循环流化床锅炉论文篇（1）

1前言

循环流化床锅炉具有高效、低污染、调节灵活、煤种适应广、炉渣综合利用率高等特点。特别是环保方面的实用性，使得这种锅炉近年来在电站和热电联产项目上应用广泛。石家庄热电有限公司八期技改工程就采用了四台DG410/9.81-9型循环流化床锅炉。投产运行一年后，由于膜式水冷壁磨损严重，水冷壁爆管频繁发生，以至于最长连续运行时间很难达到一个月，严重影响了公司的经济效益。为此，公司从检修工艺和运行调整两方面入手，采取措施，控制磨损，成效显著。

2磨损机理分析

物体表面与磨粒相互摩擦引起表面材料损失的现象叫磨粒磨损。它是指一个表面同它相匹配表面上的硬质物体或硬质颗粒，产生切削或刮擦作用，引起材料表面破坏。在流化床系统中，磨粒磨损现象十分严重。

磨粒磨损的机理有三种假说：（1）微切削假说，即磨粒磨损是由于磨料颗粒沿金属表面进行微量切削过程引起的;（2）疲劳破坏假说，即磨粒磨损是磨粒使金属表面层受交变应力和变形，便材料表面疲劳破坏;（3）压痕假说，对于塑性较大的材料，因磨粒在力的作用下压入材料表面而产生压痕，从表面层上挤出剥落物。

总之，磨粒磨损的机理是属于磨料颗粒的机械作用，它在很大程度上与磨粒的相对硬度、形状、大小、固定程度以及载荷作用下磨粒与被磨表面的力学性能有关。

减少磨粒磨损一般从两方面采取措施，一是增强材料的抗磨性能；二是防止或减少磨粒进入摩擦表面间。

3采取的控制措施

3.1检修工艺方面

3.1.1膜式水冷壁局部热喷焊

采用先进的电弧喷涂技术，施工过程主要两部分组成：首先进行表面预处理，然后进行耐磨防护喷焊。涂层材料为PT60高强度超耐磨材料，规格为Φ2.5mm。

表面预处理采用喷砂防锈的方式，喷砂材料选用质坚有棱角、粒径为2～4mm的石英砂，杂质含量低于5%，水分低于1%。喷砂前调整好风压和喷砂量，喷砂气压为0.5～0.6Mpa，砂流量5～8Kg/min，喷枪与工作面成75度，喷砂速度为5～8m2/h,对施工部位全面细致的除锈和表面粗化。表面质量达到sa3级，表面粗糙度达到50～80µm。喷砂除锈粗化后，及时进行喷焊。喷焊至少分10次完成，使涂层厚度最终达到0.6mm以上。

施工完的喷涂层表面均匀光滑，无麻面、起皮、开裂、脱落等现象，涂层边缘平滑过渡。

金相宏观检查：喷焊层与基体结合致密，无分层现象。

微观分析：喷焊强化有三种方式：硬化相强化、固熔强化和弥散强化，其中以硬化相强化为主，并且硬化相强化效应使喷焊层具有很好的红硬性，用里氏硬度计测得产品的喷焊层表面硬度不小于HRC55。

3.1.2加装防磨平台

在炉膛密相区的浇注料顶端，沿高度方向形成一个宽250mm,高210mm的平台。运行中平台上形成物料堆积，使沿炉膛壁面下流的固体物料在下落时实现软着陆，改变下流物料的运动速度，减小固体颗粒对水冷壁的局部冲刷磨损。

3.2运行调整方面

3.2.1严格控制适宜的风量

烟气流速是影响锅炉内壁磨损最主要的因素，研究表明，磨损量与烟气流速的3次方成正比关系。烟气流速的大小直接影响到流动飞灰的运动动能和单位时间内冲击到炉内壁的灰粒量。循环流化床锅炉的运行是流态化的高温物料悬浮燃烧，风量的大小将直接影响到锅炉的安全运行。理论上讲，运行风量略高于最小流化风量即可。但在实际操作中，为了提高保险系数，常以过大风量运行，造成烟气流速过快，这将严重加大锅炉的磨损，同时增加动力消耗。为此，根据锅炉设计要求，严格控制锅炉总风量不超过361000Nm3/h和底部流化风量不超过208000Nm3/h。在锅炉带80%B-MCR以上负荷运行时，应控制氧量在4%以下。燃用任何煤种时，锅炉总煤量不得超过额定工况下的设计给煤量46.93t/h。

3.2.2严格控制入炉煤的煤质和粒度

由于循环流化床锅炉的燃料适应性广，可以燃用劣质煤，人们就会以为这种锅炉只适宜于燃用劣质煤。实则不然，如果燃用优质煤，循环流化床锅炉的优势则更明显，运行工况更好，消耗低，排渣热损失小，燃烧效率明显提高。若燃用劣质煤，由于其比重大，用风量提高，动力消耗增大，磨损加剧。另外如果煤质变差，灰分增加，燃煤量增加，造成烟气中飞灰浓度剧增，也会加重水冷壁磨损。所以，燃用优质煤，有利于延长运行周期，经济效益明显。

灰粒磨损特性指灰的硬度、温度、形状和颗粒大小等的影响。如果灰中多硬性物质、灰粒粗大而有棱角，则灰粒的磨损特性增强。因此应该严格控制入炉煤的粒度，根据设计要求，保证入炉煤粒度d50=1mm,最大粒径不超过8mm。

3.2.3控制锅炉床压

根据锅炉设计要求控制锅炉床压不超过8Kpa，料层差压在3874～5180Pa范围内。如果料层差压偏高，则会需要较大的流化风量，相应会增加动力消耗和磨损。

4取得的成果

石家庄热电有限公司的循环流化床锅炉在检修时分别进行了热喷焊处理和加装防磨平台；在锅炉运行过程中严格控制锅炉用风量、严格控制入炉煤的煤质和粒度等，经过一年多的运行与试验观察，膜式水冷壁磨损情况明显减轻，因磨损发生爆管的现象明显减少，锅炉运行周期大大增长，取得了较好的经济效益和社会效益。

循环流化床锅炉论文篇（2）

中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）14－0008－03

1 循环流化床锅炉简介

1.1 循环流化床的发展现状及前景

流化床的概念最早出现在化工领域，流化床的基本理论和实践大部分来自化学工业的成就。1921年，德国的Friz Winkler 发明并成功地投运了流化床。1942年，美国新泽西标准石油公司在Baton Rouger 炼油厂投运了一台快速流化床。由于设计原因，设备在除尘、固体物料在炉膛内停留时间的控制以及再热器等方面都存在问题，工业界改用了低速鼓泡流化床的设计。20世纪60年代末，循环流化床正式进入工业应用阶段。1976年，首次提出了快速流态化的概念。70年代的能源危机和80年代的环境保护运动推动了循环流化床燃烧技术的发展。中国为了解决劣质燃料燃烧问题，在60年代开始了流化床锅炉的研究工作。1965年，在广东省茂名市投运了一台14 t的流化床锅炉。1976年，为适应燃煤供应紧张、煤质下降的形式，工业锅炉制造厂大力发展燃用劣质煤锅炉。到1979年，共发展了56种规格的锅炉，大部分是沸腾炉。但因为燃烧效率低和飞灰含碳量高，沸腾炉发展缓慢。广东江门甘蔗化工厂燃煤锅炉于1971年改为流化床锅炉，运行情况良好，为国内流化床锅炉的发展提供了宝贵经验。CFB的研究始于80年代初。由于产品设计和循环流化床锅炉的理论发展落后的原因，运行问题较多。经国家组织的完善化研究后，CFB在90年代中后期得以快速发展。

