1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT1771-QB觸A控B機IC693ALG392LT

1、 循環(huán)流化床鍋爐特點

  循環(huán)流化床鍋爐（Circulating Fluidized Bed Boiler）（以下簡稱CFB）是一種高效率、低污染、清潔燃燒鍋爐，其主要特點是通過爐內強烈的喘流運動，使燃料和脫硫劑經過多次循環(huán)，反復地進行低溫分段燃燒和脫硫反應，從而達到約90%的脫硫效果，燃燒效率接近煤粉爐。CFB不但燃燒*，Nox的排放量低，而且燃料適應性廣，可以燒劣質煤、廢料、垃圾等。CFB鍋爐由布風裝置、密相區(qū)、稀相區(qū)、爐內受熱面、氣固物料分離裝置、返料裝置、尾部受熱面及床外熱交換器等部分組成。

  CFB比起其它類型鍋爐，其燃燒過程比較復雜，不但需要控制的參數(shù)多，而且參數(shù)之間相互關聯(lián)，使得操作難度加大。如果操作不當，非但不能發(fā)揮CFB的優(yōu)點，反而會造成鍋爐結焦、熄火和停產等不良后果。因此如何采取*的控制方案對CFB運行的重要參數(shù)如床溫、一次風、二次風、給煤量和返料量協(xié)調控制，是CFB成功運行的關鍵。

  多年來，我們一起致力于CFB燃燒模型的研究，同時吸取了我們在沸騰爐和35t/h CFB控制的成功經驗，設計了75T/h CFB自控系統(tǒng)方案，并在行業(yè)內得到成功應用。該裝置由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS，模擬量調節(jié)系統(tǒng)，順序控制系統(tǒng)SCS，爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)FSSS等組成。

2、自控系統(tǒng)方案說明

  2.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS

  DAS系統(tǒng)連續(xù)采集機組的模擬量、開關量等信息，將運行參數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、操作信息和異常情況等數(shù)據(jù)實時地提供給運行人員，指導他們安全可靠地操作，同時還進行數(shù)據(jù)記錄和儲存，供事故分析。

  2.1.1信號處理

  由FB-2000NS 現(xiàn)場控制站實現(xiàn)所有I/O信號的采樣、濾波、工程單位換算、累積等。本系統(tǒng)可處理包括4～20mA（含兩線制變送配電器）、0～5Vac、熱電阻、熱電偶等模擬信號和有源（包括直流和交流）觸點和無源觸點信號。

  2.1.2顯示

  ControlX HMI軟件基于Windown NT/2000。該軟件采用了進的軟件設計技術，具有豐富的動畫功能和圖形庫，采用ControlX HMI作圖軟件可畫出直觀的工藝流程圖、棒圖、控制回路圖、趨勢圖等。用戶可在畫面中任意定義和繪制操作按鈕，畫面中每個按鈕都可定義相應的熱鍵，可通過鼠標點擊式鍵盤熱鍵操作，每個操作按鈕都可定義其操作權限?？赏ㄟ^打開新畫面、彈出式嵌入新窗口來調顯不同畫面，可對畫面進行縮放和改變各種風格。操作員可通過各種風格的按鈕、滑動桿、旋轉指針等進行直觀的參數(shù)修改操作。

  ControlX HMI是基于OPC標準的客戶端軟件，畫面中可顯示任何支持OPC標準的設備的動態(tài)數(shù)據(jù)。

  2.1.3報警事件指示和管理

  ControlX HMI報警事件管理軟件是基于OPC報警事件標準的客戶端應用軟件，可對任何來自OPC報警事件服務器的報警、事件進行管理。

  FB-2000NS報警事件服務器提供各種類型的報警和事件監(jiān)視，提供多達1000個的報警優(yōu)先級，可將系統(tǒng)分成任意區(qū)域構成，各監(jiān)控操作站可按報警事件類型、優(yōu)先級、報警點或區(qū)域等有選擇進行篩選和響應。

