50MW机组CFB技术讲座市公开课一等奖省赛课获奖课件

50MW机组CFB技术讲座第1页CFB循环流化床锅炉技术交流郭敏12月50MW机组CFB技术讲座第2页

目录一、循环流化床锅炉介绍二、济锅、无锅、东锅、哈锅、川锅25~50MW/130~220t/hCFB锅炉主要特点三、CFB-DCS控制系统介绍四、模拟量控制系统（MCS）五、次序控制系统（SCS）六、锅炉监控及炉膛灭火保护系统（FSSS）50MW机组CFB技术讲座第3页一、循环流化床锅炉介绍50MW机组CFB技术讲座第4页1、循环流化床锅炉(CFBB)到底有那那些优点呢?◆CFBB燃烧技术为洁净燃烧提供了条件：☆采取了石灰石脱硫技术.☆采取了低温分段燃烧脱氮技术,有效降低了NOX排放量.最正确脱氮温度为850-920℃◆循环流化床锅炉对不一样煤种适应范围广☆可燃烧高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低热量煤、石油焦等.◆负荷调整范围大25%～120%MCR。◆燃烧效率高，可大95%～98%◆热强度高50MW机组CFB技术讲座第5页2、循环流化床锅炉当前存在主要问题呢?◆

受热面磨损大.◆

热膨胀和密封问题.◆

风机电耗大

◆

热惯性大、负荷响应特征慢、开启时不能超出7%MCR/min、50MW机组CFB技术讲座第6页◆CFBB循环流化床锅炉与煤粉炉相较?1.煤种☆CFB可燃烧高灰分煤、高硫煤、高氮煤、低热量煤等.★煤粉炉不能：因为高硫煤T2，T3值普通比较低,为1100~1150℃，而煤粉炉燃烧温度都在1150~1250℃，温度超出T2，T3值后轻易产生高温结焦。2.脱硫工艺☆CFB采取了石灰石脱硫技术.(属于干法脱硫,一次性投资小，运行成本低)★煤粉炉可采取石灰石干法、湿法脱硫技术一次性投资大，运行成本高。3.脱NOX☆CFB采取了低温分段燃烧脱氮技术,有效降低了NOX排放量.煤在燃烧过程中最正确脱硫、脱氮温度为850~920℃,温度超出950℃后就没有脱氮效果.★煤粉炉燃烧温度高,没有脱氮效果,超出了国家要求NOX排放标准.50MW机组CFB技术讲座第7页3、流化床形成

固定床:当空气流速不大时,空气穿过床料颗粒间隙由上部去,而床料高度未发生显著改变,床料未被流化状态称为:固定床,如链条炉.

沸腾床:当空气流速继续增大时,小气泡聚集成较大气泡不停上移穿过料层并破裂,此时气—固两相混合强烈,如水沸腾状,故这时状态被称为:鼓泡床或沸腾床

流化床:在鼓泡床基础上继续增大空气流速,床料内气泡消去,气—固两相混合愈加强烈,看不清料层界面,但床内依然存在一个密相区和稀相区,下部密相区床料浓度比上部稀相区床料浓度大得多,在上移过程中床内中间浓度小于四壁附近物料浓度,并在炉壁产生向下流动，这时状态被称为流化床.这就是所谓:“炉内沸腾面壁流”。气

气体输送:当空气流速再增加时床料上下浓度趋于一致,床料将均匀地快速全部喷出床外,这时流化状态被称为:喷流床或气力输送.如:煤粉炉燃烧方式.

介于流化床与气体输送之间状态被称为湍流床，CFB实际上是在两中状态之间交替改变。50MW机组CFB技术讲座第8页4、循环流化床锅炉主要工艺过程

物料系统：新燃料（煤）、脱硫剂（石灰石）不停加入到炉膛燃烧室层中，床层底料在一次风作用下开始流化、升温、炸裂、破碎、燃烧，被烟风带出燃烧室粉尘被分离器分离捕捉，由返料设备再返回到燃烧室中，形成了灰循环循环流化过程,可简单分为以下四个阶段:煤颗粒被加热和干燥—挥发分析出和燃烧--煤颗粒膨胀和破裂—焦炭燃烧和再次破裂及炭粒磨损

风烟系统：循环流化床一次风（大约60%总风量）从炉膛床层底部吹入，推进床料流化，而且形成还原燃烧气氛；在一定高度加入二次风，二次风促使燃料充分燃烧；高压风是使返料返回燃烧室，形成循环回路。

汽水系统：给水经过省煤器、汽包、水冷壁、过热器，向外提供合格蒸汽。（此系

统与汽包煤粉炉相同）。50MW机组CFB技术讲座第9页高温旋风分离U型阀返料装置密相区一次风室CFBB炉膛料腿一次风一次风二次风二次风二次风机一次风机引风机除尘器烟囱

