神华鄂尔多斯煤制油分公司 内蒙古鄂尔多斯 017209
摘要：因循环流化床锅炉的适应性强、效率高、无污染的特性，在工业生产中有着广泛的应用，在使用过程中要保证流化床锅炉床温控制的稳定，提高锅炉的运行效率。
关键词：循环流化床；锅炉；床温；控制
1 前言
在循环流化床锅炉使用的过程中做到床温控制的合理，稳定，有利于锅炉的正常运行，保证床温处于一个稳定的状态。
2 循环流化床锅炉床温的控制策略
2.1影响锅炉床温的可调因素
就目前来看，影响循环流化床锅炉床温的因素有多种，但是可调因素主要只有三种，即给煤量、风量和氧量。其中，给煤量是影响床温的最直接的因素。但是，由于给煤量对床温的影响具有一定的滞后性，所以给床温的调节带来了一定的难度。而风量对于循环流化床则有两个作用，即作为流化作用风和燃烧作用风。在风量增大的情况下，锅炉的热量将会被带走，而碳粒燃烧则更加剧烈，所以床温会先下降后上升。反过来，在煤多风少的情况下，由于燃烧不充分，床温会持续下降。此外，锅炉的燃烧工况可以用氧量变化来反映。而氧量对床温的影响的滞后性较小，所以可以被当做是进行床温调节的重要因素。
2.2锅炉床温控制策略分析
在进行锅炉床温控制时，可以采用直接能量平衡协调控制策略。具体来讲，就是以循环流化床机组的能量输入为锅炉的燃料，以机组的能量输出为机组的负荷，以便进行机组与锅炉之间的能量平衡信号的寻找。而使用该策略进行锅炉床温的控制，需要利用能量信号直接平衡系统进行负荷指令信号的接收，并根据系统运算得出的指令进行发电机的控制。最后，锅炉则可以根据主控器和相应调节系统的指令进行给煤量、送风量和引风量的控制，以便进行锅炉床温的控制。
3 床温控制系统优化
3.1床温的影响因素
床温是CFB锅炉监视的重要参数之一，合适的床温可以有效地避免炉床的结焦，提高燃烧率和脱硫率。床温一般控制在850～900℃内，它影响着锅炉的安全连续运行、锅炉脱硫效果和NOx的排放。从CFB锅炉控制参数耦合特性看，影响床温的因素较多，主要有一次风量、燃料量和石灰石量的变化。如采用改变燃料量调节床温，在床温调节的同时必然引起锅炉主蒸汽压力波动；而改变石灰石量则会引起床压的波动以及污染物的排放效果。因此，一次风调节成为控制床温的主要手段，这与福斯特•惠勒公司采用一次风控制床温的控制理念一致。本优化方案采用调节一、二次风配比来调节床温，目的是在采用一次风控制床温的同时，相应地改变二次风量，保证锅炉的总风量不变，维持烟气含氧量的恒定。
3.2床温的动态特性分析
3.2.1床温对燃料的响应特性
在一次风量变化2km3/h的试验条件下，得到床温对燃料的传递函数为：
根据经典的控制理论，当反馈增益趋于无穷大时，闭环控制系统的极点将移向开环零点。右平面零点意味着反馈控制系统在大增益下存在着高度的不稳定性。而大的反馈增益往往是保证消除稳态控制偏差和提高动态响应速度的必要前提。因此对于具有逆向特性的对象，很难采用常规PID调节器进行调节。
3.3床温控制系统优化
综合上述关于床温对燃料、一次风的响应特性分析，确定采用锅炉指令对风、煤的协调控制可以实现一次风和燃料对床温的动态解祸。控制床温主要为保证CFB锅炉的脱硫效果，而CFB锅炉运行时只要将床温控制在850一900℃内均能达到较好的脱硫效果。因此对原来的床温串级校正控制进行了修改，在整个锅炉负荷变动范围内，采用控制一、二次风静态比以保证床温和动态工况下进行手动修正一次风控制的基本思想，保证床温控制系统的稳定。
4 循环流化床锅炉床温控制的优化措施