目前，国外的循环流化床锅炉技术已趋于成熟，我国在引进国外技术的同时，正加大力度开发具有自主知识产权的单、双炉膛300 MW等级的CFB技术。为了完全发挥其优势，循环流化床锅炉必须向大型化和超临界参数方向发展。从技术角度看，由于CFB锅炉的炉内热流特性使其比煤粉炉更适合与超临界循环进行技术结合，所以大型化是循环流化床锅炉发展的必然趋势；从经济角度看，大型循环流化床锅炉的开发符合我国能源的清洁高效利用。

1.2 循环流化床锅炉的优缺点

循环流化床锅炉由于其独特的燃烧方式具有很多优点，如：①蓄热量大，燃烧稳定，对燃料适应性广；②炉内传热强，截面热强度高；③低温燃烧，污染较轻；④锅炉设备占地面积少；⑤流化床燃烧的灰渣可以综合利用。

同样，循环流化床锅炉的运行中也存在很多缺陷和不足，循环流化床锅炉的缺点如下：①飞灰含碳量高于煤粉炉；②对固体颗粒分离设备的效率和耐磨性要求高；③烟风阻力大，厂用电率高。

循环流化床锅炉论文篇（3）

目前，国内中、大型循环流化床锅炉投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS控制系统进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。

1、循环流化床锅炉燃烧过程与特点

循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统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；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。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送入锅炉内的燃煤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）、维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量；

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，保证炉膛的安全运行；

4）、床层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NOx的产生量。一般情况下860℃左右床温是炉内脱硫的最佳温度，同时NOx的产量也较低。床温过低不但使锅炉效率下降，而且是锅炉运行不稳定容易灭火；床温过高会使脱硫效率下降、NOx产量大大增加，同时容易造成炉膛床料结焦，无法流化燃烧而导致停炉。由此可见，床层温度是循环流化床锅炉运行极为重要的参数；

5）、料层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流化状态；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）、循环灰控制将直接影响锅炉的循环倍率，也对床温有一定的影响。

2、循环流化床锅炉燃烧过程控制技术的实现

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不够完善，还缺乏经验及深人的了解，所以在设计、分析、研究其控制系统时只能仍采用传统的方法。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、料层高度控制、循环灰控制等几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。对于循环流化床锅炉燃烧的控制，从宏观上看，不管你怎么控制都要首先维持床层温度的稳定。而各个参量是互相耦合在一起的，要想实现自动化控制，靠单纯的PID控制是远远不够的，所以必须把先进的控制理念引进循环流化床锅炉的控制系统，即模糊控制。实践证明，模糊控制能够对时变、非线性和复杂的被控对象进行较为有效的控制。为此，应用模糊控制理论对常规PID进行改进，并与模糊控制有机结合起来，形成一种“综合性控制方案”，再配合多种前馈控制方案，应用于循环流化床锅炉燃烧系统这一非线性复杂对象，将达到满意的效果。

3、循环流化床锅炉燃烧控制及燃烧效率的优化方法

循环流化床锅炉燃烧控制要保证锅炉的安全运行、床温的稳定、灵活的参与机组的协调控制，要达到上述目的，必须要搞清楚几个关系即：燃煤量和负荷的关系；燃煤量和床温的关系；负荷和床温的关系；炉膛受热面吸热量和床温、煤量的关系。另外我们必须要重视循环流化床锅炉的热能蓄能量。进而确定我们要控制的元素，从而采用模糊控制结合DCS功能实现我们的控制目的。其实宏观的看只要搞清楚循环流化床锅炉的热蓄能量，就可以很好的的控制锅炉了，这也是循环流化床炉不同于煤粉炉的控制，但是可惜我们很难知道运行的流化床锅炉到底有多大的蓄能。要想有效的控制好锅炉，引入模糊控制就可以解决这个问题。让控制系统模仿人的经验思维，然后再用理论计算进行校正，最后通过DCS实现自动控制的目的。

举个例子：协调控制现在要降负荷，要是人操作，就会根据经验减煤、减风，考虑到锅炉的蓄能量运行人员肯定会先多减一些煤，等降下来时运行人员会在把煤量加至和当前负荷相匹配的煤量，在这个过程中锅炉的床温、一次风、二次风、氧量、料层高度、循环灰等都会有不同程度的变化，也需要对它们进行调整。搞清楚了这个过程和上面所说的那几个关系，我们就可以通过控制系统来实现控制系统的自动控制了。其他情况诸如升负荷、故障情况和各种不可预见的扰动因素（媒质变化等）都可以用同样的方法实现。

综上所述，国产循环流化床锅炉燃烧过程控制的设计与实现，尚存在很多不完善的地方，根据循环流化床锅炉的燃烧运行特点，对锅炉燃烧过程控制系统进行优化改造，对机组安全、经济运行是十分必要的。供热锅炉作为人们冬季供暖的重要设备之一，受到各种因素的影响，能源利用率较低，需要采取有效的环保节能措施进行改善与优化。同时，在实践过程中还需要管理人员全面把握供热锅炉的各项要素，包括类型、容量、数量、能源消耗、运作情况等，综合考虑，探索出适合实际情况的环保节能措施，降低能源的消耗，提高其利用率，提高企业的经济效益，也为企业创造出更好的社会效益。

循环流化床锅炉论文篇（4）

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0326-01

前言：循环流化床锅炉工艺的使用已经十分广泛，因为其具有高效能、低污染的显著优点，能够对燃料进行循环利用，既节省了材料，也降低了对环境的污染，所以循环流化床锅炉的发展前景是非常乐观的。但是发展的前提是要保证循环流化床锅炉的工艺足够先进，不存在严重的问题，为此就需要不断对其进行优化，这是一个相对来说比较大的挑战。本文针对这方面的相关内容进行了简单的介绍，目的在于促进我国循环流化床锅炉工艺的优化。

1.关于循环流化床锅炉工艺的介绍

1.1 循环流化床的构成和特点

循环流化床锅炉近年来受到了广泛的应用，主要是由于循环流化床锅炉属于较为高效低污染的清洁燃烧技术，被应用到了很多行业中，包括废弃物的燃烧以及工业锅炉等多个方面，发挥着非常重要的作用。本文对循环流化床的构成和特点进行了简单的介绍，只有了解其构成和特点，才能更加清楚的知道其进行工作的机理，为此对循环流化床锅炉的工艺进行优化。循环流化床锅炉主要分为前部和尾部两个竖井。前部竖井自上而下依次分为一次风室、密相区和稀相区三个部分，四周皆由模式水冷壁组成。循环流化床锅炉还有一个非常重要的组成部分，那就是尾部的烟道，由高温过热器、低温过热器、省煤器和空气预热器四部分组成，这是非常关键的一个组成部分，主要负责排除一些废气以及无法进行循环利用的小颗粒。循环流化床锅炉具有高效、低污染等诸多的优点，这是与其燃烧特点有直接的联系的，循环流化床锅炉的燃烧机理是在炉内利用高温运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒接触，并具有大量的颗粒返混的流态化燃烧反应过程。在这一过程中，炉外也会产生大量的高温固体颗粒，这些颗粒是可以被继续利用的，循环流化床锅炉就具有这一特点，能够将这些炉外的高温固体颗粒收集，之后将它们送回到炉内进行重新的燃烧利用，能够节省很多的燃料，使得锅炉的燃烧效率得以提高。在整个燃烧过程中，很多固体颗粒都是被反复循环利用的，直至其无法继续参与到燃烧过程中才通过烟道排到大气中去，循环流化床锅炉相对于其他锅炉来说排到大气中的废物要少得多，所以是具有低污染的优点的。

