循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng)設計及特點

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)比較復雜，控制系統(tǒng)設計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；風量及煙氣含氧量控制；爐膛負壓控制；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的控制系統(tǒng)的特點進行分析。循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程自動控制的基本任務是使燃料燃燒所提供的熱量適應鍋爐蒸汽負荷的需要，同時還要保證鍋爐安全經(jīng)濟運行，燃燒控制系統(tǒng)的任務歸納起來有如下幾個方面：

1）維持汽壓穩(wěn)定。汽壓的變化表示鍋爐的蒸汽量與負荷的耗汽量不相適應，需要相應地改變燃料的供應量，以改變鍋爐的蒸汽量；

2）保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟性。改變燃料量的同時，相應地調節(jié)送風量，使之與燃料量匹配，保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟性；

3）引風量與送風量相配合以保證爐膛壓力在正常的范圍內，保證鍋爐的安全運行；

4）料床溫度是一個直接影響鍋爐能否安全連續(xù)運行的重要參數(shù)，同時也直接影響鍋爐運行中的脫硫效率及NO2。的產生量。通常情況下856℃床溫是爐內脫硫的最佳溫度，同時NO2的產量也較低。床溫過低不但使鍋爐效率下降，而且運行不穩(wěn)定容易滅火；床溫過高會使脫硫效率下降、NO2產量大大增加，同時容易造成爐膛料床結焦，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)運行密切相關，料層太厚，會把一次風的“風頭”;壓住，使爐料不能達到完全硫化狀態(tài)；料層太薄，不僅不滿足負荷要求，而且會使一次風穿透料層吹滅爐火；

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)驗及深人的了解，所以在設計、分析、研究其控制系統(tǒng)時仍采用傳統(tǒng)的方法。目前循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設計仍采用常規(guī)PID控制，通常由燃料控制、總風量控制、一次風控制、二次風控制、燃燒室負壓控制、床溫控制、料床高度控制、二級返料回料控制等8個有機聯(lián)系的控制單元構成。即人為地把被控對象分成許多單變量系統(tǒng)進行控制，這種控制方法雖然簡單、易行，局部分析是合理的，但整體考慮會存在許多問題，對進一步提高自動控制水平將存在很大的局限性，有的甚至不能滿足機組的正常運行。