切自動(dòng)監(jiān)控程序。4CFB鍋爐順序控制系統(tǒng)循環(huán)流化床的循序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與常規(guī)煤粉爐是一致的。按照分層設(shè)計(jì)的原則，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)、子組級(jí)和組級(jí)的循序控制。圖十是一個(gè)CFB鍋爐的典型順序啟動(dòng)邏輯。5保定熱電廠450t/h循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介保定熱電廠2×450t/h循環(huán)流化床、2×100MW雙抽汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司生產(chǎn)的DG450/

25、9.81-1型高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐、全模式水冷壁爐膛、單汽包自然循環(huán)、島式半露天布置、汽冷式旋風(fēng)分離、高溫回灰。鍋爐設(shè)六個(gè)進(jìn)料口，布置在前墻水冷壁下部的爐膛密相區(qū)，燃煤分別經(jīng)六個(gè)計(jì)量式給煤機(jī)進(jìn)入氣力播煤裝置，由給料口進(jìn)入爐膛。石灰石也由給料口同時(shí)送入爐膛。系統(tǒng)配置兩臺(tái)播煤風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)石灰石粉輸送風(fēng)機(jī)、兩臺(tái)高溫回灰用J閥回料風(fēng)機(jī)。鍋爐采用二級(jí)點(diǎn)火，即：點(diǎn)輕柴油點(diǎn)細(xì)煤。兩臺(tái)床下風(fēng)道點(diǎn)火器，四臺(tái)床上點(diǎn)火器。整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的控制包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、模擬量控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)均采用新華控制工程有限公司XDPS-400實(shí)現(xiàn)。主要控制功能包括：5.1. 模擬量控制系統(tǒng)· 機(jī)爐

26、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) · 機(jī)前蒸汽壓力控制 · 鍋爐床壓控制 · 爐膛溫度及料位控制 · 燃料供給控制 · 石灰石控制 · 鍋爐負(fù)荷控制 · 爐膛通風(fēng)控制 · 汽包水位調(diào)節(jié) · 主汽溫度控制 · 燃油壓力控制 · 高、低壓加熱器水位控制 · 凝汽器水位控制 · 除氧器壓力控制 · 除氧器水位控制5.2. 順序控制系統(tǒng)的功能· 一次風(fēng)機(jī)功能組 · 二次風(fēng)機(jī)功能組 · 引風(fēng)機(jī)功能組 · 石灰石系統(tǒng)功能組 · 飛灰再循環(huán)

27、系統(tǒng) · 給煤機(jī)功能組 · 主汽系統(tǒng) · 汽包水位系統(tǒng) · 床溫及料位系統(tǒng) · 給水泵功能組 · 凝結(jié)水泵功能組 · 廠用蒸汽系統(tǒng) · 凝結(jié)水系統(tǒng) · 汽機(jī)凝汽器系統(tǒng) · 汽機(jī)軸封供汽系統(tǒng) · 汽機(jī)循環(huán)水系統(tǒng) · 汽機(jī)進(jìn)汽抽汽系統(tǒng) · 汽機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng) · 汽機(jī)盤(pán)車(chē)系統(tǒng) · 汽機(jī)控制油系統(tǒng) · 汽機(jī)抽真空系統(tǒng) · 汽機(jī)疏水系統(tǒng) · 高壓加熱器系統(tǒng) · 低壓加熱器系統(tǒng) · 除氧器系統(tǒng)5.3. 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能· 鍋爐爐膛吹掃、建立流化風(fēng)和初始床料 · 根據(jù)鍋爐汽包壁溫