针对循环流化床锅炉的运行，提出床温控制的优化措施，保障循环流化床锅炉处于优质的运行状态，为工业发展提供有效的支撑分析循环流化床锅炉床温控制的优化措施，如下：
4.1优化煤量控制
循环流化床锅炉的给煤量，需要进行系统计算，但是实际计算的数值，存在与实际不匹配的情祝以某工业循环流化床的ago日：锅炉为分析案例，研究优化煤量的控制方式当循环流化床锅炉运行的煤量差，低于5t时，床温暂时处于一种稳定的状态，如果煤量差>负，循环流化床的系统就无法控制给煤量，导致床温处于失控的情况下煤量与风量存在一定的关系，系统优化煤量控制时，还要考虑风量因素，不能只增设煤量，避免造成锅炉符合偏低_给煤量控制中，还涉及到手动控制煤量的操作，所以需要在给煤量优化控制中，增设控制回路，专门用于控制给煤量，当循环流化床系统计算给煤量时，可以遵循负荷压力等因素，防止出现压力偏差，系统模拟给煤量的曲线，按照系统设定的方式，确定最终的给煤量。
4.2优化风量控制
循环流化床锅炉床温的优化措施中，控制风量因素，有利于为锅炉营造富氧的环境条件由此，通过优化风量控制，为循环流化床锅炉提供稳定的床温_首先确定流化床锅炉运行时的一次风量、二次风量，避免床温出现过高、过低的情况，维持在稳定的状态，操作人员细化分析锅炉的燃烧负荷，进而确定所需的风量数据，当锅炉的燃烧负荷需要增加时，必须先提供足够的风量，再给与充足的煤量；然后操作人员按照给煤量的实际数值和系统指令，选择出最大的数值，用于确定流化床的总风量，进而控制风量突然变大的问题，解决煤量信号失真的影响问题，灵活的控制锅炉的风量，避免增加煤量的波动幅度，以便控制实际的风量，防止入炉的风量变化过快、过大；最后确定流化床锅炉运行的总风量，对照锅炉的实际负荷和风量，尤其是二次风量的计算，在优化风量时，可以适当考虑氧量信号，微调氧量信号，控制风量的变化，控制好锅炉的床温。
4.3优化氧量控制
氧量的优化控制，是指循环流化床锅炉系统的空气预热器部分。入口烟气含量数据入口烟气含量决定了锅炉炉膛内的含氧量，按照锅炉的负荷，计算所需的氧量氧量控制中，如果是高氧量环境，则选择低负荷设计，相反，如果是低氧量环境，就设计高负荷参数，还要根据锅炉运行的实际情况控制，保证床温的稳定性_氧量的优化控制中，不仅要考虑锅炉的运行情况，还要考虑风量、煤量的影响，通过对比氧量和设计值，调节供氧速度，达到床温调节控制的作用例如：循环流化床锅炉控制氧量时，自主调节含氧量的控制数值，按照设计的偏置，微调定值数据，调节器涉及到微调系数，可以参考热量信号，准确的调节氧量，体现氧量优化控制的优势和作用。
5 结束语
在循环流化床运行的过程中，锅炉床温控制是重点需要做好的工作。但就实际情况而言，现有的循环流化床锅炉床温控制策略在给煤量、风量和氧量控制上存在着一定的问题，从而导致了锅炉床温变化较大，无法实现自动控制。因此，在当前循环流化床锅炉床温控制的过程中要重点做好煤量、风量、氧量的控制，保证床温的稳定运行。
参考文献
[1]月吴飞.循环流化床锅炉床温控制策略优化[J]动力工程.2015(15):60- 62.
[2]王志强.如何控制循环流化床锅炉床温[J].山西建筑2013(07):139- 141.
论文作者:黄国涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签：锅炉论文; 流化床论文; 风量论文; 氧量论文; 负荷论文; 因素论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第35期论文;