  報警事件管理軟件提供靈活的檢索、篩選和打印等功能。同時可按不同的報警點和/或不同優(yōu)先級設置不同聲音文件，通過操作計算機配置的多媒體音響進行語音報警。

  2.1.4歷史數(shù)據(jù)存取、顯示

  ControlX HMI歷史服務器也是OPC的客戶端軟件，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的周期采集記錄，定時采集記錄和事件觸發(fā)記錄等。

  2.2模擬量調節(jié)系統(tǒng)

  循環(huán)流化床鍋爐控制部分的控制框圖如圖1。

2.2.1 幾個主要的控制回路

  2.2.1.1 鍋爐主控

  鍋爐主控的調節(jié)框圖如圖2。

  圖中符號說明如下：

  Pr：鍋爐壓力給定值;

  Gc：反饋調節(jié)器的傳遞函數(shù);

  Gf：擾動通道的傳遞函數(shù);

  Gd：前饋補償裝置的傳遞函數(shù);

  Go：控制通道的傳遞函數(shù);

  λ（x）：鍋爐主控的擾動函數(shù);

  Y：復合調節(jié)系統(tǒng)的輸出函數(shù);

  由控制框圖可知，循環(huán)流化床鍋爐的主控采用前饋加反饋的控制方式（復合調節(jié)系統(tǒng)）。在反饋調節(jié)系統(tǒng)中加入對于主要擾動λ（x）的前饋調節(jié)，構成了前饋-反饋調節(jié)系統(tǒng)，當擾動λ（x）發(fā)生后，前饋調節(jié)的作用是及時地補償擾動對被調量的影響，而反饋調節(jié)的作用則是保證調節(jié)量的偏差在允許的約定范圍內，這樣，系統(tǒng)即使在大而頻繁的擾動下，依然可以獲得優(yōu)良的控制品質。

  2.2.1.2 燃煤主控

  燃煤主控的調節(jié)框圖如圖3。

  圖中符號說明如下：

  BTU:BTU補償器;

  Gc：反饋調節(jié)器的傳遞函數(shù);

  由控制框圖可知燃煤主控是一個典型的反饋調節(jié)回路，由于調節(jié)系統(tǒng)是按被調量與給定值的偏差進行調節(jié)的，因此，在調節(jié)對象受到擾動作用時，只有在被調量出現(xiàn)偏差后才開始調節(jié)，調節(jié)只為盡快地消除偏差。

  另外，在燃燒控制中，為了提高循環(huán)流花床鍋爐燃燒效率，在燃燒控制策略中運用了雙交叉燃燒控制和氧量修正調節(jié)相結合的控制方法。

  雙交叉燃燒控制

  雙交叉燃燒控制系統(tǒng)是根據(jù)主蒸汽負荷對鍋爐的燃燒系統(tǒng)進行調節(jié)，以達到穩(wěn)定蒸汽母管壓力的目的。具體包括燃料調節(jié)和風量調節(jié)兩個控制部分，這兩部分分別由各自的調節(jié)器及高低選擇器組成并以流量為基準信號。

  燃料調節(jié)控制：

  自風量主控系統(tǒng)的總風量需求與鍋爐爐主控的燃料量指令經過低選與BTU補償后燃料量通過PID運算去控制所有鍋爐燃料設備。其中主要的是兩臺給煤機，通過控制給煤機的傳動速度來調節(jié)給煤量。而經過低選的燃料控制需求量與爐燃料指令的偏差假如其值小于1%，則去限制氧量修正調節(jié)器，設置氧量修正調節(jié)器PID的偏差為0，使調節(jié)器維持原來的狀態(tài)。如果大于1%，則燃料控制系統(tǒng)的限制功能就不起作用。這個具體的限制值可以根據(jù)實際的工況和要求自己設定。氧量調節(jié)系統(tǒng)控制站的結果就進一步去調節(jié)風主控，控制總風量。其工作的基本原理如下：