尾部受热面过热器过热器省煤器省煤器空预器空预器分离后烟气CFB锅炉主要工艺过程稀相区煤石灰石50MW机组CFB技术讲座第10页

5、循环流化床锅炉系统组成◆炉膛（布风装置、密相区、

稀相区、炉内受热面）◆气固物料分离装置◆返料装置(返料小床,回料风,松

动风等)◆尾部受热面◆床外热交换器布风板和风帽50MW机组CFB技术讲座第11页CFB锅炉气固物料分离装置

不一样流派CFB锅炉有不一样型式气固物料分离装置。当前国内较多使用是芬兰奥斯龙流派高温旋风分离器；还有少部分使用是德国巴威流派中温旋风分离器。悬浮段高温烟气夹带大量固体物料(通常称为床料)经过炉膛顶部高低温过热器吸收热量后就进入旋风分离器进行气固分离。

分离下来灼热床料进入旋风分离器下部固体物料再循环设备(返料装置)。分离出来烟气由旋风分离器上部进入尾部受热面。

普通来说高温旋风分离器内温度应由DCS控制在800-930℃左右；中温旋风分离器内温度应由DCS控制在450℃左右。高温旋风分离U型阀返料装置密相区稀相区CFBB炉膛分离后烟气一次风料腿一次风室50MW机组CFB技术讲座第12页CFB锅炉返料装置

是CFB锅炉关键设备。不一样锅炉厂提供返料装置各不相同。较有代表性是U型阀返料装置或J型阀返料装置。从高温旋风分离器分离出来床料(固态物料)经过下料管（料腿）进入U型阀或J型阀，床料被高压头(10--30KPa)空气流化，再返回炉膛内密相区，形成床料再循环。普通来说，DCS经过控制返料风压力头来确保CFB锅炉返料不停循环。CFB锅炉尾部受热面CFB锅炉尾部受热面主要有省煤器、空气预热器和低温过热器等。它们主要用于吸收烟气中热量；使得排烟温度由DCS控制在140--150℃左右。U型阀返料装置循环灰料腿

分离后烟气密相区CFBB炉膛旋风分离器稀相区返料风50MW机组CFB技术讲座第13页6、国内引进流化床技术主要类型和特点主要类型：(以135MW/440T/H机组为例)

芬兰奥斯龙技术（如东锅等）水冷式布风板,双炉膛结构,双旋风筒,高温圆型汽冷式分离器,J阀返料器,T型风帽,六台给煤机前墙给煤,锥型阀放渣技术,选择性小流化态风水冷渣方式或四台滚筒式除渣器,旋风筒与大床之间采取双非金属膨胀节连接,循环倍率为25-35.

法国阿尔斯通技术（如上锅等）水冷式布风板,单炉膛结构,双旋风筒,高温圆型绝热式分离器,U阀自平衡返料器,钟罩式风帽,六台给煤机前墙给煤,锥型阀放渣技术,选择性小流化态风水冷渣方式或四台滚筒式除渣器,旋风筒与大床之间采取三个非金属膨胀节连接,分离器锥管,直管段装有防堵风管,循环倍率为25-35.德国EVT福斯特惠勒技术（如哈锅等）水冷式布风板,双炉膛结构,双旋风筒,高温圆型绝热式分离器,L阀返料器,钟罩式风帽,二台给煤机后墙给煤,锥型阀放渣技术,选择性小流化态风水冷渣方式,旋风筒与大床之间采双非金属膨胀节,（3个非金属膨胀节）循环倍率为33-40,快速床,薄床压控制.50MW机组CFB技术讲座第14页7、国内循环流化床锅炉现实状况

（1）.CFB锅炉负荷：35-475t/h，670t/h，1050t/h，

CFB运行压力；超高压、高压、中压、低压等参数锅炉。（2）.使用燃料种类；烟煤、次烟煤、贫煤、无烟煤、褐煤、矸石、煤泥+矸石、

烟煤+矸石、烟煤+瓦斯气、石油焦等。（3）.适应燃料热值；改变范围为8400-24300kJ／kg(-5800kcal／kg)，并可燃烧各种挥发分燃料。50MW机组CFB技术讲座第15页1、(4).分离器种类；分离器：有高温、中温分离器。依据分离形式不一样可分为：旋风分离器、惯性分离器。依据几何形状不一样可分为；圆型、方型、异型分离器依据冷却方式不一样可分为；风冷分离器、水冷分离器、汽冷分离器、绝热分离器。(5).返料器种类:“J”型阀返料器、“L”型、“U”型、自平衡式返料器.(6).配风系统：高压风机、增压风机、罗茨风机、一次风机、二次风机、引风机、流化风机、密风风机。(7).给料系统:皮带给煤机、螺旋给煤机、刮板给煤机。(8).给料方式:前墙给煤、后墙给煤、回料与给煤混和后再给煤。(9).风帽种类:蘑菇形风帽、“T”形、“7”字形风帽、钟罩式风帽。

50MW机组CFB技术讲座第16页8、国内670t/hCFB循环流化床锅炉介绍670t/hCFB俯视图50MW机组CFB技术讲座第17页670t/hCFB正视图50MW机组CFB技术讲座第18页二、济锅、无锅、东锅、哈锅220t/hCFB锅炉主要特点50MW机组CFB技术讲座第19页2.1.1济锅220t/hCFB锅炉结构特点；

