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摘要：随着社会的发展，我国的科学技术发展迅速。循环流化床锅炉技术是在鼓泡床锅炉的基础上研发出来，是一种最新型的清洁燃烧技术。本文在介绍循环流化床（CFB）锅炉常规控制方式的基础上，分析了其烟风系统原采用常规总风量计算方式的控制策略使变工况下燃烧不稳定的问题。提出烟风系统的优化方案，设计了一种自适应的总风量计算方法，可以在不同调节需求下保证CFB锅炉燃烧的稳定性。同时根据床温和氧体积分数对一、二次风的配风方式进行设计。最后通过实例分析验证该方案能极大地优化烟风系统的调节效果，且其控制组态简单，通用性强，可大范围应用于CFB锅炉机组中。
关键词：循环流化床；烟风系统；总风量；床温；燃烧优化；氧体积分数
引言
循环流化床锅炉技术是一种相对比较高效的锅炉燃烧枝术，此燃烧技术的污染物排放率低，清洁率高，相比传统的燃烧技术来讲更能在提供同等燃烧能量的同时减少周围环境污染。近几十年来循环硫化床锅炉技术发展迅速，尤其是在我国。而对于锅炉技术来讲，风系统也是其中最重要的组成部分，排风系统的多少与好坏既关系到硫化床锅炉燃烧技术多余燃烧能量的排出，也涉及到锅炉的使用寿命的长短，用电率的高低，布风均匀与否等等。
1 硫化床锅炉风系统的工作原理
循环硫化床锅炉系统通过燃料炉膛燃烧、废料分离、废料冷却、风系统排出等设备完成整个燃料燃烧过程。燃烧废料在通过废料的分离和冷却后，通过锅炉的烟风系统进行排出。整个风系统的组成包括：燃烧用风系统和输送用风系统。燃烧用风主要由一次风、二次风、 三次风（播煤风 ) 组成；输送用风主要由回料风、石灰石输送风和冷却风等组成。循环硫化床的优点主要由：1）煤料适用广，包括一些劣质燃料也可以燃烧，且着火容易。2）煤料燃烧效率和速率都很高，包括剩余燃料石灰石的再次循环燃烧。3）脱硫效果好。通过剩余燃料的再次燃烧，锅炉尾气中的钙、硫流失比较严重，锅炉排烟中的二氧化硫和氮化物的含量就大大降低了，这样不仅降低了企业的投资费用，也降低了对环境的污染。4）由于硫化床锅炉的循环燃烧，包括一些灰渣的再次燃烧利用，导致其燃烧强度相对较高，炉截面的利用率比较高。5）由于炉壁截面利用率比较大，所以锅炉截面小，燃煤效率高，极大的减少了锅炉的给煤量，降低了燃料预处理的操作难度。
2 总风量的计算方案
对于煤粉炉，可以采用常规总风量计算方式，因为煤粉炉不存在床温的调节，不需要对燃烧过程进行调节，只需考虑燃烧的结果，即烟气中氧体积分数。而对于CFB锅炉，总风量的调节伴随床温的变化，并且在常规运行过程中会根据机组需求改变运行方式。通过试验发现，即使负荷相同，其对应的床温也会不同，这取决于电厂对机组功率及安全的综合考虑，因此对于总风量的计算也应考虑到不同运行需求下的总风量变化。如果单纯根据锅炉说明书进行总风量计算，就会出现烟气中氧体积分数和床温的内扰，这种扰动需要较长周期才能消除，这也是CFB锅炉调节过程不稳定的一个重要原因。并且，以上论述均建立在被测风量值为准确值的前提下，而实际上，风量标定时的误差、变送器采集的原始信号和漏风量的误差都会导致理论总风量和实际总风量的偏差，这种偏差会进一步恶化调节过程，尤其在变负荷阶段，严重时会导致自动调节波动大，影响机组运行安全。为此，本文对总风量采用自适应计算方案，如图1所示，在一、二次风机处于手动状态时，通过锅炉负荷计算对应的理论总风量，乘以氧体积分数的校正值（0．8～1．2），得到计算总风量，再采用实际当前总风量减去计算总风量，除以当前锅炉负荷，得到单位负荷下风量偏差，当一、二次风投入自动后，这一偏差会自动锁定，在锅炉负荷发生变化时，会自动计算出当前负荷下对应的风量偏差，并用这个偏差加计算出的总风量得到实际总风量指令。可以看出，采用这种方式，不仅保留了原有的氧体积分数校正功能，还能在氧体积分数发生变化前，对任一负荷的变化产生一个动态修正，且该修正具有自适应能力，保证了不同调节需求下锅炉燃烧的稳定性。
的研究［Ｊ］．热力发电，2012，41（5）：87－91．
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论文作者:李鹏鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/20
标签：风量论文; 锅炉论文; 系统论文; 流化床论文; 负荷论文; 偏差论文; 体积论文; 《基层建设》2017年第26期论文;