  風量調節(jié)控制

  燃料主控系統(tǒng)的總燃料需求量與鍋爐爐主控的風量指令經過高選，與經氧量修正調節(jié)系統(tǒng)解耦后的需求量，通過PID調節(jié)控制風量主控。而經高選后的值與爐主控指令的偏差如果小于0%，則去限制氧量修正調節(jié)器，使其維持原狀，不起作用。假如大于0%，氧量調節(jié)器就去控制二次風調節(jié)風門，間接的控制總風量。其工作的基本原理如下：

  爐主控的燃料指令、風量指令都是經過對主蒸汽壓力與主蒸汽流量函數(shù)調節(jié)運算后得出的，然后直接與燃料主控、風主控相連，調節(jié)通道短。但是由于燃料主控控制的設備相對較多，反應的時間就相對較長。所以從風量控制系統(tǒng)、燃料控制系統(tǒng)工作原理可看出，當負荷增加時，首先提高風量主控的給定值。風量流量增加，然后燃料流量調節(jié)器的給定值才隨著上升；當負荷下降時，燃料流量的設定值首先下降，流量減小，爾后風主控流量的設定值隨之下降。同時燃料、風量進一步控制的氧量修正系統(tǒng)反過來又控制風主控系統(tǒng)，層層相扣。正是通過鍋爐主蒸汽壓力與流量相互交叉作用燃料、流量控制部分的。

  交叉控制系統(tǒng)自動的投入也是如此，首先必須投入風主控自動，然后是燃料主控，后才是爐主控。當發(fā)生故障，使得風主控撤出自動，爐主控、燃料主控隨之撤出自動。

  雙交叉控制的好處在于：即使負荷不穩(wěn)定，燃料流量信號干擾大，燃燒仍能維護在無黑煙狀態(tài)，同時提高了系統(tǒng)的負載響應。因此雙交叉燃料控制系統(tǒng)無論在負荷上升或下降時，能滿足“負荷增加時，先增加風量，后增加燃料量；負荷減少時先減少燃料量，后減少空氣量”的工藝要求。

  雙交叉燃燒控制系統(tǒng)是根據(jù)主蒸汽負荷對鍋爐的燃燒系統(tǒng)進行調節(jié)，以達到穩(wěn)定蒸汽母管壓力的目的。它具體又分為雙交叉燃料調節(jié)和雙交叉風量調節(jié)兩個控制部分。

  從雙交叉燃料和風量調節(jié)框圖我們可以看出采用雙交叉控制的好處在于：即使負荷不穩(wěn)定，燃料流量信號干擾大，燃燒仍能維護在無黑煙狀態(tài)，同時提高了系統(tǒng)的負載響應。因此雙交叉燃料控制系統(tǒng)無論在負荷上升或下降時，能滿足“負荷增加時，先增加風量，后增加燃料量；負荷減少時先減少燃料量，后減少空氣量”的工藝要求。而循環(huán)流化床鍋爐控制策略中運用氧量修正調節(jié)是為了能夠更平穩(wěn)的控制燃燒系統(tǒng)，使控制更加精確，而且使鍋爐的風燃比一直保持在一定的范圍，保證了燃料燃燒的更*。

氧量修正調節(jié)：

  燃燒控制系統(tǒng)中，增加的氧量修正調節(jié)系統(tǒng)為了能夠更平穩(wěn)的控制燃燒系統(tǒng)，使控制更加精確，而且使鍋爐的風燃比一直保持在一定的范圍，保證了燃料燃燒的更*。

  從引風機送往大氣的煙氣中，檢測出氧量大小，O2量過大，說明風量過剩，會導致能量不必要的損失，造成床溫過低；氧量過小，會引起燃料不*燃燒，嚴重的引起鍋爐熄火。所以O2溶度的高低是衡量鍋爐熱效率的重要指標之一，而且通過對O2溶度的檢測和控制是實現(xiàn)節(jié)能的主要手段。

