29MW循环流化床热水锅炉燃烧控制方案.pdfVIP

第3O卷 第1期 河北理工大学学报(自然科学版) vol。3O No．1 2008年2月 Journal ofItebei Polytechnic University(Natural Science Edition) Feb．2008 文章编号：1674-0262(2008)01．0060-04 29 MW循环流化床热水锅炉燃烧控制方案 王文才 ，李志 ，周家庆 (1．河北理工大学计算机与自动控制学院，河北唐山063009；2．河北理工学院智能仪器厂，河北唐山063009) 关键词：循环流化床；热水锅炉；供热；燃烧控制 摘 要：介绍了循环流化床热水锅炉的技术特点及其在供热领域的应用。对其自动控制系统 特别是燃料控制系统，鼓风变频系统，引风变频系统进行分析研究，以期获得最佳控制方案。 中图分类号：TP 237 文献标识码：A 0 引言 由于集中供热具有热源容量大、热效率高、燃料消耗少、有利于环保、节约劳动力和占地面积小等优点， 因此，在城市中，普遍以集中供热为主。区域锅炉房是城镇集中供应热能的热源，虽然区域锅炉房的热效率 低于热电厂的热能利用效率，但区域锅炉房中使用燃煤锅炉的热效率比分散的小型锅炉房的热效率高得多。 近年来，以水作为热媒的集中供热系统，在国内发展较快，它多用于区域或街区的供暖。热水锅炉是我国北 方冬季生活供暖重要的热源，锅炉运行每年消耗大量的煤炭，大力推进高效清洁燃煤技术对于更有效地利用 煤炭能源、降低能源消耗以及减少环境污染等具有重要意义。 煤的循环流化床燃烧，是一种新型燃烧技术，是对传统的层燃炉和 出冰：温攫 煤粉炉的一个重大革新，它具有：燃烧效率高。炉渣综合利用率高、负荷 调节性能好、NOx排放低、能在燃烧过程中方便和廉价地进行脱硫等优 点，此外，该种燃烧方式可适用于任何煤种，是其它燃烧方式无法与其比 湿 拟的。因此循环流化床热水锅炉在供热行业已成为一项重要的技术，随 着城市集中供热的不断发展壮大，这种清洁的煤燃烧技术正在迅速推 广，集节能、环保为一体的流化床技术将得到广泛应用。 1 循环流化床热水锅炉燃烧控制系统 锅炉燃烧过程控制的任务是：根据锅炉负荷调整供水温度；维持炉 内过剩空气稳定，以保证燃烧经济性；维持炉膛负压，保证炉膛负压在给 定范围内。循环流化床锅炉的燃烧调节系统，主要包括给煤量调节系至总燃辩爱搔奄 至总风量j{i令 统、一次风调节系统、二次风调节系统、及炉膛负压调节系统等。协调控 ～ ．。… 制这三个子系统，才能保证适宜的供热量，保证燃烧正常、高效地进行。 图 负荷经制系统 除此之外，循环流化床锅炉还包括石灰石给料调节系统，返料调节系统，床层厚度调节系统等。 1．1 负荷控制系统 锅炉必须按不同的环境温度提供不同的热量，当锅炉回水温度变化被控制在很小时，如果改变锅炉供水 温度，即使锅炉出【】水温度随着室外环境温度的不同作相应调整变化，就可使热量达到所需热量。但人为地 随意改动锅炉出口水温度的设定值，不仅缺乏依据和实时性，而且会给系统带来较大的人为干扰，也不利于 收稿日期：2007-03-29 第l期 王文才，等：29MW循环流化床热水锅炉燃烧控制方案 61 节能降耗。根据实际情况，结合本地区历年冬季室外环境温度数据和经验，制定出锅炉出口水温度随室外温 度变化的曲线，根据室外温度的变化，自动调整锅炉出口水温度的给定值使锅炉提供的热量与所需热量保持 一 致。具体控制方法如下：将出水温度的设定值和室外温度及热负荷的变化联系起来，以出水温度为调节信 号，构成回路调节，达到出水温度和设定值的一致。设定值与实际测量值之差，通过PID运算后，产生锅炉负 荷信号，作为锅炉总燃料量和总风量的控制指令。锅炉负荷控制系统的结构图如图(I)所示。 1．2 燃料量指令控制系统 热负荷控制发出的燃料量指令为总的燃料量指令，总的燃料量指令与总风量指令进行交叉限制后作为 给煤量调节系统、石灰石流量调节系统的给定值。锅炉负荷控制输出的信号与实际总风量信号取小值作为 调节器的给定值，以保证增负荷时，先加