1.2 循环流化床锅炉工艺的发展

循环流化床锅炉工艺是近二十年来才被广泛使用的，因为在此之前循环流化床锅炉工艺还存在非常多不成熟的地方，在使用过程中一些显著的缺点被逐渐发现，也是通过不断的完善才有了现在的循环流化床锅炉工艺，但是在国内和国外循环流化床锅炉工艺的发展还是有一定的差异的。首先介绍循环流化床锅炉工艺在我国的发展情况，对循环流化床锅炉工艺的研究是始于20世纪60年代的，那时我国开始对循环流化床的前身――鼓泡流化床进行研究，并且对相关产品进行了研制和开发工作，但是其过程并不是十分顺利的，遇到了非常多的困难，导致鼓泡流化床的研究无法继续开展的主要原因就是燃料的限制。鼓泡流化床锅炉能使用一些高灰的燃料，例如煤矸石和油页岩等，无论从哪一方面来讲都是无法继续开展下去的，因此鼓泡流化床技术没有得到进一步的研究与发展。但是人们并没有停止对于锅炉的研制和探索，1981年，国家科委下达了“煤的流化床燃烧技术研究”这一课题，由此拉开了我国循环流化床工艺发展的序幕。经过多年的研究，逐渐研制出了小容量循环流化床和中等容量循环流化床等，直至今日，循环流化床锅炉工艺的发展已经取得了显著的进步，各方面也都相对成熟。只是随着国家越来越重视环境保护，所以对于循环流化床锅炉的工艺也提出了更高的要求，所以循环流化床锅炉工艺正处在一个不断优化的过程。国外对循环流化床锅炉工艺的研究时间与我国相差不多，第一台商业循环流化床锅炉有芬兰开发生产，之后其他国家也在不断开展相关方面的研究工作，最近二十多年来，国外许多国家的循环流化床锅炉工艺都取得了快速的发展。

1.3 循h流化床锅炉工艺的控制系统

随着国家经济与科学技术的快速发展，以及对于自然环境的重视程度的提高，对于循环流化床锅炉的使用质量以及其他多方面的要求都有所提高，但是循环流化床锅炉的综合使用情况会受到诸多因素的影响，其中就包括循环流化床锅炉工艺的控制系统。与其他锅炉相同，循环流化床锅炉也是一个多输入、多输出的系统，为了使其更好地被应用到各行各业中，所以对于控制系统的要求就要相对高一些。但是，尽管我国目前的循环流化床锅炉工艺相较于以前已经成熟得多了，可是控制系统并不完善，仍然存在一些问题，也会有一部分操作需要手动完成，这就会降低循环流化床锅炉的工作效率，所以这一问题需要得到相关人员及时妥善的解决，也是相关行业所面临的一个难题。

2.循环流化床锅炉工艺的优化

2.1 改善流化床锅炉的结构

本文针对循环流化床锅炉的结构进行了介绍，从中可以了解到其中一部分结构对于循环流化床锅炉发挥其特点所带来的优势是具有关键性的作用的，也是不断发展的产物，但是却并不是足够完善的。为此，对循环流化床锅炉工艺进行优化，首先就需要彻底了解循环流化床锅炉的结构，对一些存在问题的结构进行改善。

2.2 控制好流化床锅炉的床温

循环流化床锅炉的工作原理与其所处的温度是具有非常重要的联系的，所以流化床锅炉的床温一定要控制好，无论温度过高还是过低都会对其工作效率造成一定程度上的影响，这是非常严重的。所以对循环流化床锅炉工艺进行优化需要做到的关键步骤就是控制好流化床锅炉的床温。

2.3 提高循环流化床锅炉工艺的控制系统水平

要想使循环流化床锅炉工艺在原有的基础上取得更加显著的进步，就需了解其各方面存在的问题，并且及时加以解决。可以了解到当前我国循环流化床锅炉工艺的控制系统还存在一些不足之处，因此目前相关人员及单位应该做的事就是加强这方面的研究，提高循环流化床锅炉工艺的控制系统水平，使其更加完善，避免很多问题的发生，提高循环流化床锅炉的工作效率。

3.结语

通过本文的简单介绍，可以在一定程度上了解到循环流化床锅炉的一些基本内容，包括其结构和特点、发展状况以及控制系统等多个方面，这些内容都是对循环流化床锅炉工艺进行优化所需要了解的基本内容。在此基础上本文对循环流化床锅炉工艺的优化措施进行了相应的介绍，希望能够为我国循环流化床锅炉工艺的优化带来一定的帮助。

循环流化床锅炉论文篇（5）

1、前言

循环流化床锅炉作为一种高效、低污染的新型锅炉，采用流态化循环燃烧，燃料适应性好。由于采用分段低温燃烧，大幅降低SO2的排放量，另一显著特点是可燃用高硫煤，通过向炉内添加石灰石，显著地降低硫氧化物的排放浓度，以达到良好的环保效果。

本文从提高循环流化床锅炉运行周期的重要性出发，探讨了影响循环流化床锅炉长周期运行的因素。在此基础上，重点探讨了提高循环流化床锅炉运行周期的措施：对设备进行合理的选型；采用先进的设备技术；提高设备运行的管理水平；设备遇到问题进行合理的科学的检修；提高职工的业务水平。接着探讨了锅炉运行过程中应注意的问题。最后得出：在以后的设备管理中，不断的总结，创新更多的提高循环流化床锅炉运行周期的措施，注意锅炉运行中出现的问题。只有这样，才能有效的提高循环流化床锅炉的运行周期，以此提高经济效益。

2、影响循环流化床锅炉长周期运行的因素

影响循环流化床锅炉长周期运行的因素主要包括：锅炉发生事故；锅炉故障的不正当管理；运行过程管理不科学。具体的因素可通过下表描述：

3、提高循环流化床锅炉运行周期的措施

作者通过多年的循环流化床锅炉方面的工作经验，并结合提高循环流化床锅炉运行周期措施的相关资料和文献，总结出如下提高循环流化床锅炉运行周期的措施：对设备进行合理的选型；采用先进的设备技术；提高设备运行的管理水平；设备遇到问题进行合理的科学的检修；提高职工的业务水平。具体过程可以通过下表来进行说明。

4、锅炉运行过程中应注意的问题

要想有效的提高循环流化床锅炉运行周期，必须在锅炉运行过程中注意以下事项：对负荷进行合理的控制；风量要适宜；对入炉煤进行合理控制；合理的进行参数的调整；做好水冷壁的防磨工作。

4.1对负荷进行合理的控制

根据多数电厂实际运行情况来看，循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷，以控制在80～100%为理想。在此负荷下，操作稳定，效率较高，磨损较轻，运行周期较长。

4.2风量要适宜

二次风量的大小将直接影响到锅炉的安全、经济运行。风量过大过小都会造成相应的不足。所以要有效的控制风量，做到适宜。

4.3对入炉煤进行合理控制

建议在条件允许的情况下，尽量优先考虑燃用优质煤。另一方面，入炉煤的加工粒度应有一定的要求，一般最大粒径≤10mm，粒径≤0.070mm尽量少。

4.4合理的进行参数的调整

无论何种炉型，运行过程中的参数及时调整都是很必要的。基于循环流化床的燃烧机理，需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量等等。事实证明，合理的运行过程中参数调整对延长锅炉运行周期的重要性切不可忽视。