(1).二台油枪，床下点火，没有严格意义上风道燃烧器.(240t/h;床下2台，床上3台）(2).水冷式布风板，蘑菇形或钟罩式风帽，空床阻力为：2.6-3.3KPa.(3).4台给煤机，依据挥发份大小分别采取前/后墙给煤.(4).2台圆型汽冷式（或绝热式）旋风分离器，料腿下部装有冷却水套（专利）,返料系统配有高压风机.(5).改进型半“Ｕ”型半“Ｌ”型自平衡式回料器，负荷改变时不需要再次调整返料风量.(6).二台引风机、二台一次风机、一(二）台二次风机、二台高压风机（１开1备）．(7).汽包、除渣、冷渣系统另配（济锅不生产）50MW机组CFB技术讲座第20页(8).配风系统到播煤风口－播煤风一次风经过风帽进入炉膛－流化风二次风给煤机密封风经过下二次风口进入炉膛经过上二次风口进入炉膛返料风返料小床－回料风返料小床－松动风50MW机组CFB技术讲座第21页(9).锅炉本体一些特点：锅炉本体露天布置,全悬掉挂结构,无抗风柱；汽包水位中心线为240t/h40m;260t/h,41.5m；炉墙为膜式壁布置，炉内衬耐火浇筑料比较厚，重型炉墙结构；尾部烟道四面为磷酸盐砖砌筑；绝热式旋风分离器，料腿下部装有冷却水套；蘑菇型风帽，运行磨损周期普通为10-12个月；炉本体下部中间排渣；排烟温度普遍较高；飞灰含碳量比较高，普通都在10-13%；中心筒吊挂装置轻易出现变形、脱落；50MW机组CFB技术讲座第22页2.1.2济锅220t/hCFB锅炉操作特点；(1).一、二次风配比为60%比40%，下排二次风与上排二次风配比为7:4，B-ECR100%下一次风量为13-15万Nm3/h,沸下温度与一次风量耦合关系比较紧密，正常情况下选择适当一次风量以控制沸下温度，燃煤发烧量在4000-4500kcal／kg范围内，沸下温度范围880-920℃，沸中温度为910-930℃，床温控制标准为；高负荷高床温、低负荷，低床温，65%负荷以下以控制一次风量为主，比较适合于燃烧5000kcal／kg以下，可燃基灰份在25-35%左右煤种。(2).B-ECR100%下二次风量为8-10万Nm3/h，选择适当二次风量以控制炉膛内温度场梯度分布和控制尾部烟道含氧量，填补在密相区因为氧大量消耗而造成稀相区氧不足影响燃烧效率，含氧量大小同时反应应了尾部烟道过剩空气系数大小，反应应了尾部烟道烟气流速对受热面冲刷和磨损情况，70%负荷以上以控制二次风量为主。(3).床温居高不下时在减小给煤量同时可适当调整下排二次风量(4).炉膛平衡点在炉膛出口，负压控制为0-(-50)Pa。

50MW机组CFB技术讲座第23页(5).返料风量由高压风机提供，U型自平衡回料器在负荷改变时含有自平衡能力，所以冷态试验时调整好以后负荷改变时不需要再调整。(6).关于除渣和冷渣系统；A：当前哈锅、东锅在220t/h及以上CFB锅炉普遍采取了；风、水冷除渣、冷渣器（炉两侧除渣）。除渣靠高压风机出口到炉排渣管根部风量来控制除渣量进而控制床压。冷渣靠流化风量和冷凝水量来进行。B：当前济锅采取是炉底部中间排、除渣，控制旋转滚桶式除渣器转速来控制床压，旋转滚桶式除渣器转速为1-2转/分。(7).济南锅炉厂220T/HCFB特点：a.循环倍率为18-25，普通情况下不超出20倍，循环倍率偏低，为准流化床炉，负荷在65%B-MCR以下以沸腾床燃烧方式为主。b.高床压控制，普通情况下控制在8.5-10.5KPa,床层温度偏高，适合烧发烧量为5000kcal／kg以下煤，最正确煤种4000-5000kcal／kg，可燃基灰分为25-35%。c.回料口、旋风筒入口(靶区）、上部水冷壁轻易磨损和爆管。50MW机组CFB技术讲座第24页

d.尾部烟道受热面磨损较小。e.在烧发烧量为5000kcal／kg以下煤种时非常稳定。f.在烧发烧量大于5000kcal／kg以上煤种时床温偏高，极端情况下可达970-980℃，因为可燃基含碳量高而灰分低,造成循环灰量不足，致使换热效率降低,可能会造成高负荷带不上去，主汽温度偏低情况。处理方法：1、在给煤中掺入1/3或1/4灰渣。2、适当提升床压运行。3、增加一次风量，降低二次风量运行。50MW机组CFB技术讲座第25页图一;济锅260t/hCFB（3500kcal／kg）锅炉负荷--烟风系统关系曲线图50MW机组CFB技术讲座第26页图二;济锅260t/hCFB锅炉负荷—床压关系曲线图50MW机组CFB技术讲座第27页图三;济锅260t/hCFB（3500kcal／kg）锅炉负荷—床温关系曲线图50MW机组CFB技术讲座第28页无锅220t/hCFB锅炉主要特点50MW机组CFB技术讲座第29页

