循环流化床锅炉自动化

　　【摘要】现如今人们非常重视环保工作，国家也不断推出环保政策，迅速发展了清洁燃煤技术。清洁燃煤技术主要发展方向为循环流化床锅炉自动化，可以显著提高燃烧效率，在锅炉内部完成脱硫工作，因此在实际工作中推广利用循环流化床锅炉自动化。本文主要分析了循环流化床锅炉自动化，提出针对性的发展措施，进一步提高循环流化床锅炉自动化控制水平。

　　关键词：循环流化床;锅炉;自动化控制

　　利用循环流化床锅炉对于燃料具有良好的适应性，同时具有较高的燃烧效率，我国当前非常重视环境保护问题，也开始促进循环流化床大型化发展，我国也开始广泛使用大型循环流化床锅炉，很多电厂利用DCS控制系统实现员工控制，具有较高的自动化水平，因为循环流化床锅炉控制具有变量耦合，因此需要完善控制方案，促进循环流化床锅炉自动化发展。

　　循环流化床锅炉自动化特点

　　循环流化床锅炉具有较多的控制回路，同时具有复杂的系统。在循环流化床锅炉运行过程中，需要保障锅炉安全性和经济性，有效控制锅炉热量。以下是循环流化床锅炉自动化的特点：

　　稳定主蒸汽压力：工作人员调整燃料供给，可以有效控制锅炉蒸发量，进一步平衡锅炉蒸汽量和负荷耗汽量。保障锅炉经济性：结合燃料增减和送风量，可以保障锅炉燃烧的经济性。合理配合引风量和送风量，保障炉膛压力的正常性，维护炉膛运行过程的安全性。

　　为了保障锅炉运行的安全性，工作人员需要监测床层的温度，同时可以监控锅炉运行过程中NOx和脱硫情况。床层温度达到860℃以上，可以保障脱硫效果，减低NOx产量。如果床层温度较低，将会降低过滤效果，影响到锅炉运行的稳定性，还会发生熄火问题。如果床层温度较高，将会降低脱硫率，增加NOx的产量，在炉膛内部发生结焦问题，最终只能停炉。因此工作人员需要始终控制循环流化床锅炉的床层温度。【1】

　　控制料层温高度，可以保障锅炉运行的安全性和连续性，如果料层过后，将会压住一次风的风头，无法实现炉料流化状态的安全性。如果料层太薄，无法满足循环流化床锅炉负荷要求，一次风可能会因此穿透料层，导致炉火被吹灭。

　　工作人员需要严格控制循坏灰，因此优化锅炉循环倍率，也会因此影响到床层的温度。

　　循环流化床锅炉自动化控制的缺陷

　　循环流化床锅炉自热电机结构为三炉两机和母管制，指的是利用一根母管连接三炉，热电机三炉因此相互牵制，因此提高了负荷跨幅度，影响到循环流化床锅炉运行的稳定性。【2】

　　因为煤机结构设计缺乏合理性，将会发生堵煤问题，需要利用人工通煤，可能会堵塞二次返料管，严重影响到床层温度。

　　因为很多循环流化床锅炉的热工控制系统还不够完善，还没有合理配置监测仪表，无法准确的测量数据，无法将床层温度反应出来，同时不利于及时调整燃烧状态，甚至会无法有效检测，导致工作操作的盲目性，引发停炉问题。

　　当前很多循环流化床锅炉缺乏冷渣器，因此无法连续性操作排渣工作，在炉底直接排出红渣，引发巨大的热损失，料层厚度和压差因此受到影响。

　　当前一些循环流化床锅炉密封效果比较差，在运行阶段会发生漏灰问题，不利于准确测量氧含量。【3】

　　循环流化床锅炉灰循环系统运行过程中，很多控制装置通常是安装非机械阀，因为给风控制非机械阀的开启和关闭工作，因为缺乏活动部件，降低了循环流化床锅炉控制程度。非机械阀主要包括自平衡式和可调节式，利用自平衡式以进入量为基础，可以自动调节流出量，无法保障人为控制效果。可调解式可以根据流量调整情况，例如L阀在运行过程中，因为垂直段料位比较低，无法保障密封效果，降低了自动控制水平。

