循环流化床锅炉项目行业项目解决方案

行行业解决方案有限公司 2.2国内循环流化床锅炉产品比较 102.2.1济南锅炉厂YG型CFBB 10 2.2.3杭州锅炉厂75T／H分级分离(百叶窗分离器)循环流化床锅炉 122.2.4北京锅炉厂与美国RELAYSTOLER公司合作引进的CIRCOFLUID型CFBB 12 2.3.1AHLSTOM公司流化床锅炉简介 132.3.2FW公司流化床锅炉简介 13 2.4.2德国Babcock和VKW公司 19 4.2.1顺序控制系统(SCS) 344.2.2燃烧管理系统(BMS) 354.2.2.1炉膛安全系统(FSS) 354.2.2.2燃烧器控制系统(BCS) 364.2.3模拟量控制系统(MCS) 36 六、先控在CFB的应用 46 面没有缓和。其主要原因是，能源建设和其他工业建设的比例失调，经济过热，工业发展速度过快，尤其是加工工业发展速度过快，大大超过了能源增长速度。我国的能源形势严峻，从长远看也不容乐观。在一次能源中，我国煤炭资源最为丰富，探明的储量已超过10000亿吨，居世界第三位，估计在地下深1500m以内的煤炭资源总量约40000亿吨。在探明的煤炭储量中，烟煤占70％以上、褐煤占14％、无烟煤占14％；我国探明的石油资源为70多亿吨，其中可采储量仅16亿吨；己探明的天然气资源3130亿m3。煤炭占我国化石燃料总储量的95％以上。丰富的煤炭资源和我国历史、经济等方面的条件相结构不会有大的变化。能源紧张不容忽视的原因是我国工业企业能耗过高。据世界资源研究所与设在伦敦的国际环境和发展研的是中国，达4339KJ，分别是法国的4.97倍、日本的4.43倍、意大剧的3.95倍、联邦德国的3.81倍、巴西的3.82倍、英国的2.l倍、加拿大的1.77倍、印度的1．64倍。如果我国的能耗能降低到巴西的能耗水平，我国用1988年的发电量去支撑工业增长速度还是富富有余的。厂锅炉进行改造，新建和拟建电厂要选用新锅护工艺，以便提高热效率，降低每度电的能耗量。为此，循环流化床锅炉是值得采用的新锅炉工艺。些处对锅炉采用新的先进控制方式，提高能源的利用率也是势在必行的。总产量的35％以上，所以燃用高硫煤是不可避免的。全国20％以上的发电用煤是高硫煤。高硫煤燃烧导致大量S0排放。S0是大气污染的重要元素之一。S0的污染属于低浓度、长期污染222的性质，对生态环境是一种慢性、叠加性的长期危害。S0对人类健康有很大影响，它通过呼吸系统进2人人体，引起或加重呼吸器官的疾病，甚至导致死亡。S0还是形成酸雨的重要组成部分。可能引起雨2酸化的物质有硫化物类、氮化物类及氯化物类。我国酸雨以硫酸为主，占80％以上，带有大气SO污2染的明显特征。西南地区是我国燃用高硫煤的主要地区，也是我国的主要酸雨分布区。近年来，燃煤电厂S0的年排放量不断增长，其排放量占全国总排放量1／4以上。要控制我国酸雨的发展，就必须实现2燃煤电厂脱硫，对S0排放总量进行控制。如果S0的排放处于失控状况，则酸雨趋势将会恶化。221.2.2N0x的排放和危害NOx也是燃煤电站排放的主要污染物。煤燃烧生成的NOx主要是NO(占NOx总数的95％左右)和NO(占NOx总数的5％左右)，另外，还有少量的NO、N0、N0和N0，NOx对人类和环境的危害22252425是相当大的。NO和N0都是有毒气体，N0毒性更大，是NO的4—5倍。它们很容易和血液中的血色素22结合，使血液缺氧，引起中枢神轻麻痹症。NO还对呼吸器官粘膜有强烈的刺激作用，引起肺气肿和肺癌。此外，N0对人体的心脏、肝脏、肾脏和造血组织等都造成损害。在有NO存在时，O不断变成0，232使臭氧越来越少，从而减弱了对紫外光幅射的屏蔽作用，对地面生成造成危害。另外,N0在阳光照射2下会和大气中的其它污染物发生一系列连锁反应，形成毒性很大的光化学烟雾。另外，NOx与S02和粉尘共存，在粉尘中重金属元素的催化作用下，可生成毒性很大的硝酸或硝酸盐气溶液，形成酸雨。煤粉燃烧锅炉解决污染物排放问题在技术上和经济上的局限性。煤粉燃烧锅炉也采取了很多措施，试图降低S0和NOx的排放，主要有煤粉燃烧的低NOx燃烧器、炉内喷钙脱硫和尾部烟气脱硫、脱硝技2术。但目前看来，在技术上和经济上都有其局限性。低NOx煤粉燃烧器在无烟煤燃烧上有很大的局限性，因为无烟煤着火困难，所以在燃烧器设计上必须以满足尽快着火为第一准则，而这与控制NOx生成在本质上是矛盾的。目前，无烟煤煤粉燃烧器的NOx排放大都在650一1000mg／Nm3左右，仍不能不多。从发展看，它不能满足逐渐提高的排放控制要求，生存空间将越来越小。尾部烟气脱硫(FGD)，广运用。另外，还有烟气同时脱琉脱硝的电子束法，据称它能同时去除S0和NOx，无排水，副产品可2用作农业用化肥[(NH)SO，NHNO]。目前该产品还处于试验论证阶段，要进入工业化应用还有很42443长的路要走，经济性问题也有待进一步验证。成0—10mm的颗粒后送入炉膛，同时炉膛内存有大量床料(炉渣或石英砂)，由炉膛下部配风，使燃料在床料中呈“流态化”燃烧，并在炉膛出口或过热器后部安装气因分离器(一般均采用旋风分离器)，将分离下来的固体颗粒通过回送装置再次送入炉膛燃烧。展初期的主要目的是进一步提高锅炉燃烧效率和燃烧劣质燃料(见表1，表2)，使用厂家主要是非电行的流化床锅炉所用燃料有各种煤、煤矸石、石油焦、生物质、市政垃圾、废纸液等，欧洲一些国家甚至考虑用流化床锅炉燃烧动物废弃物。同鼓泡床相似，在流化床锅炉的炉膛底部存在一个物料浓度较大的密相区，物料成分主要是灰和添加剂(如细河沙、脱硫用石灰石等)，炉膛运行温度一般控制在850--900之间。因此，在流化床锅炉炉膛底部存在一个很大的“蓄热池”，因为循环流化床锅炉内有热、着火燃烧。所以不同燃料投入炉内都能较好地着火燃烧。某发电厂以130t/h循环流化床锅炉替代原有130t/h煤粉炉的综合利用技术改造，该项目的实周围众多的水泥厂综合利用。通过对该厂发电厂记录数据的统计和计算分折，对节能效益及投资回报做出以下评价：1、节能效益采用循环流化床锅炉后，从2001年1月到7月，累计的节能效益为110万元。年减排CO3.83万t。综合利用灰渣12.27万元。22、投资回收期项目增加的总投资为190万元，年收益172.89万元。投资回收期＝投资／年收表1循环流化床锅炉系统比链条锅炉系统每年节约的能源费锅炉出力锅炉出力蒸汽压力蒸汽温度1.27MPa饱和温度44.4512.4432.013.82MPa450℃87.3320.3966.941.27MPa饱和蒸汽22.806.2216.58达98~99％，相当于煤粉燃烧锅炉的燃烧效率。