  從鍋爐的燃燒過程來看，空氣進入爐膛與燃料一起燃燒后，經過爐膛、對流層、過熱器和空氣預熱器后，再經煙道由煙囪排入大氣。

  當空氣流量出現(xiàn)擾動后，需經過較長的滯后時間才能反映在O2溶度分析儀上，其特征是：純滯后時間長，調節(jié)通道長而干擾通道短。對于這種特征的控制對象，若采用常規(guī)PID進行調節(jié)，易波動，達不到平穩(wěn)控制的工藝要求。為此，采用直接插入型氧化鋯O2溶度分析儀和采用采樣PI控制的方式及實行燃料、風量相互交叉限制氧量調節(jié)器。

  氧量控制采用采樣PI控制方法可以克服純滯后對系統(tǒng)調節(jié)品質的影響，采用PI控制法是指在每一個采樣周期內，控制作用只在周期開始時的短時間內動作的一種控制方式，采樣值PI的動作如圖2。

  通常為了減小超調，希望采樣周期ST取大一點，如果加于生產過程的主要干擾的短周期小于采樣周期ST時，則不能有效地抑制擾動，因此采樣PI控制的限制條件是采樣周期ST須小于主要干擾短周期，具體限制值依實際運行情況而定。

  鍋爐維持在燃燒狀態(tài)，需一個合理的理論風燃比系數(shù)和低的過剩空氣率（μ）：

  1KG燃料燃燒的實際空氣量 21

  過?？諝饴剩?mu;）= =

  1KG燃料燃燒的理論空氣量 21-［O2］

  ［O2］是指排煙中的O2含量

  由上式可看出過?？諝饴剩?mu;）與［O2］有明確的函數(shù)關系，所以μ則由O2量調節(jié)器進行控制，通過對氧量調節(jié)器輸出的修正，得到空氣過剩率（μ），然后補正空氣流量調節(jié)器的給定值即實際風量=理論風量+過剩風量。有了這個實際風量值，就能夠確定一個相對恒定的風燃比。為了鍋爐的安全運行在開環(huán)控制邏輯中，增加了風燃比低低引起MFT（主燃料跳閘）的保護。而且還設定了風燃比低報警信號，允許運行人員有2分鐘的時間處理，避免引起MFT。通過氧量修正，對整個燃燒控制系統(tǒng)實行微調。

  2.2.1.3 風量主控

  風量控制調節(jié)框圖如圖6。

  風量主控也是一個典型的反饋調節(jié)系統(tǒng)。在這個反饋調節(jié)系統(tǒng)中利用鍋爐主控的輸出指令作為給定值，用整個鍋爐的風量作為反饋信號來進行調節(jié)，當鍋爐負荷有增大時，鍋爐主控輸出也相應增大，因而，風量主控的偏差也增大，風量主控的輸出也增大，導致鍋爐的相關風門也開大，直到后達到新的平衡點，反之依然。

  2.2.2 其它調節(jié)系統(tǒng)

  2.2.2.1 給水和減溫水調節(jié)系統(tǒng)

  給水調節(jié)系統(tǒng)采用常規(guī)的串級三沖量調節(jié)系統(tǒng)，減溫水系統(tǒng)也是采用常規(guī)的串級調節(jié)系統(tǒng)。

  2.2.2.2石灰石調節(jié)系統(tǒng)

  石灰石調節(jié)系統(tǒng)的框圖如圖7所示。

  此調節(jié)系統(tǒng)的功能是為燃燒室提供足夠的石灰石，以保持二氧化硫的排放量在允許的環(huán)境要求內，并提供床的物料。

  此調節(jié)系統(tǒng)也是一個典型的負反饋調節(jié)系統(tǒng)，不同的只是給定值，它的給定值是用燃煤主控的輸出乘以石灰石和煤的比率系數(shù)確定的。