4.5做好水冷壁的防磨工作

通常的处理办法是在卫燃带及炉膛出口覆盖耐火材料。另一种办法是对上述部位进行喷涂耐磨材料。目前，尚没有找到比以上两种办法更经济实用的解决办法。

5、总结

总之，在以后的设备管理中，不断的总结，创新更多的提高循环流化床锅炉运行周期的措施，注意锅炉运行中出现的问题。只有这样，才能有效的提高循环流化床锅炉的运行周期，以此提高经济效益。

参考文献

[1]朱玉龙.循环流化床锅炉防磨技术的探讨[J].科技资讯，2010（11）

[2]张小宁.谈循环流化床锅炉的常见问题及治理措施[J].科技资讯，2010（01）

[3]陈惠杰.浅谈循环流化床锅炉的磨损与防范处理[J].科技信息，2008（30）

循环流化床锅炉论文篇（6）

中图分类号：TK223.7

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2008)09-00149-03

1前言

循环流化床锅炉是国际上20世纪70年代中期发展起来的新型燃烧技术，它的成功应用使循环流化床锅炉获得了迅速发展。由于循环流化床锅炉自身的特点，在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉，一旦运行中不能满足其诸多热工参数的特殊要求，极易造成锅炉出力不足、燃烧效率低、磨损严重、床温偏高、分离效率低、回料器堵灰、结礁停炉等现象，因此，对循环流化床锅炉机组联动协调控制的设计与安装调试进行探讨具有较强的现实意义。

2循环流化床锅炉动态特性分析

循环流化床锅炉在动态特性上不同于煤粉炉，主要表现在循环流化床锅炉燃烧室内流化层大热容量的热平衡特性。这种特性及其随运行工况不同而变化的特性，造成了循环流化床锅炉燃烧过程实现自动控制的困难，据文献：在燃料量扰动下，主蒸汽压力被控对象的特性为：

G(s)=

在燃料量扰动下，床温被控对象的特性为：

G(s)=

在一次风量扰动下，床温被控对象的特性为：

G(s)=

3循环流化床锅炉自动控制系统

循环流化床锅炉与普通锅炉相比耦合关系更复杂，各参数间的耦合关系如表1所示。

从表1可看出，给水流量和减温水流量与循环流化床锅炉其它变量间的耦合关系较弱，可以独立自成系统，因此，循环流化床锅炉的汽包水位控制和减温水控制与煤粉炉一样。燃烧控制一直是公认的难题，循环流化床锅炉燃烧控制的系统如下。

3.1 给煤量控制系统

由于循环流化床锅炉煤粒较粗，燃烧过程复杂，并且由于其燃烧室内的床料具有相当大的热惯性和蓄热能力，因此当给煤量改变后，主蒸汽压力的响应比煤粉锅炉的迟延和惯性要大得多，经实际测算，对于一台125MW循环流化床锅炉，仅纯迟延就有5～15min。循环流化床锅炉的非线性强，又具有时变特性，难以建立有效的预估和补偿手段。锅炉压力调节回路也曾尝试使用“直接能量平衡”的控制结构，但“热量信号”并不比主蒸汽压力信号变化灵敏，所以调节效果不太理想。根据试验结果，即使采用主蒸汽流量前馈的控制结构，变负荷时主蒸汽压力的调节品质也难以得到理想效果。因此建议配备循环流化床锅炉的机组最好运行在“机跟炉”方式下，由锅炉根据机组负荷指令调节给煤量，汽轮机调节主蒸汽压力。

3.2 一次风压控制系统

一次风压力控制系统的目的是为保持一次风压与给煤量相匹配。一次风压通过调节一次风机入口挡板的开度进行调节，一次风压设定值是燃料量指令和床温测量值与给定值偏差的函数。

3.3 床温控制系统

循环流化床一般将床温控制在850～900℃，这是最佳脱硫、脱硝的温度范围。根据锅炉的要求，调节床温的手段一是通过调节一、二次风的配比;二是通过调节给煤量。但是通过调节一、二次风配比来调节床温的调节能力有限，通过调节燃料量调节床层温度，必然使锅炉主蒸汽压力发生波动。因此在调试中对床温自动控制回路进行了修改，仅用一次风量进行调节。为保证床料的良好流化，一次风量必须控制在一定范围内，在床温的控制回路设置了死区，在床温与给定值的偏差大于死区后才调整一次风流化风门。由于一次风流化风门的床温调节只是在±30℃，因此当床温大幅度改变时，需要通过改变一次风压力设定值来进行联合调节。采用一次风流化风门和一次风入口挡板进行床温联合调整的控制结构如图1所示。

3.4 二次风控制系统

二次风控制系统的目的是为了助燃和经济燃烧，包括二次风压、二次风量控制2个部分。二次风压通过调节送风机入口挡板开度进行调节，设定值是燃料量指令的函数;二次风量通过二次风档板进行调节，设定值是燃料量指令和氧量调节器输出的复合函数值。

3.5 引风控制系统

炉膛压力通过引风机入口挡板的开度进行调节。为减少炉膛压力的波动，加快调节速度，在引风控制系统中加入送风机入口挡板和一次风机入口挡板开度的指令前馈信号。

4大型循环流化床机组的联动控制分析

湖南一大型火电厂6号机组由2台125MW循环流化床锅炉、1台200MW联合供热式汽轮机组成，在安装调试过程中，采用了以锅炉调节有功功率、汽轮机调节主蒸汽压力的“机跟炉自动”方式，取得了良好效果。运行结果表明在锅炉基本方式下进行变负荷，虽然速率较慢，但是主蒸汽压力稳定，给煤量的波动也较小，是一种适合于循环流化床锅炉的控制方式（平面设置见图2、3）。

4.1二台循环流化床锅炉、一台汽轮机的联动控制

该火电厂机组的配置采用2台125MW循环流化床锅炉、1台200MW联合供热式汽轮机。这种控制方式在循环流化床锅炉中应用不多，相当于锅炉母管制并列运行。在联动协调控制系统的设计与调试中，除了要设计锅炉主控制器回路，还要设计2台锅炉的负荷分配回路，负荷分配器的输出送至2台锅炉的锅炉主控，既可使2台锅炉同时投动运行，又可只将其中1台锅炉投入运行，另1台锅炉带基本负荷运行。每台锅炉的锅炉主控输出分别送至4台给煤机，可将其中任意1台或4台投入自动。2台锅炉负荷分配的控制结构如图4所示。

在6号机组的安装调试中，首先尝试了“炉跟机自动”方式，因为2台循环流化床锅炉的迟延特性和热惯性单台循环流化床锅炉的要大，造成主蒸汽压力和有功功率的波动，试验过程以失败告终。后来经改进调试方案后，在6号机组的调试中，将协调联动控制系统改成了“机跟炉自动”方式，将2台锅炉投入自动调节机组有功功率，汽轮机调节主蒸汽压力，进行了幅值为l0MW、变负荷速率为lMW/min的负荷变动试验，取得了良好的效果，变负荷过程中机组主要参数的变化情况见表2，机组主要参数的响应曲线见图3。

4.2 抽汽工况下的联动控制

抽汽工况下抽汽量的变化对于有功功率调节回路是一个大的扰动量，会导致有功功率快速变化。如果能将抽汽流量转换成有功功率指令，再叠加到功率调节器给定值上是一个最理想的方法，但汽轮机厂提供的理论数据与实际值总有一定的差异，抽汽流量测量又不可避免地存在一定误差，因此只有当有功功率的测量值与给定值出现偏差后，使锅炉主控制器按比正常调节快1-2倍的速度动作，以尽快补偿因抽汽量变化引起的有功功率偏差。