(1).床下点火，2台油枪，没有严格意义上风道燃烧器.(2).依据煤种挥发份大小采取前/后墙给煤，4台给煤机,无锅当前已投入运行CFB锅炉基本上都是前墙给煤方式。(3).水冷式布风板,钟罩式风帽,布风板上250-350mm处配有一次风环风管.(4).2台方型(或异形)水冷式旋风分离器,膜式壁结构,在水平烟道及料腿斜管处各有一非金属膨胀节,改进形回料风系统.(5).采取U型自平衡式回料系统，回料阀比济锅略小，含有自平衡性能,运行时现场只需打开风门送风,使回灰通畅，负荷变动时，不需再次调节风量，U型返料阀能依据回灰量大小自动平衡。(6).二台引风机、二台一次风机、一台二次风机、返料系统配有二台高压风机，开一备一。2.2.1无锅220t/hCFB锅炉结构特点；50MW机组CFB技术讲座第30页(7).配风系统

到播煤风口一次风经过风帽进入炉膛--流化风二次风经过上二次风口进入炉膛经过下二次风口进入炉膛经过前后墙上一次风口进入燃烧室—距布风板250-300mm返料风返料小床－回料风返料小床－松动风1/松动风2/松动风350MW机组CFB技术讲座第31页(8).锅炉本体一些特点：锅炉本体露天布置,全悬掉挂结构；汽包水位中心线为41.3m(260t/h)；炉墙为膜式壁布置,轻型炉墙结构；水冷式旋风分离器，膜式壁结构；钟罩式风帽，运行磨损周期普通为30-36个月；炉本体下部中间排渣；尾部烟道四面为膜式壁结构；排烟温度普通在140-150℃50MW机组CFB技术讲座第32页2.2.1无锅改进形回料风系统图石灰石给料口50MW机组CFB技术讲座第33页2.2.2无锅220t/hCFB锅炉操作特点；(1).一、二次风配比为70-75%比25-30%，B-ECR%下一次风量为18-19.4万Nm3/h,沸下温度与一次风量耦合关系紧密,沸下温度范围880-920℃，控制标准为；高负荷高床温、低负荷低床温。(2).B-ECR%下二次风量为8-9.7万Nm3/h，选择适当二次风量以控制炉膛内温度场梯度分布和控制尾部烟道含氧量，填补在密相区因为氧大量消耗而造成稀相区氧不足影响燃烧效率，含氧量大小同时反应应了尾部烟道过剩空气系数大小，反应应了尾部烟道烟气流速对受热面冲刷和磨损情况。(3).炉膛平衡点在炉膛出口负压为-50-(-200)Pa。(4).返料风量由高压风机提供，因为回料器采取U型自平衡式回料器，炉静态试验时返料风档板调好后普通不动。(5).除渣、冷渣器无锅不生产，由用户另配。50MW机组CFB技术讲座第34页东锅220t/hCFB锅炉主要特点50MW机组CFB技术讲座第35页2.3.1东锅220t/hCFB锅炉结构特点；(1).床下点火，2台油枪，带有风道燃烧器(2).依据煤种挥发份大小采取前/后墙给煤,4台给煤机,当前已投入运行CFB锅炉基本上都是前墙给煤方式.(3).2台汽冷式旋风分离器.(4).“J”阀型返料器，返料风量由二台或三台罗茨风机提供，可依据负荷变化时适当调整返料风量,返料风机两开一备,在返料风母管与一次风母管之间安装有调整挡板用以调整返料风母管压力。(5).二台引风机、二台一次风机、一台二次风机、三台或二台高压罗茨风机风机。(6).风水冷除渣、冷渣器，锅炉零m配二台除渣流化风机和一台密封风机。50MW机组CFB技术讲座第36页(7).配风系统从炉膛底部风室，经过风帽进入炉膛，形成流化风部分一次风经给煤增压风机增压后，作为播煤风一次风道上并联有风道点火器，单独配一台点火增压风机，以克服风道燃烧器阻力。风冷渣器前三仓用一次热风，后一个仓用一次冷风作为流化冷却介质。一次风50MW机组CFB技术讲座第37页二次冷风作为给煤皮带密封风热风经过上二次风室进入炉膛（风室挡板可调）热风经过下二次风室进入炉膛（风室挡板可调）