  2.2.3床溫調節(jié)系統(tǒng)

  2.2.3.1影響床溫的主要因素及床溫設定值

  CFB鍋爐的運行床溫為850℃——950℃。影響床溫的主要因素是密相區(qū)燃料濃度和燃料的熱值。由于燃料品質的不穩(wěn)定性，在燃料量不變的情況下，也會引起床溫變化。此外返料量的變化也直接影響床溫。流化床鍋爐在運行中隨著床料的增加，在一次風風量不變的情況下，密相區(qū)濃度增加，床溫因此會升高，所以方案中主要采用調節(jié)一次風風量和對燃料量進行校正來調節(jié)床溫，同時根據(jù)負荷指令，在一定范圍內修正床溫給定值，使系統(tǒng)盡快達到平衡點。

  2.2.4引風量調節(jié)系統(tǒng)

  通過調節(jié)引風機擋板，使爐膛壓力穩(wěn)定在設定值上。引風量調節(jié)系統(tǒng)設有前饋，把一次風量和二次風量之和作為前饋信號加到PID調節(jié)的輸出，以提高一、二次風量變化時，引風量調節(jié)系統(tǒng)的響應速度。

  2.3順序控制系統(tǒng)SCS

  對鍋爐的輔機及閥門等設備進行集中控制，實現(xiàn)輔機設備、閥門及其它輔助系統(tǒng)（除渣、吹灰、燃燒器點火等）的順序啟停，從而提高機組運行的可靠性，降低運行人員的勞動強度。

  根據(jù)現(xiàn)場運行情況，對鍋爐、汽機、除氧器等設備及其它輔助設備設計程序啟動、停止和手動，以滿足有關設備的起、停聯(lián)鎖邏輯。

  順序控制部分的聯(lián)鎖的保護指令具有優(yōu)先級，手動控制指令的優(yōu)先級次之，自動控制指令的優(yōu)先級低。對同一設備的開關指令之間設計成相互閉鎖，不允許同時發(fā)出。為防止運行人員的誤操作，重要的手操指令設有確認按鈕。

2.4爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）

  執(zhí)行點火程序，并對供風系統(tǒng)、引風系統(tǒng)、爐膛壓力、汽包水位等進行監(jiān)視，對出現(xiàn)的危險情況進行報警、執(zhí)行相應的聯(lián)鎖程序，記錄事故前后的相關數(shù)據(jù)。

  2.4.1點火啟動

  點火啟動步驟：

  a.確認所有閥門、風機風門、鍋爐門孔、鎖氣裝置處于關閉狀態(tài)；

  b.燃油系統(tǒng)泄漏試驗；

  c.執(zhí)行爐膛和煙道吹掃程序（吹掃風量為滿負荷風量的25%，吹掃時間20分鐘）；

  d.煤倉上煤，給水管送水，打開汽包和過熱器排汽閥；

  e.將配好的底料填入流化床，底料靜止高度300——400mm；

  f.啟動一次風機，投入聯(lián)鎖，并緩慢增大風量，使床層達到微流化狀態(tài)；

  g.啟動點火油泵，執(zhí)行點火程序；

  h.待底料預熱到400——500℃時，緩慢增大風量，使床層達到穩(wěn)定流化狀態(tài)；

  i.當?shù)?00——700℃時，可往爐內投入少量引燃煤，增大風量，使床層充分流化；

  j.當?shù)?00℃時，啟動給煤/料機給料，當給料開始2分鐘后確認膛氧濃度已下降，而床溫度上升10℃以上，表明給料已著火。調整投料量和風量使床溫穩(wěn)定在設定值（850——950℃）上；

  k.投入二次風機和返料機構，穩(wěn)定工況；

  l.對蒸汽母管進行暖管，準備鍋爐并列。

  2.4.2爐膛安全監(jiān)控

  鍋爐起停和正常運行時，一旦檢測到危及系統(tǒng)安全的條件時，立即進行MFT動作，切斷主燃料，切斷高溫旋風分離器下的返料，指出跳閘原因，并給出聲光報警信號，進行有關的聯(lián)鎖和順控動作，以保證鍋爐的安全。當出現(xiàn)以下情況時，燃燒系統(tǒng)停止。

  a.燃燒用供風故障；

  b.引風機故障或煙氣通道阻塞；

  c.爐膛壓力過高或過低；

  d.汽包水位低于下限；

  e.過熱器出口溫度高于上限；

  f.按下緊急按鈕（MFT）。

  2.5其它控制系統(tǒng)