5125MW循环流化床热水锅炉主要热工测点布设分析

应DCS系统控制需要，125MW循环流化床锅炉主要热工测点布设方式如下(见图2、图3)。DCS中各测点数据能及时、准确反映锅炉运行状况，便于操作人员启、停炉和负荷调整操作，同时，也便对锅炉各系统正常运行进行科学实时监控，为事故分析处理提供技术保证。

5.1温度测点布置

a.床下启动燃烧器内套壁稳1点。

b.冷风室温度2点。

c.炉膛温度采用分层布置，料床温度4点、密相区温度4点、稀相区温度4点、炉膛出口温度4点。

d.每台分离器进/出口、下降管、回料阀各1点。

e.各级省煤器、空气预热器进/出口分左右各布置2点。

f.水系统、风系统视工艺需要布置测点

5.2压力测点布置

a.点火油压1点。

b.冷风室压力2点。

c.料床压力4点。

d.密相区压力2点。

e.炉膛出口压力6点。

f.分离器进/出口、各级省煤器、空气预热器进/出口烟气压力分左右各布置2点。

g.水系统、风系统视工艺需要分布测点。

5.3流量测点布置

5.3.1流量测点

a.一次风2点。

b.上一次风4点。

c.下一次风2点。

d.二次风总风1点。

e.点火风总风1点。

f.供水流量1点。

5.3.2风量仪表选型分析

由于空间限制，工艺管道布置很难满足风量计对测量直管段长度的要求，影响了测量精度，因此，对于循环流化床锅炉风量的测量，根据现场情况考证，不赞成加大投资，刻意追求测量精度，主张在相对准确的前提下保证测量信号的稳定性更为实际。经过对几种流量计的比较，最终选用传统的机翼式测风装置。对于大尺寸风管道，也可以考虑选用热导式风量计，主要是减少压力损失，安装方便，但要注意热导式风量计是点测量，一定要在标定的前提下，找准代表平均流速的测量点，以确定热导式风量计的插入位置。对于直管道很短的风量测量可以考虑选用横截面积式风量计，但要注意横截面积式风量计相对于其它差压式风量计，测量信号很小，必须选用精度微差压变送器；也可以考虑选用V内锥式流量计。无论选用那种流量计，测出的风量最终都要转换成标准状态下的风量显示

5.4其它测点

5.4.1氧量表

烟气含氧量的测量对于指导循环流化床锅炉的运行十分重要，一般在省煤器出口烟道两侧各设一个氧量测点，也可以在空气预热器出口烟道两侧设1点，用于检测空气预热器漏风情况。

5.4.2电动执行器

电动执行器是提高循环流化床锅炉自动化水平必不可少的执行单元。它可以大大减少一线工人的劳动强度，及时应对故障处理。在资金允许的情况先，建议送风机出口风门、二次风机出口风门、引风机入口风门、上下一次风各风门、高压风机出口风门、二次风风门选用电动每年。送风机、引风机、二次风机如选用变频电机，可以考虑取消相应的电动门。由于很少操作回料系统的输送风风门、松动风风门及拨煤风风门等，可以选用手动门就地操作。

5.4.3风机参数监测

风机是电厂的重要主附设备。一旦出现故障，巡检不及时，必然会给电厂造成很大的经济损失且易扩大事故。因此，风机参数的在线监测十分重要。主要监测的参数有风机电流、定子温度、轴承温度和风机振动等。

6结束语

综上所述，循环流化床技术作为高效、洁净、低污染的燃煤技术，在我国将得到越来越广泛的应用。通过对原125MW循环流化床锅炉设计热工测点的设计和两年的实际运行证明，热工测点数量、测点布置及仪表选型基本能够满足生产运行需要。

因循环流化床锅炉燃烧的复杂性和对循环流化床还缺乏经验和深入了解。目前循环流化床锅炉自动控制技术仍存在许多难题需在生产研究和安装调试中逐步完善。

参考文献：

[1] 火力发电厂新设备新技术与发电工程设计、运行、维护及标准规范实用手册.2006.

[2] 岑可法.循环流化床锅炉理论.设计与运行.北京：中国电力出版社，1998.

循环流化床锅炉论文篇（7）

 

循环流化床锅炉(CFB) 燃烧技术是一项近年来发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧燃煤技术。通过向循环流化床锅炉（CFBB）内直接加入石灰石、白云石等脱硫剂，可以脱去燃料在燃烧过程中生成的SO2。根据燃料中含硫量的大小确定加入的脱硫剂量，可达到90%以上的脱硫效率；另外，循环流化床锅炉燃烧温度一般控制在850～950℃的范围内，这一温度范围不仅有利于脱硫，而且可以抑制氮氧化物(热力型NO)的形成，同时由于循环流化床锅炉普遍采用分段(或分级)送入二次风，保证炉内尤其是NOx生成区域处于还原型气氛，又可控制燃料型NO的产生。在一般情况下，循环流化床锅炉NOx的生成量仅为煤粉炉的1/4～1/3。NOx的排放量可以控制在300mg/m³以下。因此，循环流化床燃烧是一种经济、有效、低污染的燃烧技术。而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。因此，在我国得到了迅猛的发展，循环流化床锅炉日趋大型化。

本文以某电厂410t/h超高压循环流化床锅炉为例简要介绍了燃烧控制系统。对循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。

1循环流化床燃烧控制特点

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。

由于循环流化床锅炉其燃烧过程十分复杂，燃烧受多种因素的影响，循环流化床锅炉是一个多参数、非线性、时变及多变量紧密接合的复杂系统，使得其自动控制比一般锅炉更加复杂和困难，由于其自身的工艺特点，它比普通锅炉具有更多的输入和输出变量，耦合关系更加复杂，如图1-1所示。

图1- 1 循环流化床锅炉输入和输出变量关系

当锅炉负荷发生变化时(外扰)，或给水量、给煤量、返料量、减温水量、引风量、一次风量、二次风量等任一输入量(内扰)改变时，所有输出量(如汽泡水位、蒸汽温度、炉膛压力、床温等)都要发生变化，只是程度有所不同，如表1-1所示。因而循环流化床锅炉控制以系统稳定可靠，负荷自我调节适应性好，系统运行的技术经济效益好，具备完善的操作指导和事故分析手段等，作为控制系统设计的标准。

表1-1 循环流化床锅炉的参数耦合

 

循环流化床锅炉论文篇（8）

中图分类号：TK229文献标识码： A

引言

物料循环量是循环流化床锅炉设计、运行中的一个非常重要的参数，该参数对锅炉的流体动力特性、燃烧特性、传热特性以及变工况特性影响很大。

物料循环量的定量表述一般采用三种方法。第一种方法采用循环倍率的概念，其定义如下：

R=FS/FC

R：循环倍率；

FS：循环物料量，kg/h；

FC：投煤量，kg/h；

采用循环倍率最大的优点是直观，计算比较方便，并可对循环流化床锅炉进行大致的分类，目前它被广泛地应用在循环物料量的定量描述中。但采用循环倍率的概念也有其不足之处，首先同一容量的锅炉由于燃煤品质不同，投煤量也不相同，这样在同样的固体颗粒循环量下循环倍率也不相同。其次，在采用脱硫剂时其物料循环量也与投煤量相比，则从概念上不尽合理。第三，由于许多燃用优质煤的循环流化床锅炉，需添加惰性物料，作为循环物料，而这一部分也与投煤量相关联，因此也不尽合理。所以近年来许多人采用第二种方法，即用单位床层面积上的物料循环量来直接描述，即GS。第三种方法是，确定的循环倍率为床内上升段中采用循环技术与不采用循环技术时的灰量之比。目前一般采用第一种和第二种方法。