二次风50MW机组CFB技术讲座第38页2.3.2东锅220t/hCFB锅炉操作特点；一、二次风配比为50-55%比45-50%，B-ECR100%下一次风量为10-13万Nm3/h,沸下温度与一次风量耦合关系比较紧密，选择适当一次风量以控制沸下温度,燃煤发烧量在4000-5000kcal／kg范围内，沸下温度范围880-920℃，沸中温度为910-930℃，床温控制标准为；高负荷高床温、低负荷，低床温，70%负荷以下以控制一次风量为主，比较适合于燃烧5000kcal／kg以下，可燃基灰份大于27%以上煤种。B-ECR100%下二次风量为8-10万Nm3/h，选择适当二次风量以控制炉膛内温度场梯度分布和控制尾部烟道含氧量，填补在密相区因为氧大量消耗而造成稀相区氧不足影响燃烧效率，含氧量大小同时反应应了尾部烟道过剩空气系数大小，反应应了尾部烟道烟气流速对受热面冲刷和磨损情况，70%负荷以上以控制二次风量为主。床温居高不下时在减小给煤量同时可适当调整下排二次风量炉膛平衡点在炉膛出口，负压控制为-50-100Pa。返料风量由高压罗茨风机提供，调整负荷时首先要调整返料量和一次风量,然后再调整给煤量，注意；先调风、后调煤。采取风、水冷除渣、冷渣器。除渣靠高压罗茨风机出口到炉排渣管根部风量来控制除渣量进而控制床压。冷渣靠流化风量和冷凝水量来进行。50MW机组CFB技术讲座第39页2.3.3东锅220t/hCFB锅炉存在主要问题；“T”形以及“7”字形风帽磨损及漏灰问题风水冷除渣问题50MW机组CFB技术讲座第40页哈锅220t/hCFB锅炉主要特点50MW机组CFB技术讲座第41页(1).2台油枪，床下点火，带有风道燃烧器.(2).2台给煤机,4台旋转给料阀,常见大部分采取后墙给煤技术.(3).2台高温绝热旋风分离器，回料器配有高压风机,开一备一.(4).水冷式布风板,钟罩式风帽,布风板上250mm处配有一次风环风管.(5).220t/H锅炉多采取“U”型或440t/h锅炉多采取“L”型自平衡式回料系统，负荷改变时不需要再次调整返料风量。(6).常见配置:二台引风机、二台一次风机、一台二次风机、二台高压风机、一台密封风机。(7).L阀或（锥型阀）风水冷小流化态除渣、冷渣（配有单独流化风机）2.4.1哈锅220t/hCFB锅炉结构特点；50MW机组CFB技术讲座第42页(8).配风系统

一次风道上并联有风道点火器、经过风道进入炉膛经过前、后墙上一次风环管进入燃烧室从炉膛底部风室，经过风帽进入炉膛，形成流化风一次风50MW机组CFB技术讲座第43页热风到播煤风口经过上二次风室进入炉膛经过下二次风室进入炉膛

备注；给煤机以及炉膛有专用密封风机二次风50MW机组CFB技术讲座第44页2.4.2哈锅220t/hCFB锅炉操作特点:一、二次风配比为55-50%比45-50%，B-ECR100%下一次风量为13-15万Nm3/h,选择适当一次风量以控制沸下温度，沸下温度范围880-920℃，标准为；高负荷高床温、低负荷低床温，循环倍率为33-40倍,薄床压控制,为快速床。B-ECR100%下二次风量为8-12万Nm3/h，选择适当二次风量以控制炉膛内温度场梯度分布和控制尾部烟道含氧量，填补在密相区因为氧大量消耗而造成稀相区氧不足影响燃烧效率，含氧量大小同时反应应了尾部烟道过剩空气系数大小，反应应了尾部烟道烟气流速对受热面冲刷和磨损情况。给煤口和炉膛有密封风机密封，炉膛平衡点在炉膛出口，负压控制为-50-100Pa.返料风量由高压风机提供，因为回料器采取U型自平衡式回料器，炉静态试验时返料风档板调好后普通不动。采取“L”阀或“锥型阀”风、水冷除渣、冷渣器，除渣靠流化风机和密封风机到炉排渣管根部风量来控制除渣量进而控制床压，冷渣靠流化风量和冷凝水量来进行。50MW机组CFB技术讲座第45页哈锅床下燃烧器配风（风道燃烧器）第一级为点火风；点火风要随油枪负荷大小来调整（即油风挡板）.第二级为混合风；经予燃室内、外筒之间风道进入予燃室内，其作用是为了预防油枪点火时油火焰贴壁使予燃室内筒壁过热。第三级为开启风；第三级风是热风，开启成功后，打开三级风，关闭第一、二级风，（均为一次风，其中第一、二级为冷风）。50MW机组CFB技术讲座第46页2.4.3哈锅220t/hCFB锅炉存在主要问题；薄床压控制,料层比较低情况下,如流化风不稳则轻易产生贯通性沟流,造成料床结焦.从当前已投运机组情况看,二台给煤机绕到后墙给煤效果并不好,其中一台给煤机假如有问题,可能对料床分布均匀性影响较大,轻易造成结焦.其后墙给煤方式与“L”形回料阀配合不好,造成回料器温度偏高可达到950-970℃,而造成回料器结焦.其主要原因是播煤风压头小于罗茨风机压头,而使回料管阻力较大,回料不畅,回料风反串,在料腿二次燃烧,致使温度偏高.50MW机组CFB技术讲座第47页三、CFB-DCS控制系统介绍50MW机组CFB技术讲座第48页1.介绍流化床锅炉控制难点：怎样处理超大惯性问题煤粉炉燃烧惯性时间普通在；40-60S流化床锅炉燃烧过程；煤进入炉膛--吸热--放出挥发份--加热升稳—炸裂—形成焦碳燃烧因为煤颗粒较大，所以流化床锅炉燃烧惯性时间大约在150-180S对超大惯性对象处理决定了能否将燃烧系统投入闭环运行关键，到当前为止北京和利时企业已经将给煤燃烧控制、一次风量控制、二次风量控制、炉膛负压控制、汽包水位控制、和喷水减温控制系统等投入自动调整有；(1).山东威海热电厂220t/hCFB(无锡锅炉厂）(2).山东临清运河热电厂2Ⅹ130t/hCFB(济南锅炉厂）(3).山东腾州生建煤矿电厂260t/hCFB(东方锅炉厂）(4).安徽滁州热电厂2Ⅹ75t/hCFB(北京锅炉厂）50MW机组CFB技术讲座第49页负荷状态稳态慢速改变快速改变(甩负荷试验）每分钟平均改变低于MCR（%）135蒸汽压力偏差（MPa）±0.06±0.09+0.15–0.13炉膛压力偏差（Pa）±20±20±40氧量低于偏差（%）±0.2±0.4±0.8汽包水位偏差（mm）±10±25±32过热汽温偏差（℃）±3.0±5.0±8.0床温偏差（℃）±5.0±5.0±10.0山东威海热电厂220t/hCFB(无锡锅炉厂）自动调整技术指标2.220t/hCFB自动调整系统主要技术指标50MW机组CFB技术讲座第50页50MW机组CFB技术讲座第51页3.CFB锅炉自动调整系统投入条件：(1).氧量表指示正常，二侧烟气含氧量表示值差应小于2%，在正常情况下和在额定负荷情况下为4.5-7%范围内改变。(2).电动执行器工作正常，执行器输入信号与位置反馈信号线性误差应小于1.5%（部颁标准）。(3).给煤机工作正常，给煤机转速输入信号与转速反馈信号线性误差应小于1.5%（部颁标准），且无飞速或失控现象，多台给煤机工作时（无偏置）转速差不应大于30R.p.m。(4).压力、差压及各种仪表工作正常，无抖动或漂移。