在环保性能方面，因其是低温燃烧(燃烧温度850一900℃)，且有较大的二次风率(40％一50％)，所以对降低NOx的排放非常有利，NOx排放降低到250mg／Nm3以下是完全可能的。同时，可向炉内加入石灰石脱硫。非常有利的是，炉内脱硫反应的最佳温度(825—850℃)正好与燃烧温度基本相同，并且，石灰石随床料多次循环，提高了利用率。在Ca／S比为1.8—2.5时，脱硫效率可达90％以上。东方引进型宁波50MW循环流化床锅炉1#、2#炉排放烟气中S0含量分别低于250ppm、150ppm，NOx排放均低于100ppm。显示了CFB锅炉低污染物排放的2环保优势。和半干法烟气脱硫。最成熟可靠的是湿式石灰石脱硫技术，该技术的应用约占国外电厂装机容量的85%。这是迄今为止采用最广泛和最有效的脱硫技术。特别是在300MW及以上等级的大型燃煤锅炉中，基本采用了尾部烟气脱硫方案。灰石粉到炉后，烟道尾部加入催化剂并反应吸收硫分，这一技术也适用于老厂改造项目。南京下关发电近几年循环流化床锅炉的发展较迅速，特别在10MW、20MW等级CFB发电机组运行业绩良好，可靠性较高，技术已趋成熟。通过对湿式脱硫、炉内喷钙脱硫、CFB技术的分析研究表明：从设备投口，另外石灰石-石膏法还受到场地的制约；CFB设备投资与原煤粉炉方案相比增加较少，而国内已引进了成熟的10MW等级CFB技术，锅炉设备国产化已经成熟，有利于降低设备成本。表2对几种常用脱硫方式进行了比较，由表中可以看出采用流化床脱硫与其它脱硫方式相比脱硫效率高，占用场地少，运行费用低等优点。th炉)内容内容技术方案所需条件技术优点技术缺点年运行费用(万元/循环流化床脱硫采用CFB锅炉及增加石灰石磨碎设备及输送设备主要设备可以国产运行检修量大3000(国产)350炉内喷钙脱硫炉内结构相应变化增加脱硫设施增石灰粉制备设备满足硫排放标准运行检修量大，主设备需进口3750410湿式尾部烟气脱硫增加脱硫设施，增石灰粉制备设备，增加二次污染及处理设备满足硫排放标准二次污染。运行检修量大，主设备需进口4818428.52.1形成历史循环流化床(CFB)燃烧技术是一项近二十年发展起来的清洁煤燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃合利用等方面具有综合优势，为煤粉炉的节能环保改造提供了一条有效的途径。入一装有焦炭颗粒的炉室的底部，然后观察到了固体颗粒因受气体的阻力而被提升,形成一个“流化”的床体。循环流化床真正成为具有工业使用价值的新技术是在五六十年代，并从80年代开始形成了一个循环流化床基础研究的高峰期。循环流化床锅炉作为一种新型高效低污染燃煤技术，在国内外已得到广泛认同和应用。1979年芬种燃烧工艺技术。1975年西德鲁奇公司把这项技术用于锅炉燃烧。其流程和工作原理如图1所示。历近30年后，这种锅炉已显示了优于鼓泡流化床的特点，发展极快，锅炉容量由50、250、270、410t负荷调节灵活，负荷为25％，锅炉也能运行，负荷调节速度为每分钟5％负荷；燃料适应性好，燃烧效率大于98—99％，热效率为92％；钙硫摩尔比为2.0，脱硫效率大于90％；由于燃烧温度低．约850-900℃左右，所以N02排放量低于200ppm。可见循环流化床性能远比鼓泡流化床性能好很多。图1鲁奇循环流化床锅炉系统图9.流化床热交换器10.布袋除尘器3.燃料破碎机4.石灰石仓7.旋风分离器8.锅炉对流受热面11.汽轮发电机12.烟囱态试验的基础上建立循环流化床热态试验台，对循环流化床的燃烧特性、传热特性以及降低污染排放的动2.2国内循环流化床锅炉产品比较八十年年初，国内就开始研制高效、低污染的循环流化床锅炉。1989年中科院工程热物理研所与济南锅炉厂联合开发的35T／H、中压循环床锅炉通过了国家级鉴定。带动了国内循环流化床锅炉的发展。到目前为止，国内已有济南锅炉厂、四川锅炉厂、杭州锅炉厂等在有关院校，科研单位的协肋下相继开发出自己的中压或次高压循环流化床锅炉。其中有的已投入运行。北京锅炉厂与美国RELAYSTOKER，公司合作引进了德国BABCOCK公司的CIRCOFLUID型循环流化床锅炉的专利技术，能够生产从35T／H－130T／H系列的该型锅炉。2.2.1济南锅炉厂YG型CFBB1、炉型简介济南锅炉厂生产的YG－75／5.29-M型循环流化床锅炉是在与中科院联合开发的35T／H中压循风分离器和返料机构组成。炉膛下部是浓相层、最底部是布风板。布风板面积为10.2M2均布着639燃烧室。二次风约占总风量的50％，通过燃烧室下部分层布置的二次风喷进入炉膛。烟气夹带有大量的颗粒在烟气携带下进入旋风分离器。被捕集的颗粒通过J型无机械密封阀送入燃烧室。离开分离器的烟气进入尾部竖井。2、主要特征参数1)流化风速：W＝5m/s2)循环倍率：R＝20－25。3)分离方式：一级惯性分离十一级旋风分离4)回料机构：J型阀5)燃料颗粒度：0－13mm6)锅炉主要结构尺寸：汽包中心线标高：27.205m锅炉深度(柱中心线)：14.94m锅炉宽度(柱中心线)：8.8m3、主要问题1)高温烟道和旋风分离器的磨损2)热惰性大，启停时间长3)旋风分离器内有二次燃烧现象，控制不当易引起结焦。1、炉型简介四川锅炉厂与清华大学在联合开发出35T／H中压循环流化床锅炉的基础上，又研制出75T／H次高压循环流化床。该炉炉膛分设两个床：主燃烧床(2305×5490)，付床(又名细灰床1025×5490)。主燃烧床底部为一湍动床，床内工作温度800－870℃。由于烟气携带大量飞灰，其热容量较大，整个灰的循环燃烧。燃煤经布置在7.00米运转层上的四台螺旋给煤机，通过落料管运至主燃烧床上部，2、主要特征参数1)流化风速：4－5M／S2)循环倍率：R＝10－153)分离方式：两级平面流化离器(一级为惯性一级为平流分离器)4)回料机构：L阀(现改为U阀)5)燃料颗粒度：0－10mm锅炉深度(柱中心线)11.45m锅炉宽度(柱中心线)6.7m3、主要问题根据鞍山第二热电厂运行一年多的情况来看，主要问题表现在出力不足和浓相区、中间水冷壁及侧包墙管磨损严重。通过一段时间的反复在浓相区的反复摸索，通过改善燃料颗粒度的级配，出力问题已提高分离器的使用寿命及工作可靠性。2.2.3杭州锅炉厂75T／H分级分离(百叶窗分离器)循环流化床锅炉该型锅炉是中科院工程热物理所在研制35／h中压循环流化床锅炉的基础上、总结正、反两方面其主要结构尺寸为：锅炉中心线标高：24.8m(柱中心线)：15.85m锅炉宽度(柱中心线)：6.8m该型炉在浓相区和转弯烟室，采用镍铬合金热喷涂，根据有关试验，喷涂后可提高防磨性能6倍。