上面所说的物料循环量主要是指外部物料循环量，即通过返料机构送回床层的物料量，实际上在循环流化床锅炉中，有很大的内循环量。内循环量主要取决于床内构件及流体动力特性。

下面讨论的物料循环量一般是指外部物料循环量。内循环物料量考虑起来比较困难，但内循环在提高脱硫、燃烧的效率方面，其影响与外循环基本上是相同的，对平衡床内温度的影响与外循环不尽相同，但有一点是非常明显的，即内循环增大后，外循环可以适当的降低一些。

在不考虑炉内燃烧脱硫时，循环倍率在实际锅炉中可根据各段的灰平衡以及分离器的效率来确定。

二、运行参数对确定物料循环量的影响

（一）燃料特性对确定物料循环量的影响

燃料特性对确定物料循环量有很大的影响。一般认为，对燃料热值高的煤循环倍率也高，但对挥发分高的煤，则可取较小的循环倍率。但这只是一个总的原则，由于各制造厂本身选取的循环倍率值相差甚大，目前很难给出一个适合各种类型锅炉的循环倍率值。但对于Circofluid型循环流化床锅炉，Bob等提出燃料发热量越高，灰分越低，水份越高，选取的循环倍率也越高。

（二）热风温度及回送物料温度对循环倍率的影响

热风温度变化时，如果循环物料的回送温度及循环倍率均不变，则床层温度会提高。如果考虑床层温度固定在脱硫最佳温度或某一定值时，此时应增加循环倍率，从而保持床温一定。

提高循环物料回送温度时，如果其他参数不变，则根据床内热量平衡，床层温度会提高，此时若要保证床层温度维持在一定值，则应提高循环倍率。

三、物料循环量的变化对运行的影响

（一）物料循环量对燃烧的影响

物料循环量增大时对床内燃烧的影响，主要体现在一下几个方面。首先是物料循环量增加，使理论燃烧温度下降，特别是当循环物料温度较低时尤为如此。其次，由于固体物料的再循环而使燃料在炉内的停留时间增加，从而使燃烧效率提高。当然如果燃烧效率已经很高，再增加循环物料量对燃烧效率的影响就会很小。第三，物料循环使整个燃烧温度趋于均匀，相应的也降低了燃烧室内的温度，这样使脱硫和脱硝可以控制最佳反应温度，但对于冉阿少则降低了反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。

（二）物料循环量对热量分配的影响

当循环物料回送温度低于550℃时，省煤器应布置在分离器的前后，当回送温度大于550℃时，省煤器可单级布置于分离器之后，回送温度低于730℃以前，对过热器的影响不很明显，过热器仅需双级布置；但当回送温度大于730℃以后，过热器经常布置成三级，其中一级布置在分离器后的对流竖井中；当回送温度上升时，炉膛部分的吸热增加；当回送温度高于850℃时，对流区段也就不复存在。

（三）物料循环量与变负荷的关系

对于循环流化床锅炉，改变循环倍率即可满足负荷变化的要求。降低循环倍率可使理论燃烧温度上升，从而可以弥补由于在低负荷时相当于正常负荷时过大的水冷壁受热面而造成的烟气过度冷却。同时，也可以降低水冷壁的传热系数，从而使炉膛出口温度不变。在正常负荷下，保持循环倍率设计值运行，随着负荷的下降，循环倍率也随着下降，到达到1/3~1/4负荷时，循环流化床锅炉按鼓泡流化床方式运行，物料循环量为零。此时可以保证汽温、汽压在允许的范围内。只要适当调节物料循环量，循环流化床锅炉就有很好的负荷适应能力和良好的汽温调节性能。

（四）物料循环量对脱硫、脱硝的影响

在循环流化床锅炉中，Ga/S摩尔比一般为1.5~2.0。在循环物料中部分是未与SOX反应的CaO颗粒，因此物料循环量增加，则送入床内的CaO量也随之增加，这样就会使脱硫率增大。如果脱硫率一定，则Ga/S摩尔比明显的降低。

固体物料在炉内循环，使炉内的碳浓度增加，从而加强了NO与焦炭的反应，并使NO排放量下降。固体颗粒物料循环量的变化还会对循环流化床的流体动力特性，如固体颗粒浓度分布、压力分布，固体颗粒在炉内的停留时间以及壁面热流浓度，传热传质特性等影响。

四、有利循环倍率的确定方法

在循环流化床锅炉中，固体颗粒物料循环量增加，会使锅炉的燃烧效率、脱硫效率提高。由于床内固体颗粒浓度增加也会使传热系数增加，同时物料循环量的变化会影响床内的稀、浓相的热量平衡及热量分配，但同时物料循环量的增加又会增加床层总阻力，增加风机电耗。如果在固体颗粒循环回路中还布置有直接冲刷的管束，则物料循环量增加还会使磨损的可能性增大。所以说，有利的循环倍率应该是考虑了燃烧、脱硫、脱硝、传热、热平衡、风机能耗、磨损等因素的一个综合参数。

参考文献：

1、罗传奎，骆中泱、李绚天等。循环流化床最优循环倍率的确定。中国工程热物理年会。94年燃烧学术会议论文集。

循环流化床锅炉论文篇（9）

关键词： 300MW循环流化床；氮氧化物；控制措施

Key words： 300MW circulating fluidized bed；nitrogen oxides；control measures

中图分类号：TK229 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0048-02

0 引言

氮氧化物（NOx）是大气主要污染物之一，对生态系统的危害受全球范围内的广泛重视。循环流化床锅炉是新型高效、低污染的清洁燃烧技术，其不但能达到低NOx排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此，在国际上得到了迅速的商业推广，国内对大型循环化床锅炉的研究亦不断深入。云浮C厂两台机组均为上海电气集团具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；两台锅炉均配置一套独立的湿法脱硫装置，同时预留脱硝安装位。由于没有配套脱硝装置，导致NOx排放经常超标，本文从300MW循环流化床锅炉燃烧控制和烟气排放现状出发，对300MW循环流化床锅炉NOx排放超标的原因、现状进行深入分析，探讨了控制NOx达标排放的措施，从而为300MW循环流化床锅炉的安全运行、环保达标排放控制提供参考和积累经验。

1 NOx的排放现状

1.1 NOx的生成机理 在火电厂燃料过程中NOx不可避免会生成。其生成机理主要分为三种：热力型、瞬时型、燃料型。

①热力型：热力型的NOx生成主要是因为锅炉炉膛中温度过高，导致空气中的氮气与氧气反应生成。当燃烧区域的温度低于1000K时，NO的生成量很小，随着温度的升高，NOx的生成速度按指数规律增加。一般热力型NOx生成量约占总生成量的20%左右。

②瞬时型：瞬时型的NOx生成一般认为是氮与碳氢离子团在氧浓度较低的情况下发生反应生成的。瞬时型NOx在一般情况下生成量很少，仅约占总生成量的5%左右。

③燃料型：燃料型的NOx生成主要是由于煤中一般含有0.5%-2%的氮，在燃烧时，燃料中的氮会与氧气发生氧化反应生成NOx。燃料型生成量往往很大，约占总生成量的75%-80%左右。