50MW机组CFB技术讲座第52页4.CFB锅炉自动调整系统考评范围及标准：(1).投入自动调整系统范围：负荷可调整范围：额定负荷70-100%之间（部颁标准）。(2).投入自动调整系统负荷改变率：最大负荷改变率：每分钟负荷改变率小于B-ECR5%。（部颁标准）。(3).投入自动调整系统时间：投入自动调整系统时间应大于锅炉主设备连续运行时间80%，(4).考评时间应将由给煤机断煤或其它主、辅机设备故障而影响自动调整系统考评时间除外。(5).考评标准：国家电力企业标准《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督要求》1998-9-30版：标准。

50MW机组CFB技术讲座第53页四、模拟控制系统（MCS）50MW机组CFB技术讲座第54页1、母管压力调整系统母管制机组负荷普通情况下采取均匀分配标准依据锅炉机组实际运行情况进行偏置依据锅炉出口与母管压力差进行偏置50MW机组CFB技术讲座第55页2、CFB锅炉负荷调整系统锅炉主控制器

解耦给煤机负荷调整一次风量调整负荷控制指令二次风量调整床压调整

CFB锅炉主控制器调整框图50MW机组CFB技术讲座第56页3、给煤机负荷调整系统引入教授系统F(x)1,F(x)3调整负荷维持床温在一定范围内控制给煤量、燃油量使能量供给与能量需求相平衡多级调整系统考虑床温影响烟气含氧量快速校正50MW机组CFB技术讲座第57页给煤机负荷调整系统负荷控制指令主控制单元床温校正调整F(x)3氧量校正调整F(x)2负荷改变率校正负荷积分器控制负荷平衡器控制给煤机给煤量控制校正调整负荷氧量函数F(x)150MW机组CFB技术讲座第58页4、一次风量调整系统引入教授系统F(x)2负荷随动维持流化风量控制和调整一次风量多级调整系统考虑床温影响考虑床压影响50MW机组CFB技术讲座第59页负荷控制指令主控制单元床温校正调整F(x)1负荷校正调整F(x)4负荷改变率校正负荷平衡器控制一次风量控制执行机构*一次风量调整系统校正调整1校正调整2床压校正调整F(x)5一次风量控制执行机构有以下三种形式：1.风机导叶执行结构2.液力耦合器3.变频调速器50MW机组CFB技术讲座第60页5、二次风量调整系统送入燃料燃烬所需空气量分段燃烧降低NOX维持烟气含氧量考虑炉膛温度场梯度分布考虑回料温度控制二次风量多级调整影响原因：煤种、负荷、床温、炉温、床压50MW机组CFB技术讲座第61页二次风量调整系统

