循环流化床锅炉控制系统设计及特点

循环流化床锅炉不同于煤粉炉和燃油锅炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统设计一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；料床温度控制；料床高度控制；二级返料回料控制。

对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉和燃油锅炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面：

1）维持汽压稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不相适应，需要相应地改变燃料的供应量，以改变锅炉的蒸汽量；

2）保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性；

3）引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内，保证锅炉的安全运行；

4）料床温度是一个直接影响锅炉能否安全连续运行的重要参数，同时也直接影响锅炉运行中的脱硫效率及NO2。的产生量。通常情况下856℃床温是炉内脱硫的最佳温度，同时NO2的产量也较低。床温过低不但使锅炉效率下降，而且运行不稳定容易灭火；床温过高会使脱硫效率下降、NO2产量大大增加，同时容易造成炉膛料床结焦，无法循环流化燃烧而停炉。由此可见，料床温度是循环流化床锅炉运行极为重要的参数；

5）料床高度控制也与锅炉安全连续运行密切相关，料层太厚，会把一次风的“风头”;压住，使炉料不能达到完全硫化状态；料层太薄，不仅不满足负荷要求，而且会使一次风穿透料层吹灭炉火；

6）二级返料回料控制将直接影响锅炉的循环倍率，也对床温有一定的影响。

循环流化床锅炉是一个典型的多变量被控对象，但由于对它的系统的研究刚刚起步，还缺乏经验及深人的了解，所以在设计、分析、研究其控制系统时仍采用传统的方法。目前循环流化床锅炉燃烧控制系统设计仍采用常规PID控制，通常由燃料控制、总风量控制、一次风控制、二次风控制、燃烧室负压控制、床温控制、料床高度控制、二级返料回料控制等8个有机联系的控制单元构成。即人为地把被控对象分成许多单变量系统进行控制，这种控制方法虽然简单、易行，局部分析是合理的，但整体考虑会存在许多问题，对进一步提高自动控制水平将存在很大的局限性，有的甚至不能满足机组的正常运行。