它的主要优点在于送引风机电机容量小，电耗低。这种型式锅炉的潜在问题在于第一级百叶窗的分离效率能否得到保证。如果效率低则其后的过热度及烟气流速大，工作环境恶劣，分离器的材质选择十分重要。2.2.4北京锅炉厂与美国RELAYSTOLER公司合作引进的CIRCOFLUID型CFBBCIRCOFLUID型CFBB是高膨胀湍流床、低循环倍率，它是由下中泡床、湍流床、悬浮室、飞灰得燃及分段燃烧系统组成。是一种介于一般泡床与高速循环床之间的复合型CFBB。1)炉子下部为湍流床，膨胀后约高1.6m。此外粒子浓度为1000kg/m3。炉子上、下四周均为膜式水冷壁。上二次风口以下均用碳化硅等耐磨层敷盖。一次风率为55~60％，二次风率为40~58.0％。布风板区的流化风速为4.5m(85℃)，上部为3.5~4.5m／s。二次风在泡床上部送入。二次风板以上是悬浮段出口灰浓工为1.5~2.5kg/m3。相应满负荷的循环倍率为15左右。气体在屏式受热面前的停留时间为4秒，悬浮段上面布置有屏式过热器蒸发受热面及第二级省煤器。炉膛呈塔形布置。2)烟气离开炉膛出口时被冷却至400℃左右，进入旋风分离器。此种分离器用钢外壳与一层碳化硅或刚玉磨层即可。该型分离器100％分离效率直径为60~70μm。3)低负荷时为维持主床流化风速、并为利于煤种变化时控制床温，使省煤器后的烟气再循环与一次风混合进入主床，保证燃烧效率、脱硫效率、控制床温、布袋除尘器下飞灰部分再循环入炉燃烧。2、主要问题：1)由于炉膛为塔形布置，烟气流速低，致使磨损膛部分高大，钢材耗量大。2)炉内对流受热面外含尘量高，烟速高时磨损严重。受热面往往需制成管板式的结构。3)烟气采用再循环与飞灰复燃，对辅机要求高，系统复杂。2.3国外循环流化床锅炉的发展与比较国外自70年代石油危机以来，能源研究的重点就转到节约能源和广泛利用各种燃料方面。这一时期西方国家对环境治理提出了更高的强制的要求。而为解决燃烧电厂脱硫建造的全脱硫装置有着与电厂料，低温燃烧控制NOX和燃烧加入石灰石脱硫等优点，这是传统煤粉炉和链条炉所达不到的。目前世界上循环流化床锅炉有两种流派，第一种是在传统锅炉基础上发展，代表厂家有AHLSTOM和FW等，另一种是将锅炉作为一种燃烧工况尽善尽美的燃烧装置来设计，代表厂家有鲁奇(LURGI)，美国拜特尔实验室等(日本三井公司利用其专利生产的MSFB炉)，后者的主要特点是设计有外部热交换器(EHE)，三井的MSFB炉80％多的蒸发量在EHE内完成。国内锅炉类似于第一类。2.3.1AHLSTOM公司流化床锅炉简介AHLSTOM于1975年开发流化床锅炉，1976年建起中间试验厂，1979年第一台商业化锅炉出厂，1992年其在世界市场上按蒸发量计占45％。AHLSTOM的百炉宝系统(PYROFLOW)具有尖炉底，膜式水冷壁，炉膛中部布置有Л管过热器，炉膛出口连接旋风分离器(CYCLONE)分离出的物料通过J型阀与加煤及石灰石一同返回炉膛，使得物料和床料很快混合燃烧并脱硫。一次风由流化隔板送入燃烧室，同帽出口风压8000PA,二次风由不同高度送入燃烧室，炉膛风速310M／S正常5M／S风温1960℃。CYCLONE排出的热烟气经对流尾部受热面排出，尾部布置有过热器，省煤和空气预热器，排烟温度140℃。炉底排灰使用风冷却热回收装置，锅炉底灰温度250℃，底部，尾部烟道和除尘器的排灰比例为35：30：35，锅炉效率达90.6％。2.3.2FW公司流化床锅炉简介FW公司在1979年运行了第一台流化床锅炉，该公司的技术是在长期制造鼓泡床的经验上发展起来的，到目前已生产了四十多台鼓泡床及十多台循环流化床锅炉。FW的锅炉炉膛为平底，用蒸发水管围成风箱，配定向风帽，膜式水冷壁。炉膛出口接蒸汽管旋风分离器，其又作为第一级过热器分离出的物料通过J型阀返回到炉膛给煤及石灰石在炉前由热风送入，便于扩散开和烧湿煤。一次风由燃烧底部送入，炉膛风速为4M／S，二次风在炉膛中部加入，此处炉膛风速为5~6M／S。度149℃锅炉效率90％。锅炉底部和除尘器的排灰比例为80：20。炉底排灰应用了灰冷却器 (STRLPPERCOOLER)其中由水冷壁构成的灰箱，锅炉主给水引出一分支来冷却，出水再并入主给水，底部进风将炉膛排入的灰流化，使用定向喷嘴将粗粒排出，细灰返回炉膛。两家公司的产品有一个共同点均使用外置旋风分离器，根据AHLSTROM的统计92年西方市场销售的CFB炉均为外置式旋风分离器。AHLSTOM与FW在其他方面的独到之处现分述如下。根据美国拜特尔(BATTELLE)实验室的研究，无外部热交换器的CFB锅炉床温主度要由下列因素决定：1)燃料的释热率。2)燃烧中烟气带走热量。3)燃烧室中的受热面布置，主要是水冷壁。4)烟气或固体颗粒对受热面的传统系数。5)烟气或固体颗粒与燃烧室的温度差。上述各项中1)与2)随锅炉容量增大而上升，3)却不然，锅炉容量增大，总输入热量与受热面展受热AHLSTROM和FW公司在某项目220T／H炉的报价中具有明显的上述特征。特征\公司名称AHLSTROMFW汽包中心线高度33．7M43．7M燃烧室截面9．9M×4．97M10．67M．4．27M炉顶吸热扩展受热面调节负荷炉膛中部布置管过热器膜式水冷壁炉膛出口布置加热蒸汽旋风分离器膜式不冷壁蒸发受热面吸收排灰热量种AY＝38.6％的煤。AHLSTROM提出的煤粒径为0－10mm，最佳的分级要求应为S型中间多，两头少，粒径大的不能多，因大粒径在炉膛底部易引起超温结焦和缺氧从而产生较多的CO。FW公司提出了分级曲线从中可看出粒径＜5mm的占80％。于筛孔的大粒石头由机内可排出。燃烧中加入石灰石的粒度分级是影响脱硫率的一个重要因素，但石灰石的优劣及燃烧温度也将影响Ca／S和脱硫率。AHLSTROM曾对含钙(Ca)及孔隙率不同的石灰石作了试验要保证同样的脱硫率，不同质量的石灰石需要不同的Ca／S。运行时对炉内温度的控制对钙硫化的影响，一般均选择Ca／S=2的数值作为额定值，但在运行中应注意石灰石质量的变化和控制炉膛温度。止厉害，试验表明磨损量与烟速的三次方成正比，目前有的制造厂在易磨损的部位应用喷涂或堆焊技术，在钢管表面加上CR或STELITE钨铬钻合金。AHLSTROM和FW公司在炉膛底部的密相区，炉膛顶烟气转弯处，旋风分离器及J阀等部位主要应用了防磨销钉和专用防磨耐火材料的技术。FW公司在防磨技术上有如下特点：1)炉膛设计成平底，炉膛内无突出的部件烟气流上升及大物料下落均垂直。