  2.5.1固體物料回送控制

  通過調節(jié)返料風量，將分離器分離出來的高溫固體顆粒穩(wěn)定地送回爐膛燃燒室內，自動調節(jié)平衡返料流量，以適應鍋爐運行工況變化的要求。

  2.5.2排渣

  為了控制床內存料和保持適當?shù)牧蠈雍穸龋乐勾笤练e，保持良好的流化條件，避免結焦，控制排渣時機和流量是很關鍵的。當料層差壓過高時（一次風室壓力過高），加大排渣，當料層差壓過低時，減少排渣。

  2.5.3 汽機聯(lián)鎖保護系統(tǒng)

  對汽機軸向位移，凝汽器真空，潤滑油壓，推力瓦塊溫度，一級抽汽壓力等，以及汽機超速、發(fā)電機停機、用電負荷保護動作和保護電源消失等信號進行監(jiān)視，并實現(xiàn)聯(lián)鎖保護快速動作。

  汽輪機緊急跳閘聯(lián)鎖保護：

  ·汽機超速

  ·潤滑油壓低

  ·軸向位移大

  ·推力瓦塊溫度高

  ·凝汽器真空低

  ·一級抽汽壓力低

  ·軸承油溫高

  ·發(fā)電機跳閘

  ·主蒸汽溫度低保護

  ·手動緊急停車按鈕

  2.5.4輔助設備的控制

  包括除氧器水位和壓力調節(jié)回路、凝汽器水位調節(jié)回路、減溫減壓器溫度、壓力調節(jié)回路等。

BANNER

86517
128031
128725
330400
-
-
101703-01
125760-01
125808-01
126640-01
126648-01
128702-01
128718-01
129525-0005-02
129525-0010-02
129529-0010-02
129530-0005-02
129530-0010-02
130118-0010-02
130419-0025-02
130539-10
130732-01
131178-01
135101-0010-02
135462-01
138131-010
14-01-20-01
148654-01
159547-01
16-02-01-02-01
165858-0
18745-03
18745-03
18745-03
18745-04
18745-04
2100/00-0110-01-00
21000-00-00-00-085-03-02
21000-05-05-00-085-03-02
21000-11-05-00-085-00-02
21000-11-05-00-085-06-02
21000-20-05-00-085-03-02
21000-24-05-00-085-03-02
21000-28-05-00-083-03-02
21000-28-05-30-028-03-02
2100-28-05-00-083-03-02
2133/00-10-01-00-01
21504-004-024-10-02
21747-045-01
21747-085-01
25-01-03-03-00-00
25-03-05-05-01
25-03-05-05-03
30004-02-12-18-02
3100-01-10-50-02-40-00-00
31546-01
3300/
3300/01-02-00
3300/03-01-01
3300/03-02-00
3300/03-02-01
3300/05-24-00-00
3300/05-27-01-01
3300/05-27-03-01
3300/10-01-02-01
3300/10-01-06-00
3300/12-01-20-00
3300/12-01-20-00
3300/14-01-20-01
3300/15-02-01-02-01-00-01
3300/16-02-01-01-00-00
3300/16-02-01-01-00-00-00
3300/16-02-01-02-01-00-00
3300/16-02-01-02-03-00-00
3300/16-02-01-03-00-00
3300/16-02-01-03-00-00-00
3300/16-03-01-00-03-00-00