1.2 300MW循环流化床锅炉NOx排放现状 云浮C厂两台机组均为上海电气集团具有自主知识产权的300MW循环流化床机组；分别于2010年7月和8月投入商业运行。两台锅炉均配置一套独立的湿法脱硫装置，同时预留脱硝安装位。由于没有配套脱硝装置，导致NOx排放经常超标。我们从锅炉尾部烟气监测装置取得统计数据。通过抽取NOx排放监测数据分析，结合小指标考核数据对比，每天超标时间大于18小时。

1.3 循环流化床锅炉NOx生成特性 燃料在燃烧过程中一部分氮化合物中的氮被氧化生成燃料型NOx。这是锅炉排放的NOx的主要部分，约占总排放的90%。在高温情况下（1100℃）一部分空气中的氮被氧化生成热力型NOx。然而，由于循环流化床锅炉的低温燃烧特性，床温一般情况下约为870℃。在循环流化床锅炉中产生的热力型NOx常少。在循环流化床锅炉的下炉膛中的尚未燃烧的碳和一氧化碳会将NOx还原为氮气。此外，循环流化床锅炉采用分级燃烧方法也有效地降低了NOx的生成。

2 控制措施和效果

通过分析，总结云浮C厂300MW循环流化床锅炉NOx排放超标主要有以下两点原因：

2.1 配风不合理，风量过大。特别是二次风量常保持在大区间运行，氧量在4.1-4.7%。

2.2 床面床料过粗。现场抽样发现床料粒径≥8mm的占据30-48%，且不均匀，粒度过粗，导致床温高和一次风量过大。

结合循环流化床锅炉的特点，实行NOx排放的三个控制措施，实际应用效果明显。

①进行燃烧配风优化，降低二次风量，降低总氧量，控制NOx生成；进行二次风量配风试验，并制作典型工况操作卡指导操作。

通过配风优化，对应负荷床温环比下降5-11℃；一、二次风机电流降低，氧量降低至2.5%左右，厂用电率下降；以一点为例，优化工况风机总电流较调整前分别降低12.4A，43.1A，10.7A；有效地促进了NOx生成的下降。

②从控制床层颗粒度入手，在入炉煤中掺入常规炉渣和高灰分烟煤，以改善炉内床料的均匀性。通过掺烧常规炉渣，进行床料置换，在维持原床温不变的基础上，有效减少一、二次风量，达到降低烟囱NOx排放的目的；风机电耗同步降低，并改善炉管磨损。在床压和床温稳定的情况下，适当掺烧部分高灰分烟煤，以进行床层颗粒置换和控制，特别是蓄高床压后进行排渣置换，将大颗粒床料通过冷渣系统排出，提高床温控制的有效性。

③加强入炉煤粒度控制，确保入炉煤颗粒度符合要求，控制床层温度水平，减少NOx生成。主要有两个控制措施：1）缩小部分床料筛网网眼尺寸，减小大颗粒比例。2）加强采样监测，从单一的筛分采样，增加添加采样、炉内采样，并形成实时报表。

通过对入炉煤粒径的严格控制，使床温进一步得到下降，为进一步降NOx争取空间。

通过以上措施的有效实施，炉内床层颗粒度均匀性得到了明显改善，同时床温也得到了有效的下降。#5、6锅炉NOx排放值由控制前的220-310mg/Nm3下降至70-165 mg/Nm3，符合国家规定的

3 结束语

①研究表明，结合300MW循环流化床锅炉的燃烧特性，通过燃烧优化调整，能够减少NOx的生成，降低NOx排放浓度；②为了降低NOx的排放水平，床温应控制在（850-900）℃，并采用分级送风，可以有效降低NOx浓度；③随着氧量增加，N0x排放浓度提高；对燃用烟煤的云浮C厂300MW循环流化床锅炉，氧量控制在小于2-3.5%的水平是比较理想的运行工况，既有利于NOx排放浓度的降低，也有利于锅炉效率的提高；④通过入炉煤颗粒度、床料颗粒度的严格控制，可以有效地保证床层颗粒粒径的均匀性；既有利于进一步控制床温，也有利于NOx浓度的控制；⑤通过适当的掺烧，可以更好地提高300MW循环流化床锅炉床温、床层颗粒度的可控性和可调节性，提高循环流化床锅炉的调节性能。

参考文献：

[1]岑可法，倪明江，等.循环流化床锅炉理论设计与运行，北京：中国电力出版社，1998.

[2]任建兴，等.火电厂氮氧化物的生成与控制[J].上海电力学院学报，2002，18（3）：19-23.

循环流化床锅炉论文篇（10）

1前言

循环流化床锅炉是国际上20世纪70年代中期发展起来的新型燃烧技术，它的成功应用使循环流化床锅炉获得了迅速发展。由于循环流化床锅炉自身的特点，在运行操作时不同于层燃炉和煤粉炉，一旦运行中不能满足其诸多热工参数的特殊要求，极易造成锅炉出力不足、燃烧效率低、磨损严重、床温偏高、分离效率低、回料器堵灰、结礁停炉等现象，因此，对循环流化床锅炉机组联动协调控制的设计与安装调试进行探讨具有较强的现实意义。

2循环流化床锅炉动态特性分析

循环流化床锅炉在动态特性上不同于煤粉炉，主要表现在循环流化床锅炉燃烧室内流化层大热容量的热平衡特性。这种特性及其随运行工况不同而变化的特性，造成了循环流化床锅炉燃烧过程实现自动控制的困难，据文献：在燃料量扰动下，主蒸汽压力被控对象的特性为：

G(s)=

在燃料量扰动下，床温被控对象的特性为：

G(s)=

在一次风量扰动下，床温被控对象的特性为：

G(s)=

3循环流化床锅炉自动控制系统

循环流化床锅炉与普通锅炉相比耦合关系更复杂，各参数间的耦合关系如表1所示。

从表1可看出，给水流量和减温水流量与循环流化床锅炉其它变量间的耦合关系较弱，可以独立自成系统，因此，循环流化床锅炉的汽包水位控制和减温水控制与煤粉炉一样。燃烧控制一直是公认的难题，循环流化床锅炉燃烧控制的系统如下。

3.1 给煤量控制系统

由于循环流化床锅炉煤粒较粗，燃烧过程复杂，并且由于其燃烧室内的床料具有相当大的热惯性和蓄热能力，因此当给煤量改变后，主蒸汽压力的响应比煤粉锅炉的迟延和惯性要大得多，经实际测算，对于一台125MW循环流化床锅炉，仅纯迟延就有5～15min。循环流化床锅炉的非线性强，又具有时变特性，难以建立有效的预估和补偿手段。锅炉压力调节回路也曾尝试使用“直接能量平衡”的控制结构，但“热量信号”并不比主蒸汽压力信号变化灵敏，所以调节效果不太理想。根据试验结果，即使采用主蒸汽流量前馈的控制结构，变负荷时主蒸汽压力的调节品质也难以得到理想效果。因此建议配备循环流化床锅炉的机组最好运行在“机跟炉”方式下，由锅炉根据机组负荷指令调节给煤量，汽轮机调节主蒸汽压力。

3.2 一次风压控制系统

一次风压力控制系统的目的是为保持一次风压与给煤量相匹配。一次风压通过调节一次风机入口挡板的开度进行调节，一次风压设定值是燃料量指令和床温测量值与给定值偏差的函数。