2)在炉膛底部的密相区四周水冷壁上焊接不锈钢防磨销钉，数量90－100个／M2，钉高38MM3)旋风分离器也在内部焊有防磨销钉，销钉高51MM销钉与水冷壁之间充填防磨导热材料。制作时整个旋风分离器分成4块，焊完销钉后，充填防磨材料，烘干成型运到现场组装。由于是汽冷壁与传统结构相比有明显优点。大大减少了启动时间。4)开发专门的防炉材料，在炉内使用的防磨导热材料中掺有细的不锈钢丝。AHLSTROM在炉膛中部设有Л管过热器。这种设计虽然对吸收热量，减少锅炉整体尺寸有利(同是220t/h炉比FW的低10米)，但也面临磨损问题。在早期的锅炉出现问题，一是在穿墙部位，二喘动，见图15在管的四周壁上使用一种坚硬的防磨材料，防止了磨损，这对目前国内在炉膛内布置有受热面的炉型是很好的借鉴。炉底部的排灰是控制床层厚度，调节燃烧的需要，回收850℃排灰中的热量又提高锅炉效率的手段，干排灰又是综合利用的要求，国内目前没有一套应用在CFB炉上的干排渣系统运行，国外在早期设计大多采用水冷螺旋输送机，目前仍在运行，由于这是种热的转动设备易出现磨损和其他机械故障，计思想就是设计成熟状态下工作的机械设备。AHLSTROM设计的底灰冷却器，整个灰冷却器是一个隔热的小室，底部布置风箱及风帽，炉膛内的灰由位差流入到灰冷却器，由底部进风使灰流化，粗粒径的灰由底部的旋转星型阀控制排放，阀门有空气密封，防止气体回流，细灰可返回到炉膛，排灰温度250℃左右。FW设计的排灰冷却器STRIPPER。结构上与炉膛底部相似，相当于一个小鼓泡床由小冷壁围成STRIPPER的冷却区。箱。STRIPPER分成三个区，一区是排放回收区，二、三是冷却区，每一个区有独立调节的风系统，风中，落灰管由旋转阀控制，排灰及送风协调动作，控制整个排灰量。STRIPPER具有如下的功能：1)将大粒径的灰渣清除并且控制密相区浓度，以免大粒径煤不易流动而升温，使床层发生深渣结焦，破坏了运行工况。3)起到控制床层厚度的作用。作为二次风吹入炉膛。2.4其他国外公司德国Lurgi公司是世界上最早从事循环床燃烧锅炉研究与开发的公司之一，在长期大量生产和试验的基础上，形成了独具特色的循环床锅炉技术。德国Lurgi、美国ABB-CE、法国Stein同为Lurgi化床燃烧技术方面的业务合并，成立了LLB公司专门从事循环床锅炉的开发与工程应用，拥有Lurgi采用Lurgi技术生产循环床锅炉的还有美国ABB-CE公司，法国Stein公司等。这两家公司在Lurgi型循环的大型化发展方面取得了令人瞩目的业绩。1985年，首台大型Lurgi型循环床锅炉(德国Babcock公司制造)在德国Duishburg电站投运，容量为270t／h(100MW)。1990年，由美国ABB-CE公司生产的500t/h(185MW)Lurgi型循环床在美国TexMex电厂投运。1995年，由法国Stein公司生产的700t/h(250MW)Lurgi型循环床锅炉在法国Gardanne电厂投运。这些锅炉都是当时世界上最大容量的循环床锅炉。法国通用电气阿尔斯登斯坦因工业公司引进了鲁奇公司的循环流化床锅炉技术，它从一开始就致力于大型循环流化床锅护的产品开发工作、1991年，它承建的法国东部艾米路丙(EmileHuchef)电站125MW搪环流化床锅炉投运，锅炉容量367t/h。参数l3.4MPa,545／540℃，主要燃用洗煤泥．也试烧过城市污泥、石油焦、褐煤等。这台锅炉运行记录良好，1995年可用率达98％，排放性能良好(SO2排放200~350mg／Nm3，NOx排放130~200mg／Nm3)。同时，这台锅炉还为该公司开发250MW循环流化床锅炉做了大量的试验论证。1995年，该公司在法国南部普罗旺斯(Provence)电厂投运了一台250MW循环流化床锅炉，其锅炉容量700t／h，参数16.9MPa，565／565℃，燃用高挥发分。高灰分、高含硫量的次烟煤(接近于系统,但由于煤的灰分中50％以上是CaCO。所以根本无需添加石灰石，SO排放250mg／Nm3左32右)，NO排放250mg／Nm3。同时，这台锅炉也为开发更大容量(400-600MW)的产品做了很多论证2扩展受热面的试验研究工作。法国通用电气阿尔斯登斯坦因工业公司的循环流化床锅炉产品虽然不多，但它走在循环流化床锅炉大型化发展的最前列。因此，它必然在大型循环流化床锅炉的发展中占有重要地位。ABB-CE公司最初的循环流化床锅炉技术也是从鲁奇公司引进的。其第一台循环流化床锅炉于1986年投产，安装在美国Scottpaper电站，容量为65MW，燃用无烟煤矸石。此后，ABB-CE公通过数学模型研究、试验台试验及工业试验手段，ABB-CE公司逐步发展了自己独立的循环流化床技术，商业名称为Flextech。到目前为止，ABB-CE公司已投运了十多台循环流化床锅炉，其中最大容量的是美国德克萨斯州NewMexico电厂165MW两台，另外，在韩国东海(Tonghae)电厂的第一台220MW已进入调试阶段。典型的Lurgi型锅炉床主要由流化床燃烧室、高温旋风分离器、外部流化床热交换器(ExtermalHeaterExchanger，也称外置式冷灰床)、流化密封送灰器及尾部对流烟道等组成。1、循环系统内设流化床燃烧室和外置低速流化床热交换器(EXE)。在燃烧室上部稀相区仅布置少量屏式受热面，二次风口以下为耐火混凝土炉衬结构。再热器和过热器受热面布置在外部流化床热交换2、根据锅炉燃料的差异，流化速度在5~8m/s之间变化，炉膛出口烟气中固体颗粒浓度为20kg/Nm3左右，相应的循环倍率为30-40左右。二次风比例为4:6，过量空气系数a＝1.15－1.12。因此，在燃烧室下部的密相区为低氧燃烧，形成还原性气氛。在二次风口上部为富氧燃烧，形成氧化性气氛。通过合理调节一、二次风比，可维持理想的燃烧效率并有效地控制NO生成量。燃烧效率99％，NO排放小于100~200ppm。xx4、炉膛出口布置高温旋风分离器。分离器人口烟温约850℃，分离器采用钢制外壳、内衬耐火和防磨衬里结构，分离效率可达99％，分离器阻力约为1000Pa。1、将烧烧与传热基本分离，负荷调节、温度调节灵活性大，负荷调节比为3:1，负荷变化速度为2、燃烧效率高，可达99％以上，燃烧适应性极强。3、脱硫效率和石灰石利用率高，当Ca/S=1.1~2.0时，脱硫效率为85~90％，NO，SO及粉x24、在冷灰床内可布置相当的受热面，克服了由于锅炉容量增大，而出现的相对炉膛四周表面积不够，而不足以布置所需受热面的矛盾，有利于大型化。i1、系统和结构复杂，燃料制备与干燥系统也较复杂，系统造价高。