二次风量控制执行机构有以下三种形式：1.风机导叶执行结构2.液力耦合器3.变频调速器烟气含氧量主控制单元温度场梯度校正F(x)6氧量校正调整F(x)2给煤负荷前馈调整校正调整负荷氧量函数F(x)3给煤负荷负荷改变率校正二次风量控制执行机构*50MW机组CFB技术讲座第62页6、炉膛压力调整系统维持炉膛负压控制引风机入口档板送风量作为前馈50MW机组CFB技术讲座第63页炉膛负压调整系统炉膛负压一次风量二次风量PT△K≮≯TR∫A-A/MTZT∑+LAG+FTFTf(x)50MW机组CFB技术讲座第64页7、汽包水位调整系统汽包水位是机组运行主要参数反应给水量与供汽量之间动态平衡低负荷时采取单冲量调整系统高负荷时采取三冲量调整系统采取温压赔偿尽可能克服“虚假水位”影响多组PID参数50MW机组CFB技术讲座第65页主给水流量调整阀旁路给水流量调整阀锅筒水位设定AAI锅筒水位测量1锅筒水位测量3锅筒水位测量2锅筒水位3取中AI锅筒压力测量1锅筒压力测量3锅筒压力测量2锅筒压力3取中△X/L+-F1(x)TF2(x)△>15%自保持h零点迁移赔偿计算+-△K≮≯TRACKIdi/dt总蒸汽流量△KTTRACK∫赔偿后给水流量A/MTRACKF(x)T△KTTRACK∫△K≮≯TRACK∫ZT+-选AAB给水流量>30%A/MTRACKF(x)ZT报警//L2//L1H1//H2//H3//报警至BMS锅炉跳闸至BMS锅炉跳闸揩紧急事故放水汽包水位调整系统50MW机组CFB技术讲座第66页8、主汽温度调整系统维持主汽温度稳定提升蒸汽品质预防过热器过热度降低喷水减温（喷水式、表面式）串级控制系统多组调整参数与给水调整综合考虑50MW机组CFB技术讲座第67页减温器出口汽温主汽流量主汽温度●TT-△+K∫∑≮≯TRg(x)FTA/MTZTTT△K≮≯TR∫A+-f(x)主蒸汽温度调整系统尤其要注意：减温器出口汽温要依据锅炉厂热力平衡计算书进行。50MW机组CFB技术讲座第68页9、床层厚度（床压）调整系统床层厚度太小则不易组织燃烧及脱硫过程床层厚度太大则会增大运行成本床层厚度由床压控制来实现50MW机组CFB技术讲座第69页床压排渣机转速/排渣管流化风量PT△K≮≯TR∫A-●ST-△+K∫≮≯TRA/MTZTf(x)+排渣机转速/排渣管风量调整阀床层厚度（床压）调整系统50MW机组CFB技术讲座第70页10、石灰石给料量控制系统石灰石脱硫依据煤种含硫量依据给煤量Ca/S比50MW机组CFB技术讲座第71页FT△K≮≯TR∫-A/MTZT石灰石给料量+SO2△K≮≯∫A+-SO

2含量×FTA给煤量Ca/S比f(x)石灰石给料量控制系统50MW机组CFB技术讲座第72页除氧器压力调整系统11、除氧器压力调整系统50MW机组CFB技术讲座第73页除氧器水位调整系统12、除氧器水位调整系统50MW机组CFB技术讲座第74页13、减温减压调整系统减温减压调整系统50MW机组CFB技术讲座第75页14、风道燃烧器负荷调整系统风道燃烧器负荷调整系统50MW机组CFB技术讲座第76页15、风道燃烧器燃油风量调整系统风道燃烧器燃油风调整系统50MW机组CFB技术讲座第77页五、顺序控制系统（SCS）50MW机组CFB技术讲座第78页1、介绍：主设备、辅机顺控及联锁程序开启、停顿手动单独控制联锁保护控制50MW机组CFB技术讲座第79页◆SCS次序控制主要功效：

CRT显示运行状态条件不满足时报警中止顺控过程联锁保护指令优先级最高手动控制指令优先级次之自动控制指令优先级最低同一设备开、关指令互锁主要手动操作指令需确认50MW机组CFB技术讲座第80页引风机开启条件满足AND（引风机开启）AND高压风机开启高压风机开启条件满足AND二次风机开启二次风机开启条件满足AND一次风机开启一次风机开启条件满足◆烟风系统

风机启/停次序1、二次风机作为播煤风

50MW机组CFB技术讲座第81页引风机开启条件满足AND（引风机开启）AND高压风机开启高压风机开启条件满足AND一次风机开启一次风机开启条件满足AND二次风机开启二次风机开启条件满足2、一次风机作为播煤风

尤其要注意：20-30%负荷以后可再开启二次风机。50MW机组CFB技术讲座第82页风机大联锁烟风系统单台设备跳闸后、可适当对锅炉其它附机设备进行调整，或对锅炉进行压火处理。50MW机组CFB技术讲座第83页电气.设备保护动作联锁保护动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆关命令终止连接开命令终止连接开命令输出反作用控制选择状态反馈关开引风机开引风机关引风机选线开关在主控引风机风门挡板位置≤10%引风机单相接地引风机过流OR高压风机全停引风机联锁投入ANDAND报警光字牌红/绿灯润滑油压正常OR一次风机全停引风机轴承温度高跳闸开引风机关引风机引风机功效组引风机开启条件及联动50MW机组CFB技术讲座第84页111NONO甲侧引风机出口风门已开甲侧引风机出口风门已关电动门设备故障联锁保护动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆关命令终止连接开命令终止连接开命令输出反作用控制选择状态反馈关开报警光字牌开甲侧引风机出口风门关甲侧引风机出口风门NOTANDNOT甲侧引风机出口风门过力矩甲侧引风机已开启甲侧引风机已跳闸引风机出口挡板联动50MW机组CFB技术讲座第85页关于回料风机