3.3 床温控制系统

循环流化床一般将床温控制在850～900℃，这是最佳脱硫、脱硝的温度范围。根据锅炉的要求，调节床温的手段一是通过调节一、二次风的配比;二是通过调节给煤量。但是通过调节一、二次风配比来调节床温的调节能力有限，通过调节燃料量调节床层温度，必然使锅炉主蒸汽压力发生波动。因此在调试中对床温自动控制回路进行了修改，仅用一次风量进行调节。为保证床料的良好流化，一次风量必须控制在一定范围内，在床温的控制回路设置了死区，在床温与给定值的偏差大于死区后才调整一次风流化风门。由于一次风流化风门的床温调节只是在±30℃，因此当床温大幅度改变时，需要通过改变一次风压力设定值来进行联合调节。采用一次风流化风门和一次风入口挡板进行床温联合调整的控制结构如图1所示。

3.4 二次风控制系统

二次风控制系统的目的是为了助燃和经济燃烧，包括二次风压、二次风量控制2个部分。二次风压通过调节送风机入口挡板开度进行调节，设定值是燃料量指令的函数;二次风量通过二次风档板进行调节，设定值是燃料量指令和氧量调节器输出的复合函数值。

3.5 引风控制系统

炉膛压力通过引风机入口挡板的开度进行调节。为减少炉膛压力的波动，加快调节速度，在引风控制系统中加入送风机入口挡板和一次风机入口挡板开度的指令前馈信号。

4大型循环流化床机组的联动控制分析

湖南一大型火电厂6号机组由2台125MW循环流化床锅炉、1台200MW联合供热式汽轮机组成，在安装调试过程中，采用了以锅炉调节有功功率、汽轮机调节主蒸汽压力的“机跟炉自动”方式，取得了良好效果。运行结果表明在锅炉基本方式下进行变负荷，虽然速率较慢，但是主蒸汽压力稳定，给煤量的波动也较小，是一种适合于循环流化床锅炉的控制方式（平面设置见图2、3）。

4.1二台循环流化床锅炉、一台汽轮机的联动控制

该火电厂机组的配置采用2台125MW循环流化床锅炉、1台200MW联合供热式汽轮机。这种控制方式在循环流化床锅炉中应用不多，相当于锅炉母管制并列运行。在联动协调控制系统的设计与调试中，除了要设计锅炉主控制器回路，还要设计2台锅炉的负荷分配回路，负荷分配器的输出送至2台锅炉的锅炉主控，既可使2台锅炉同时投入联动运行，又可只将其中1台锅炉投入运行，另1台锅炉带基本负荷运行。每台锅炉的锅炉主控输出分别送至4台给煤机，可将其中任意1台或4台投入自动。2台锅炉负荷分配的控制结构如图4所示。

在6号机组的安装调试中，首先尝试了“炉跟机自动”方式，因为2台循环流化床锅炉的迟延特性和热惯性单台循环流化床锅炉的要大，造成主蒸汽压力和有功功率的波动，试验过程以失败告终。后来经改进调试方案后，在6号机组的调试中，将协调联动控制系统改成了“机跟炉自动”方式，将2台锅炉投入自动调节机组有功功率，汽轮机调节主蒸汽压力，进行了幅值为l0MW、变负荷速率为lMW/min的负荷变动试验，取得了良好的效果，变负荷过程中机组主要参数的变化情况见表2，机组主要参数的响应曲线见图3。

4.2 抽汽工况下的联动控制

抽汽工况下抽汽量的变化对于有功功率调节回路是一个大的扰动量，会导致有功功率快速变化。如果能将抽汽流量转换成有功功率指令，再叠加到功率调节器给定值上是一个最理想的方法，但汽轮机厂提供的理论数据与实际值总有一定的差异，抽汽流量测量又不可避免地存在一定误差，因此只有当有功功率的测量值与给定值出现偏差后，使锅炉主控制器按比正常调节快1-2倍的速度动作，以尽快补偿因抽汽量变化引起的有功功率偏差。

5125MW循环流化床热水锅炉主要热工测点布设分析

应DCS系统控制需要，125MW循环流化床锅炉主要热工测点布设方式如下(见图2、图3)。DCS中各测点数据能及时、准确反映锅炉运行状况，便于操作人员启、停炉和负荷调整操作，同时，也便对锅炉各系统正常运行进行科学实时监控，为事故分析处理提供技术保证。

5.1温度测点布置

a.床下启动燃烧器内套壁稳1点。

b.冷风室温度2点。

c.炉膛温度采用分层布置，料床温度4点、密相区温度4点、稀相区温度4点、炉膛出口温度4点。

d.每台分离器进/出口、下降管、回料阀各1点。

e.各级省煤器、空气预热器进/出口分左右各布置2点。

f.水系统、风系统视工艺需要布置测点

5.2压力测点布置

a.点火油压1点。

b.冷风室压力2点。

c.料床压力4点。

d.密相区压力2点。

e.炉膛出口压力6点。

f.分离器进/出口、各级省煤器、空气预热器进/出口烟气压力分左右各布置2点。

g.水系统、风系统视工艺需要分布测点。

5.3流量测点布置

5.3.1流量测点

a.一次风2点。

b.上一次风4点。

c.下一次风2点。

d.二次风总风1点。

e.点火风总风1点。

f.供水流量1点。

5.3.2风量仪表选型分析

由于空间限制，工艺管道布置很难满足风量计对测量直管段长度的要求，影响了测量精度，因此，对于循环流化床锅炉风量的测量，根据现场情况考证，不赞成加大投资，刻意追求测量精度，主张在相对准确的前提下保证测量信号的稳定性更为实际。经过对几种流量计的比较，最终选用传统的机翼式测风装置。对于大尺寸风管道，也可以考虑选用热导式风量计，主要是减少压力损失，安装方便，但要注意热导式风量计是点测量，一定要在标定的前提下，找准代表平均流速的测量点，以确定热导式风量计的插入位置。对于直管道很短的风量测量可以考虑选用横截面积式风量计，但要注意横截面积式风量计相对于其它差压式风量计，测量信号很小，必须选用精度微差压变送器；也可以考虑选用V内锥式流量计。无论选用那种流量计，测出的风量最终都要转换成标准状态下的风量显示

5.4其它测点

5.4.1氧量表

烟气含氧量的测量对于指导循环流化床锅炉的运行十分重要，一般在省煤器出口烟道两侧各设一个氧量测点，也可以在空气预热器出口烟道两侧设1点，用于检测空气预热器漏风情况。

5.4.2电动执行器

电动执行器是提高循环流化床锅炉自动化水平必不可少的执行单元。它可以大大减少一线工人的劳动强度，及时应对故障处理。在资金允许的情况先，建议送风机出口风门、二次风机出口风门、引风机入口风门、上下一次风各风门、高压风机出口风门、二次风风门选用电动每年。送风机、引风机、二次风机如选用变频电机，可以考虑取消相应的电动门。由于很少操作回料系统的输送风风门、松动风风门及拨煤风风门等，可以选用手动门就地操作。

5.4.3风机参数监测

风机是电厂的重要主附设备。一旦出现故障，巡检不及时，必然会给电厂造成很大的经济损失且易扩大事故。因此，风机参数的在线监测十分重要。主要监测的参数有风机电流、定子温度、轴承温度和风机振动等。

6结束语

综上所述，循环流化床技术作为高效、洁净、低污染的燃煤技术，在我国将得到越来越广泛的应用。通过对原125MW循环流化床锅炉设计热工测点的设计和两年的实际运行证明，热工测点数量、测点布置及仪表选型基本能够满足生产运行需要。

因循环流化床锅炉燃烧的复杂性和对循环流化床还缺乏经验和深入了解。目前循环流化床锅炉自动控制技术仍存在许多难题需在生产研究和安装调试中逐步完善。

参考文献：

[1] 火力发电厂新设备新技术与发电工程设计、运行、维护及标准规范实用手册.2006.