2、循环倍率较高，烟气中物料密度大，风机电耗较大，每1Mwl出力的自身电耗高达26Lw。2.4.2德国Babcock和VKW公司德国Babcock和VKW公司开发的Circofluid循环锅炉后高膨胀湍流床，或称低倍率循环床锅炉。0~12mm，如大于12mm则磨损严重)，密相区床料储存能量大，运行稳定。燃烧效率高，脱硫效率高，NO排放低，克服了鼓泡床锅炉埋管磨损，燃烧效率和脱硫效率低等缺点，也克服了高倍率循环床x粒子浓度过高、磨损严重，以及高温分离器体积庞大、结构复杂、压力损失大等缺陷，形成了一种典型Circofluid循环床锅炉与其它循环床锅炉的主要区别在于燃烧室和飞灰循环系统的设计。燃烧室下部为湍流床，膨胀后床高约为1.6m，此处的粒子浓度为1t／m3左右。燃烧室由膜式水冷壁构成，为防止腐蚀与磨损，下部用碳化硅等耐磨材料覆盖。燃烧室温度保持在850℃左右、一次风量为60％，二次风为40％，湍流床流化速度为4.5m／s二次风在湍流床上方送入。二次风口以上为悬浮段，燃煤中的细粒子(多为0.4mm以下)和挥发份在此区域燃烧放热(燃烧份额为0.4左右)。悬浮段出口烟温为800-900℃，出口飞灰浓度为1.5~2.5kg／Nm3，循环倍率10~20，烟气在床内(进蒸发受热面及省煤器。为了防止磨损，此段的气流速度小于5.5m／s，并在屏式过热器迎烟气流第一排管焊有防磨筋片。炉膛呈塔式布置。过剩空气系数为1.20。燃煤尺寸为0.8mm。采用中温旋风分离器。烟气离开炉膛进入分离器的温度为400℃左右，分离器尺寸大为缩小，不时间，降低了能耗，分离器对低灰份优质煤的分离效率为93~94％，对高灰份煤时为98~99％，对60~70um的颗粒，分离效率可达100％。送灰器采用具有自平衡能力或称自动调整型的Fluoseal流这两种飞灰再循环燃烧相结合，保证了燃烧效率高达98~99％。除尘灰再循环不仅改善了燃烧效率，此近85~90％的热量均在炉膛内吸收，能在50-100％负荷范围内保持过热汽温不变。Circofluid锅速低、炉膛高大、钢耗较大，炉内对流受热面烟气含尘量高，为防止磨损．此区域内的对流受热面往往需作成管板式特殊结构。另外，CO排放浓度也较其它几种炉型高。循环流化床燃烧(CFBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。煤粉炉属于最后一类，而沸腾炉却属于流化床。沸腾炉炉篦上堆放厚度为300~500mm，粒径为0~10mm的料层，炉篦下逐步加送入风量，开始时由于风量少，随着汽流速度的增大，气流通过料层300~500mm膨胀到800~1400mm颗粒间混合十分强烈，颗粒和气流之间的相对运动也很强烈。此在间故，当再加大通风量，气流速超过一定量后，沸腾床被破坏，真实流速增加，而阻力P迅速降低，变为气力，料层就变为喷流状态了。1、清洁燃烧，脱硫率可达80％~95％，NOx排放可减少50％。2、燃料适应性强，特别适合中、低硫煤。3、燃烧效率高，绝大部分未燃烬的燃料被再循环至炉膛，因而其燃烧效率可与煤粉炉相媲美，通常达到97.5%~99.5%。4、负荷适应性好。负荷调节范围30％~100％。5、气固混合很好。6、燃烧速率高，特别是对粗颗粒燃料。碳。气流使燃煤、石灰颗粒在燃烧室内强烈扰动形成流化床，燃煤烟气中的SO与氧化钙接触发生化2用。钙硫比达到2~2.5左右时，脱硫率可达90％以上。CaCO500-900℃3CaO(s)+CO(g)2CaO(s)+SO(g)+(1/2)O(g)CaSO(s)224循环流化床锅炉技术特点：脱硫效率可达90％以上。采用低温燃烧技术和分段燃烧，可使NO排入量低于200mm，在燃烧过程X2、燃料适应性广。循环床可燃用煤粉炉和链条炉的燃料，还可以燃用上述锅炉不能燃用的劣质燃3、燃料制备和给料系统简单可燃和10~25mm以下的煤粒一个给料点就可满足100~135T／H求。4、燃烧效率高，一般高于常规同容量煤粉炉为97~99％以上燃用较好的煤种时锅炉热效率与煤粉炉的相同，燃作劣质煤时，锅炉热效率高于煤粉炉。5、燃烧热强度高，一般高于常规同容量分炉为4~6MW／M2左右。额定负荷，适于调峰运行。7、循环床排出的灰渣，由于低温烧透，活性好，可用作混合料和其他建筑材料，这样可减轻灰渣8、运行中没有结渣积灰问题，适合于燃用低灰熔点燃料，而且维护保养方便。9、投资和运行费用适中，循环流化床锅炉投资和运行费用略高于常规煤粉炉，但比配备常规脱硫装置的煤粉炉低15~20％。为明了起见，将鼓泡式流化床锅炉、煤粉锅炉的性能对比列于下表：锅炉型式1、煤种适用性2、锅炉容量(T／H)3、沸腾状态4、燃烧效率5、脱硫率6、Ca／S7、锅炉出口NOX(PPM)8、省煤器出口粉尘含量9、负荷适应性10、过剩空气系数11、空气分配鼓泡式流化床炉大是气泡流动状态，有明显床面存在85-95％高值，有飞灰再循环50-80％150-20080-100mg／NM3较好1．2-1．3一次风约80％煤粉炉循环流化床煤粉炉大50-1200适于中容量高流动状态无明显床面但下面有浓度高的区域98-99％90-95％1．56012、气流速13、燃料供给系统14、煤的粒度15、沸腾物质粒径16、沸腾层粒子浓度17、炉膛截面热负荷18、床料循环倍率19、分离器温度20、沸腾层温度21、过热器、再热器装设位置22、锅炉自身能23、启动时间24、传热面的腐蚀磨损1-3m／s火床上部供给点少，炉底燃料喷嘴多<25mm＜3mm砂：＜3mm＜0.25KG／m31.5MW／m2――――有沸腾层内燃烧炉膛出口900-1100℃在沸腾层内装过热器和再热器14KW／MW冷态-10H热态：-2H层内有管理，气体流动速度快产生了摩擦，一部分还原气体所造成的腐蚀难以避免用管子防腐剂＜6mm石灰石：＜11mm＜0.25KG／m36MW／m210-50850-900℃粒子循环比高炉内温度均800-900℃在外部热交换器上设过热器和再热器26KW／MW26KW／MW耐火材料砌成，磨损小＜0.1mm在燃烧室出口温度约1000℃在燃烧室出口设过热器和再热器用选择气体局部采用缓冲措施防腐分离器、燃烧室及过顶烟道、后分离器、尾部竖井。膜式壁采用悬烟道与后分离器出口烟气汇合进入转向室和尾部竖井。燃烧室标高21000mm以上由水冷屏将燃烧室前后方向分为两部分，通过前后分离器阻力设计不同以及水冷屏的分隔作用解决前后分离器烟延伸组成侧墙，和顶部汽冷包墙以及分离器顶棚、燃烧室顶棚构成过顶烟道。尾部竖井自上向下依次布置末级过热器，一级过热器、省煤器、一次风空气预热器热段、二挂。省煤器、空预器均为护板炉墙。