　　因为循环流化床锅炉具有较强的负荷、燃料适用性，在各种负荷和燃料工作状态中，锅炉特性具有较大的不同，无法有效控制自动控制系统。

　　自动化控制循环流化床锅炉燃烧过程

　　我国对于循环流化床锅炉的研究比较少，缺乏针对性的工作经验，因此在设计阶段主要是利用传统工作形式。当前循环流化床锅炉燃烧控制系统主要是利用PID控制方式，可以有效控制燃烧、总风量、床层温度等方面。工作人员可以分类控制不同的变量对象，整体控制方式比较简单，但是还无法提高自动控制水平，无法保障机组运行的正常性。【4】

　　有效控制循环流化床锅炉燃烧过程，工作人员需要保障床层温度控制水平，同时需要明确被控对象之间的关系。在实际工作中，利用模糊控制方式有利于控制被控对象。模糊控制方式进一步改进了PID，结合模糊控制方式，可以在循环流化床锅炉应用中突出综合控制方案的效果，同时可以有效控制非线性复杂对象。

　　循环流化床锅炉自动化控制的优化措施

　　(一)控制料层温度

　　工作人员需要灵活控制循环流化床锅炉自动化，为了保障循环流化床锅炉自动化控制效果，工作人员需要明确变量关系，分析燃煤量和负荷的关系，同时需要明确燃煤量和床层温度的关系，明确具体的控制元素，结合模糊控制和DCS方式，满足循环流化床锅炉自动化控制的具体要求。

　　工作人员需要严格控制料层温度在850℃~950℃范围内，在实际运行阶段，如果料层发生变化，工作人员可以调节给煤量和一次风量以及反料量，因此来协调料层的温度。工作人员通常需要控制料层压差在7000Pa~9000Pa范围内，利用炉底排渣管彻底排除底料，因此控制料层的厚度，根据煤的实际类型，有效控制料层的压差。工作人员通常要控制炉膛压差在500Pa~2000Pa范围内，工作人员可以利用锅炉分离装置下放灰管，循环排放灰量，保障炉膛压差控制效果，工作人员需要根据煤种的灰分和力度，合理设置上下限。工作人员还要合理调整风量，保障一次风量满足硫化要求，根据实际工作要求调整二次分量和三次风量，同时需要构建临界流化风量曲线，对于实际工作起到指导作用。【5】

　　(二)控制一次风量

　　控制一次风量的过程中，需要保障风和煤的比例，随着煤量的增加，也要随之增加一次风量。工作人员需要利用控制器调整风机入口挡板的开度，利用自动化控制系统，有利于控制风煤比，此外可以根据实际情况控制密相温度，合理分配煤量之后，工作人员需要根据风量控制流程计算一次风给定量，有效控制一次风量。

　　协调控制机炉

　　工作人员需要完善控制机炉协调控制环节，主要是控制负荷、给煤、风量等，例如在负荷协调控制过程中，工作人员可以根据实际情况合理选择自动控制和手动控制，利用手动控制方式，工作人员需要合理设置控制目标，根据气门情况，利用控制系统向整体系统发送信号，因此调整相关内容。利用自动控制系统可以利用控制系统完成相关操作，操作人员只需要根据实际情况合理修改负荷给定值。

　　机械论文投稿刊物：锅炉技术是由上海电气(集团)总公司主管，上海锅炉厂有限公司主办的专业技术性刊物，为国内著名北大核心期刊。

　　结束语：

　　当前循环流化床锅炉自动化控制中还存在不足之处，因此需要进一步优化循环流化床锅炉自动化技术，保障整个工作流程的稳定性，降低人力消耗，实现节能降耗的目的，进一步提高循环流化床锅炉工作效率，增强电厂综合效益。

　　参考文献：

　　[1]蒋旭光,魏邦吉,胡林飞,王汝佩,宋菲菲,陈少卿.循环流化床锅炉外置换热器的研究现状及在垃圾焚烧炉中的应用[J/OL].化工进展:1-13[2020-12-03].

　　[2]孙维忠.循环流化床锅炉脱硫系统运行现状分析及优化途径[J].化工设计通讯,2020,46(11):174-175.

　　[3]王新钢.某75 t/h循环流化床锅炉飞灰含碳量高的原因分析及验证[J].机电信息,2020(32):70-71.

　　[4]李森.300MW循环流化床锅炉耦合城市污泥焚烧研究与应用[J].煤炭科技,2020,41(05):91-93.

　　[5]彭丹,王贲,李威,许超.基于空气分级的循环流化床锅炉低氮燃烧模拟[J].锅炉技术,2020,51(05):30-36.

　　作者：焦龙飞