循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

循環(huán)流化床鍋爐不同于煤粉爐和燃油鍋爐，其控制回路多，系統(tǒng)比較復(fù)雜，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般包括以下主要回路：汽包水位控制；過熱汽溫控制；燃料控制；風(fēng)量及煙氣含氧量控制；爐膛負(fù)壓控制；料床溫度控制；料床高度控制；二級返料回料控制。

對于汽包水位控制和過熱汽溫控制特性與通常的煤粉爐和燃油鍋爐相同，在此不予以分析，只對與循環(huán)流化床鍋爐燃燒相關(guān)的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)鍋爐蒸汽負(fù)荷的需要，同時(shí)還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)歸納起來有如下幾個(gè)方面：

1）維持汽壓穩(wěn)定。汽壓的變化表示鍋爐的蒸汽量與負(fù)荷的耗汽量不相適應(yīng)，需要相應(yīng)地改變?nèi)剂系墓?yīng)量，以改變鍋爐的蒸汽量；

2）保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。改變?nèi)剂狭康耐瑫r(shí)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使之與燃料量匹配，保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性；

3）引風(fēng)量與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力在正常的范圍內(nèi)，保證鍋爐的安全運(yùn)行；

4）料床溫度是一個(gè)直接影響鍋爐能否安全連續(xù)運(yùn)行的重要參數(shù)，同時(shí)也直接影響鍋爐運(yùn)行中的脫硫效率及NO2。的產(chǎn)生量。通常情況下856℃床溫是爐內(nèi)脫硫的最佳溫度，同時(shí)NO2的產(chǎn)量也較低。床溫過低不但使鍋爐效率下降，而且運(yùn)行不穩(wěn)定容易滅火；床溫過高會(huì)使脫硫效率下降、NO2產(chǎn)量大大增加，同時(shí)容易造成爐膛料床結(jié)焦，無法循環(huán)流化燃燒而停爐。由此可見，料床溫度是循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行極為重要的參數(shù)；

5）料床高度控制也與鍋爐安全連續(xù)運(yùn)行密切相關(guān)，料層太厚，會(huì)把一次風(fēng)的“風(fēng)頭”;壓住，使?fàn)t料不能達(dá)到完全硫化狀態(tài)；料層太薄，不僅不滿足負(fù)荷要求，而且會(huì)使一次風(fēng)穿透料層吹滅爐火；

6）二級返料回料控制將直接影響鍋爐的循環(huán)倍率，也對床溫有一定的影響。

循環(huán)流化床鍋爐是一個(gè)典型的多變量被控對象，但由于對它的系統(tǒng)的研究剛剛起步，還缺乏經(jīng)驗(yàn)及深人的了解，所以在設(shè)計(jì)、分析、研究其控制系統(tǒng)時(shí)仍采用傳統(tǒng)的方法。目前循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍采用常規(guī)PID控制，通常由燃料控制、總風(fēng)量控制、一次風(fēng)控制、二次風(fēng)控制、燃燒室負(fù)壓控制、床溫控制、料床高度控制、二級返料回料控制等8個(gè)有機(jī)聯(lián)系的控制單元構(gòu)成。即人為地把被控對象分成許多單變量系統(tǒng)進(jìn)行控制，這種控制方法雖然簡單、易行，局部分析是合理的，但整體考慮會(huì)存在許多問題，對進(jìn)一步提高自動(dòng)控制水平將存在很大的局限性，有的甚至不能滿足機(jī)組的正常運(yùn)行。