尾部对流受热面均为前后方的出管，末级过热器为f42´5的五管以解决密封问题，采用固定膨胀中心。为充分节约启动用油，采用水冷布风板，床下点火。炉前给煤，二次风口进入炉膛，分级燃烧。化床燃烧系统主要包括：炉膛、气固分离器和返料装置这三个关键部件。因流化床有较高的烟气流速，燃烧分布在整个炉膛容积内。只要炉膛内受热面布置设计合理，实际炉膛温度应上下均匀，温差较小。由于流化态的存在，炉膛下部仍有一个密度较高的密相区。逐渐过度到炉膛中上部颗粒密度较小的稀相区。因相对磨损较小，在稀相区布置有受热面。低温分段燃烧技术(床温较低、空气分级供给)使得烟气Nox浓度很低。加入石灰石的炉膛内干法脱硫技术成本低，效果好。这些环保特点都是传统炉型无循环流化床燃烧的这些特点，与炉膛出口处的气固分离器和随后的固体颗粒的返送装置(返料装置)的正确设计和良好工作是分不开的。烧和脱硫反应，达到高效率和高的石灰石脱硫利用率。较大的燃烧(和脱硫)反应份额，这不仅是因为流化速度高，把很多颗粒夹带到炉膛上部的缘故，而且是由于炉膛里上下温度十分均匀，适合于反应进行。由于流化(一次)风、二次风的作用，炉膛内的颗外有利的。以下是对循环流化床专有名词的一些概念性解释：料床：是指循环流化床锅炉炉膛中固体床料在布风板上形成的流体状物质的表述；稀相区：稀相区是指炉膛中进煤口以上的部分；密相区：密相区是指炉膛中进煤口以下的部分；达到测量料床高度的目的，通常料层差压高时必须放渣，有自动排渣器的锅炉可以通过设置上下限实现自同；料床温度：料床温度是循环流化床锅炉的重要工艺参数，床温过高会结焦，床温过低会熄火，通常床温控制750~850℃之间最为合理，此时脱硫效果也最好；无需脱硫时，床温可运行在900~950℃质量耐磨套管，才有可能保证长时间连续可靠测量。料处于流化状态。一次风有最小值和最大值的限制。分别标志着循环流化态的起始(鼓泡流化燃烧)和被键的意义。率的重要调节手段。给煤机：有螺旋直接给煤和皮带给煤两种。近年来，从安全角度考虑，出现了联合给煤方式(下层播煤风：是在落煤口，随煤一同进入炉膛的风，主要左右是使煤有效的散开风量小，通常播煤风不控制，也有的项目中播煤风需要控制，这时可以使播煤风与进煤量同步或手操即可。从CFBB的三个关键部件来看，现今炉膛的设计大同小异，不足以作为区分依据，各大锅炉制造商主要是在气固分离装置和返料装置的设计选型中百花齐放。分离装置可分为低温分离、高温分离、中温分离。1、低温分离器分离器安装位置一般在省煤器前面，入口烟气温度在400~500℃之间，对分离器的材质要求较低，损和积灰非常严重，并且返料颗粒较硬，炉膛返料口区域磨损也十分严重。这些影响造成的损坏，都必须停炉检修，周期较长，大大增加了运行维护成本。因此现今75T/H以上CFB锅炉基本不会使用。2、高温分离器布置在炉膛顶部的出口位置，入口烟气温度在800~1000℃之间，明显对材质要求较高，内表面境恶劣，分离器自身的维护问题也不小。中温分离器技术在一定程度上缓解了高温旋风筒的问题，炉膛上部布置较多数量的受热面，降低了钢耗量大，锅炉造价提高。同时，它的CO排放及检修问题在一定程度上限制了该技术的发展。分离方式区分：旋风分离器、方型水冷分离器、惯性分离器、百叶窗分离器。1、旋风分离器旋风分离器是最早用于循环流化床锅炉上的分离器，典型代表是德国Lurgi公司的循环流化床锅炉、芬兰Ahlstrom公司的Pyroflow和FosterWheeler公司的循环流化床锅炉(现Ahlstrom和FosterWheeler已合并)。旋风分离器是利用颗粒在其中高速旋转时所受的离心力达到与气体分离的目的。由切向入口、圆筒、圆锥体、灰斗(料腿)、排气管组成。入口速度是影响旋风分离器效率最关键的参数之一，提高入口速度，使颗粒分离力增大，分离效率提高、但速度太高，会使气流扰动，颗粒在壁面上的磨损，所以一般的入口速度在15~22米/秒。另外，排气管的插入深度和排灰口直径也是影响分离效率的重要因素，但由于在锅炉运行期间，不是可调整因素，就不赘述了。；启性题在我国实际生产条件下显得更突出。汽冷式造价昂贵，但可解决内表面绝热料脱落、旋风筒内磨损，容易发生返料温度过高结焦的问题，并且还能提高锅炉的效率。充分显示了其优越性。属于FosterWheeler公司的专利技术。FW式水(汽)冷旋风分离器的问题是制造工艺及生产成本，这使其商业竞争力下降，通用性和推广价值受到了限制。同时该分离器的结构形式与高温绝热旋风筒并无本质差异，因此锅炉结构仍未恢复到传统锅炉完美的形式。为了各部件的热膨胀而设置的大型膨胀节成为该炉型最薄弱的环节，损坏事故频繁发生。2、方型水冷分离器为克服汽冷旋风筒锅炉的结构问题及制造成本高的问题，芬兰Ahlstrom公司(现已并入FW)创造性地提出了PyroflowCompact设计构想。PyroflowCompact循环床锅炉采用其独特专利技术的个循环床锅炉的体积大为减少，布置显得十分紧凑。借鉴汽冷旋风筒成功的防磨经验，方型分离器水冷第15届国际流化床燃烧会议上该专利持有人Timo荣获唯一的ASME最高贡献奖。FosterWheeler公司和Ahlstrom公司合并后即将方型分离器循环流化床锅炉作为大型化方向予以重点发展。采用方型分离器的紧凑型布置循环床锅炉的市场份额逐年增加。3、惯性分离器惯性分离器是针对旋风分离器的粗大笨重而后来开发设计的，常见的有美国B&W公司的CFBB，主要使用槽钢惯性分离装置，但普遍问题是分离效率较低，需增加第二级分离器。4、百叶窗分离器百叶窗—旋风筒组合方式，实现高温、中低温二级分离，既降低了成本，也保护了烟道过热受热面。现在75T/HCFBB一有较成功的应用。典型的二级低温分离循环流化床锅炉工艺流程图如下：典型的高温旋风分离循环流化床锅炉示意图如下：杭州协联热电有限公司220TPH，AHLSTROM技术制造压力区)送回到流化床中(出于高压力区)。现今使用的绝大多数为非机械式返料阀，用气体推动固体颗粒运动，返回炉膛床体。性强的媒，物料易在此结块；当物料流量增大时，上述静止区域缩小，但很难做到无静止料。到目前为止，只有极少数锅炉用此类阀作为返料装置。U型阀(LoopSeal)、密闭输送阀(SealPot)：此类阀由料腿和一个流化床组成的气控式返料装灰量，由于其安全可靠，大多数循环流化床都采用这种返料装置。为既达到可通过返料来控制床温又不改变循环倍率等重要平衡因素的目的，产生了带外置换热器的返料装置。通过调节进入流化床换热器的固体颗粒流量和直接返回燃烧室的固体物料的比例可调节流化左右，颗粒直径为0.1~0.5mm左右。以CE/Lurgi为代表炉型。