罗茨风机；容积式大压头、小流量，机械特征比较硬，当返料风量比较大时通常采取多台回料风机并列运行情况，通常采取2开1备方式。因为机械特征比较硬，在返料风母管与一次风母管之间通常要设一个调整挡板以调整回料风母管压力。增压风机对一些中小机组，通常采取在一次风母管上引一路支管，经过高压离心风机增压后作为回料风，缺点是调整回料风时影响流化风量，最近采取比较少。高压离心风机；简称高压风机大压头、小流量，机械特征比罗茨风机软，比普通离心风机硬，出口压力可到达50Kpa，风量可到达10000Nm3/h，通常采取1开1备运行方式。50MW机组CFB技术讲座第86页ONESHOT开1#高压风机1高压风机保护动作电气AND顺控设备设备保护动作联锁保护动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆关命令终止连接开命令终止连接开命令输出反作用控制选择状态反馈关开报警光字牌ANDAND引风机全跳闸一次风机全跳闸二次风机全跳闸高压风机投入联锁任一台高压风机跳闸ONESHOTAND高压风机开高压风机关高压风机选线开关在主控高压风机风门挡板位置≤10%(润滑油压正常)任一台引风机已开启ONESHOT关1#高压风机高压风机功效组50MW机组CFB技术讲座第87页高压风机出口挡板联动ONESHOT1114S4SNOTANDNOT111NOTANDNOTONESHOT甲侧返风机出口门过力矩甲侧返料风机已开启甲侧返料风机已停顿甲侧返料风机出口风门已开甲侧返料风机出口风门已关NO开甲侧返料风机出口风门NO关甲侧返料风机出口风门电动门设备故障联锁保护动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆关命令终止连接开命令终止连接开命令输出反作用控制选择状态反馈关开50MW机组CFB技术讲座第88页1#给煤机已开启1#给煤机已停顿ONESHOTONESHOT1#给煤机启指令1#给煤机停指令1#给煤机堵煤1#给煤机联锁按扭投入ORAND一次风机全跳闸引风机全跳闸高压风机全跳闸1#给煤机断煤1#给煤机电气保护动作AND1#给煤机选线开关在主控NOT1#给煤机密封空气压力低NOTNOT1#给煤机堵煤报警1#给煤机已停1#给煤机出口门已开电气故障启停联锁保护启启停状态反馈控制选择启自动命令启许可条件设备故障联锁保护停停许可条件停自动命令命令记忆电机报警光字牌1#给煤机内温度高MFT1#给煤机跑偏OR◆给煤系统50MW机组CFB技术讲座第89页ONESHOTONESHOT1#炉1#给煤机出口门过力矩NOT开1#炉1#给煤机出口门电动门设备故障联锁动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆控制选择状态反馈关开1#炉1#给煤机出口门开1#炉1#给煤机出口门关关1#炉1#给煤机出口门1#炉1#给煤机已跳闸TD15S给煤机出口插板联动50MW机组CFB技术讲座第90页ONESHOTONESHOT1#炉1#给煤机入口门过力矩NOT开1#炉1#给煤机入口门电动门设备故障联锁动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令记忆控制选择状态反馈关开1#炉1#给煤机入口门开1#炉1#给煤机入口门关关1#炉1#给煤机入口门1#炉1#给煤机已跳闸TD15S给煤机入口插板联动50MW机组CFB技术讲座第91页◆给水系统电气故障启停联锁保护启启停状态反馈控制选择启自动命令启许可条件设备保护停联锁保护停停许可条件停自动命令命令记忆电机1111#给水泵已停1#给水泵已启1#给水泵停指令1#给水泵启指令1#给水泵出口最小流量阀开1#给水泵润滑油压正常给水泵电机轴承温度高二值给水泵轴承温度高二值OR1#给水泵出口门关闭给水泵润滑油压低二值电气给水泵电气保护动作轴封水压正常1#泵为开启备泵给水母管压力低2#给水泵跳闸3#给水泵跳闸ORAND1#给水泵选线开关在主控ANDONESHOTONESHOT给水泵启/停逻辑50MW机组CFB技术讲座第92页给水泵附助油泵联锁1#给水泵1#辅助油泵故障1#给水泵1#油泵选线开关在主控1#给水泵2#辅助油泵跳闸电气故障启停联锁保护启启停状态反馈控制选择启自动命令启许可条件设备保护停联锁保护停停许可条件停自动命令命令记忆电机111#给水泵1#辅助油泵启指令报警光字牌1#给水泵1#辅助油泵开启按扭*AND1#给水泵1#辅助油泵已开启ONESHOTONESHOTORANDONESHOT1#给水泵1#辅助油泵联锁按扭投入ORNOT1#给水泵润滑油压力低II值1#给水泵1#辅助油泵停顿按扭*ANDNOT1#给水泵1#辅助油泵已停顿1#给水泵1#辅助油泵停指令50MW机组CFB技术讲座第93页给水泵出口门联动ONESHOTONESHOT1#给水泵再循环联锁按扭投入ANDAND1#给水泵出口电动门过力矩NOT1#给水泵出口流量>40%1#给水泵出口电动门已开1#给水泵出口电动门已关开1#给水泵出口电动门关1#给水泵出口电动门电动门设备故障联锁动作联锁保护开开许可条件开自动命令关自动命令关许可条件联锁保护关开关停顿命令命令