循环流化床锅炉燃烧系统的热效率优化分析论文_李建伟

大庆中蓝石化有限公司 黑龙江大庆 163713

摘要:随着国家对环境保护的要求日益提高,循环流化床锅炉(以下简称CFBB)在国内已经得到了广泛的应用,然而在国内的控制领域对于循环流化床的控制仍然是薄弱环节,因此如何加深对生产过程的了解、完善控制策略、提高CFBB控制的自动化水平就变得越来越重要了。并针对CFBB的燃烧机理和以往控制策略的不足,提出一套更为实用的新型的控制策略。

关键词:CFB锅炉;燃烧控制系统;优化

引言

目前由于CFB锅炉燃烧过程是一个具有非线性、大滞后、多耦合特性的复杂过程,使CFB锅炉燃烧过程的自动控制成为难点。如今能源紧张,煤价飞涨,如何改善锅炉的燃烧过程,更好地满足电网对机组负荷调度要求的需要,改善自动调节品质,满足机组经济安全运行的需要,实现节能降耗和深化清洁燃烧效果,提高机组自动化水平,降低企业生产运行成本,提高经济效益,实现真正的清洁燃烧,无疑是一件意义重大、十分迫切的工作。

1循环流化床锅炉燃烧控制系统

循环流化床锅炉燃烧控制系统的主要任务就是要将燃料经过燃烧之后所产生的热量完全的满足锅炉蒸汽符合需求,同时尽可能的保证锅炉的运行的经济性、安全性和环保性等几个方面的要求。由于循环流化床锅炉的具体型号以及所需要控制的燃烧过程和燃烧工况等都不一样,同时还受到燃烧时所选择的燃料、燃料的设备等多个因素的影响,因此每一个燃烧控制系统的任务又不一样。

2循环流化床锅炉热效率指标优化控制试验

2.1优化控制试验

本文另从福建永定135t/h循环流化床工业锅炉工业现场的DCS数据采集系统采集24小时主汽压力、蒸汽温度、氧浓度、电负荷、粒子浓度、锅炉煤耗、锅炉热效率的工业现场数据,采样周期为5秒,一共17280组数据,剔除了308个采样盲点和故障数据,余下共16972组工业数据。将优化试验参数条件分为三组,分别考察锅炉热效率和煤耗均变换,热效率不变、煤耗变换和煤耗不变、热效率变换的试验条件下优化试验不同的结果。数据变换后分别导入锅炉热效率指标逆模型中,得到锅炉热效率和锅炉煤耗不同优化试验参数条件下炉床温度和风煤比的优化给定值。

表2序号4~6是优化试验中对锅炉热效率数据进行变换,煤耗数据不变时得到的优化试验结果。从表中可以看到,这三种试验条件下,热效率和煤耗优化结果有所不同,与原始工况相比,锅炉热效率分别提高了0.397%,0.612%和O.771%。

图2是对应表1序号4~6条件下锅炉热效率和煤耗试验前后的数据对比趋势图。从图中可以看到,在这三种试验条件下,锅炉热效率逐渐提高,提高的幅度比试验序号1~3试验条件下更大,但是提高的程度同样是逐渐变缓,提高率均低于1%。对于锅炉煤耗,随着设计优化试验时,将热效率数据分别提高1%、2%和5%后导入逆模型,锅炉煤耗有所下降,但是下降的幅度不是特别明显,并且图中锅炉煤耗曲线存在一个拐点,也就是说该工况下锅炉煤耗存在一个最优值。这说明若在优化试验中单独调节热效率的优化目标,锅炉煤耗并不能持续降低,还有可能会导致锅炉煤耗的重新升高。由于锅炉热效率和煤耗都是循环流化床锅炉的经济性指标,因而在这种情况下,需要综合考虑两个优化指标,以达到最好的优化结果。

论文作者:李建伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/7

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