在电厂中，采用双路供电，一路采用UPS(或采用DC220V供电的工业逆变器转成AC220V)，一路采用市电。双路供电到双路供电切换装置，在切换装置中采用一路UPS进行供电，在UPS供电丢失后，自动切换到另一路电源。现在我方只采用双路供电一路采用UPS，一路采用市电，采用同时供电。问题：当一路电源丢失后，控制柜没有问题，但计算机却不能进行进行处理，丢失电源。如条件允许，可以将一半操作站接到第二台UPS上。现在我方采用三点共地，所有的接地点接到一起。问题：接地铜条太小，并安装在控制柜下，接线麻烦。安全地与系统地连在一起，在安装中不能与其他盘柜在一起，并与槽钢隔离麻烦。另外，接地电阻必须小于1欧姆。总接地汇流排及接地线应由安装公司负责完成。系统一般较大，需要进行HUB的级联，在HUB的供电中，防止出现A1HUB与B2HUB级联，使通讯中断。建议系统实际I/O点数超过2000点以上(6个控制站、6操作站)时采用SwitchHUB。远程通讯应避免使用细缆、粗缆连接，尽量采用光缆连接。所有的线必须进行标识，采用挂牌方式最为合适。可以采用带标志牌的扎线带。标识可以采用工程规范上的标识进行区分。现在标识手段杂，无法统一，必须采用规范的方式进行处理。须做好补偿。画面制作基本要求(布局、颜色、标准表示、标准内容)、画面数量、弹出窗口制作要求、报警制作要求流程图基本分成如下部分：主操作图(燃烧系统)，汽水系统图，辅操作图(其余系统)，锅炉联锁参数设置画面。根据锅炉的测点多少，可以进行增减。在主操作图中，放置锅炉本体、风机及给煤设备。在汽水系统图中，放置给水设备、各种集箱及汽水系统中的电动门。在辅操作图中，放置锅炉MFT、点火系统及风烟系统的设备。在流程图中，风烟管道采用立体的管道，蒸汽管道采用红色的平面线，水管道采用绿色的平面线。开关量可以采用数据形式显示ON/OFF的描述。为红开或启动，绿关或停止。位号采用小五号字体，深蓝色字，黄色的单位(可根据用户要求酌情更改)。位号弹出画面采用小的地方(地方由软件设置)。保证切换画面便利。命令按钮中翻页其他流程图，不能采用流程图序号，必须采用流程图图名。小组，最好每个小组只产生一个炉的报警。趋势曲线必须能用其他的软件进行访问，进行历史趋势的读取，得到数据。趋势曲线必须能根据要求分成不同的块，便于使用其他设备进行历史数据的备份。分组采用客户自行进行分组，但有些部分需要预先进行编制。控制回路的趋势采用10天的数据，面。基本班报表。其余数据分析功能暂不能实现。4.2.1顺序控制系统(SCS)中各主要设备的监视操作、顺序启停和联锁保护等功能。组级顺序控制是实现生产过程中一个特定功能目标的顺序控制。将相关子组级顺序控制和设备级顺子组级顺序控制是以某台辅机及其附属设备作为整体进行的顺序控制。主要用于自动实现辅机的启须保证入口导叶处于全关位置，出口挡板全开，空载启动。”设备级顺序控制又称为驱动级顺序逻辑控制。它包括单台设备的基本控制和联锁保护逻辑的实现。受控设备可以接受来自上一级的顺控命令和/或操作人员的操作指令。在设备级顺序逻辑控制中，其包电动门、220电动门、单电控电磁阀、双电控电磁阀。二次风机子组；返料风机子组；给媒机子组；冷渣器子组；4.2.2燃烧管理系统(BMS)也有人沿用煤粉炉的习惯，称这部分控制为FSSS。但因为流化床锅炉炉膛内并无明火，正常运行时，并非通过炉膛内火焰监视器来判断燃烧情况并进行保护动作。因此，用BMS更贴切些。BMS是大型CFB必须具备的监控系统，用此来监视燃烧系统的参数和状态，防止炉膛爆燃、结焦、熄火，进行MFT(主燃料切除)和OFT(燃油切断)动作。在重新点火前进行必要的炉膛吹扫，安全监控锅炉点火启动燃烧。其包括炉膛安全系统(FSS)和燃烧器控制系统(BCS)二方面的内容4.2.2.1炉膛安全系统(FSS)取的主要保护措施就是主燃料切除(MFT)。主燃料切除时将伴随下列动作：➢主给料(煤)切除；➢床下点火系统切除；➢所有风量控制改为手动方式，并保持最后位置；情况下，风机将遵循其逻辑控制程序。➢燃烧控制输出信号限制引风机自动控制，保证炉膛压力不超过极限值。➢打印机打印出MFT动作的时间和原因。发生下列任何情况都会引起主燃料切除(MFT)：➢同时按两只锅炉主燃料切除按钮➢床温高于1050℃(信号来自MCS)➢失去逻辑控制电源➢2/3逻辑显示炉膛出口压力为高高值＋2500Pa➢2/3逻辑显示炉膛出口压力为低低值－2500Pa➢2/3逻辑显示汽包水位为高高值(高出正常水位250mm)(延时)➢2/3逻辑显示汽包水位为低低值(低于正常水位200mm)(延时)➢引风机跳闸➢一、二次风机跳闸➢总风量过低，小于25％(带延时)(信号来自MCS)➢燃烧控制系统失去电源➢风煤比小于最小值(信号来自MCS)➢床温低于800℃，床下点火器投运风机跳闸➢汽轮机切除(单元制运行)4.2.2.2燃烧器控制系统(BCS)循环流化床锅炉一般都采用床下点火辅助燃油系统来帮组锅炉启动升温和低负荷稳燃。燃料为0＃轻柴油，1~2支油枪(燃烧器)。其控制内容主要包括点火程控和燃油切断(OFT)两部分内容。15秒内无火焰，立即进入OFT阶段。燃油切断(OFT)当燃烧器突然熄火或点火失败时，为保证油燃烧安全稳定，必须对燃烧全过程不低于全负荷空气容积流量的25%，同时又不高于40%的恒定流量做为吹扫风量，用此空气流，从一次风机通过炉膛下部风室及炉膛及相关通道吹至烟囱，持续时间不小于5min，保证炉膛腔体内进行5次换气。有效的将充满整个燃烧风道的可燃油气尽快的吹出炉本体，并准备重新点火。实例：见附件二：《BMS控制逻辑》4.2.3模拟量控制系统(MCS)的劳动强度，实现系统的自治。是控制系统中的难点和精华所在。要参数。水位过高会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，冲击汽轮机叶片，引起道迟延大、飞升速度快、给水流量变化频繁，我们采用了前馈串级控制，把主汽流量作为前馈信号，实现扰动的快速补偿，减轻“假水位”对扰动的不良影响。据经验内环即给水环操作频繁，给水需经常跟件约但是，当平均负荷变化后，参数需重新整定，整定方法较整定P、I、D简单。控制模块FB_BoiLCon，该模块中集成了3种控制方案：基于直接物质平衡的专家控制、前馈单回路控制、前馈串级控制(三冲量控制)。用户可以随时切换方案，控制模块框图如下： =1=2=1=2(ConWay)OFFOFFOFFONONONON跟踪阀位单跟踪阀位单回路跟踪阀位单回路跟踪阀位跟踪阀位串级内环跟踪阀位跟踪阀位.3种方案的切换时阀门输出无扰动主汽温度自动调节的任务是维持过热器出口汽温在允许范围内，以确保机组运行的安全性和经济性。过热汽温过高，则过热器易损坏，也会使汽轮机内部引起过度的热膨胀，严重影响运行的安全；过热汽温低，则设备的效率低，一般汽温每降低5~10℃，效率约降低1%同时会使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片磨损。造成过热器出口温度变化扰动因素归纳起来有三种，第一是蒸汽流量(负荷)的变化，第二是减温水流量的变动，第三是烟气方面的热量变化。鉴于目前锅炉设计中考虑到使系统结构简单，易于实现，特性不好，这时就引被调参数的双回路系统──串级来提高调节品质。被调参数是热器出口蒸汽温度。控n用户可以随时切换方案，控制模块框图如下：框图主蒸汽温度控制模框图开始ONOFF方ONOFF(ConWayDCS控制DCS控制OFFONONONDCS串级回路制，单回路跟踪阀DCS串级回路制，单回路跟踪阀位跟踪阀位串级内环跟踪阀位输出(VapTOut).2种方案的切换时阀门输出无扰动为保证炉膛内微正压燃烧以及分离效率，应尽量保证炉膛出口顶部压力测点接近0KPa，主要通过调节引风机的出力(入口导叶、液力偶合器、变频器)来保证负压值。锅炉床层温度一般为900℃，考虑到负荷的变化及其他方面的要求，应将床层温度控制在±40℃甚至会发生灭火。调节床层温度的主要手段是调节入炉煤量和调节去布风板的一次风流量。不能将床层温度维持高于990℃(极限温度1050℃)时，必须立即对风量分配进行调节，一般是增大去布风板的一次风量并相应减少二次风量。根据不同负荷对床高、床温的要求，通过调整锅炉给煤量，稳定锅炉燃烧，控制汽压的波动幅度，维持在设定值±0.1MPa。调节给水量能对控制汽压起辅助作用，调节给水量时要维持汽包水位在允许范围。xNO、SO2排放浓度调节：x检查锅炉SO的排放，自动调节石灰石的给料速率，保证SO排放值符合当地法规；SO的排放222值不允许长时间低于标准的75％，因为这能导致锅炉低效率运行。控制烟气中NO排放值的手段之一是调节床温，当床温高于940℃时，NO会明显升高，通过改xx变一、二次风间的配比、调节过剩空气系数等手段进行调节，床温在800~900℃之间，NO排放值最x的调整原则是：➢一次风调整床料流化、床温和床压。➢二次风控制总风量，在一次风满足流化、床温和料层差压的前提下，在总风量不足时，可逐渐开启二次风门，随负荷的增加，二次风量逐渐增加。调整一、二次风量比率、给煤量等。MCS的难点主要体现在燃烧控制上。由于CFB锅炉技术的超速发展，基础研究工作相对滞后，本体制造技术日新月异，不同厂家CFBB结构、性能特点及调节手段均存在差异，这必然导致热工控布参数的控制对象。普通的经典PID控制明显不能完成如此艰巨的任务。因此CFBB对于整个控制领域来说，都是新课题，新任务。需要经过长期的摸索总结，并结合现代控制理论对多变量耦合系统的研究成果。才有可能达到满意的控制效果。这需要DCS厂商与锅炉制造厂商及设计院充分合作，充分了解每台锅炉的设计参数和经验操作数据，再结合现场的实际运行情况，才能针对每台CFBB的性能特点制定相应的控制方案。国外由于锅炉制造商需要为用户提供设计、制造、控制、运行全方位的服务，集四位于一体，比较容易实现上述条件。但目前在国内这样操作的可能性较小，因此至今国内在CFBB燃烧控制领域并无较高成就。计出实施可行的燃烧控制方案，必须首先对其燃烧特性和调整方法有一个明确的了解。锅炉水冷壁主要是加热受热面和蒸发受热面，在中低锅炉中，要占到系统总吸热量的80%,高压锅炉也要占到60~70％，由此可见，循环流化床炉膛上部水冷壁的吸热量对负荷调整起到至关重要的作传热率的数值及调节方法，才能做好燃烧调整。射传热，由于烟气流速很低，对流传热很弱，一般只占传热量的5％以下，在这一类锅炉里，由于火焰温度沿炉膛高度变化很大，不同高度上水冷壁的传热率变化极大，负荷变化时，主要通过调节火焰温度来实现。对于循环流化床而言，因为颗粒浓度的增加，流化介质和所夹带的固体颗粒对水冷壁的对流传热量上升到主要地位，辐射传热量降低(部分原因是炉膛燃烧温度低，只有大约850~950℃，而在煤粉炉里最高火焰温度可达1440~1500℃；其次，浓密的颗粒分布在烟气中，特别是在壁面附近，遮挡了部分水冷壁不受热辐射)由于循环流化床锅炉炉膛里的温度，在负荷变化时变化不大(最大温差不超过200℃)，对传热量的调节必须采取其他手段。，影响循环流化床炉膛水冷壁传热率的各种因素有：颗粒通过试验实测得出这样的结论，即颗粒在传热面附近的浓度对于流化的气固混合物和壁面之间的传热，粒浓度入手，加大总风量和适当调节一、二次风的比例是主要手段。总风量随燃料的供入变化而变化，为向炉膛上部输送一定浓度的床料提供了条件，但是要使燃烧风段，特别是在煤质和颗粒多变的情况下，更是一个必要手段，实际上，在二次风口以上的空间，总风量子加速段，起着向上部输送粒子的作用，在一定的范围内，加大底部通风，提高底部风速，能够有效的增1、130T/H以下的CFBB由于整个布风板面积较小，循环灰量绝对数量较小，一次风量的可调范围较窄，调整炉膛上部的灰膛上部的滞留时间。具体来说，增负荷时，应少量增加煤量，同时少量增加二次风量，在保证床温不上升过多的前提下，注意将炉膛出口的温度少量提高。重复上述步骤，直到达到负荷要求。减负荷时，过程相反。主要调整的对象是炉膛内的均部温度和二次风量。2、130T/H以上的CFBB增负荷时，应当先少量增加一次风量和二次风量，再少量加煤，使炉膛差压逐渐增加后少量加风，加煤交替调节，直到所需的出力，增加出力时，循环灰量是靠不断慢慢积累起来的，根据煤种的不同，增负荷率一般在2％~5％/分之间，减负荷时，应当先减少给煤量，再适当减少一次风量和二次风量，二次风可以很快减少，循环灰可以很快放掉，再紧急情况下，减负荷率可达20％/分，但一般都控制在5％~10％分。实例：见附件三：《MCS控制逻辑》锅炉效率一般采用反平衡法计算。锅炉反平衡效率计算公式为：η=q1=100－(q2＋q3＋q4＋q5＋q6)％q3：化学不完全燃烧损失q4：机械不完全燃烧损失q5：散热损失q6：灰渣物理热损失q3-0.5；Dq5=k·eq5DD：额定蒸发量，T/HeD：实际蒸发量，T/Hk：系数，根据柳州电厂#21机的中试所报告，取0.49效率计算中，个成分的比热公式：C=A0+A1*T+A2*T2+A2*T3+A2*T4+A2*T5A0A1A2A3A4A5CO1.6011.055E-3-6.964E-73.2E-10-8.606E-149.8E-182HO21.4941.038E-42