摘要：床温的合理与稳定对于高压循环流化床锅炉的运行安全非常关键。根据循环流化床锅炉的运行，做好床温控制工作，排除煤量、风量等因素的干扰，提高锅炉床温控制的稳定性，既要保障循环流化床锅炉的温度控制，又要改善锅炉的运行方式。因此，本文重点研究循环流化床锅炉床温控制的优化措施。
关键词：高压；循环流化床；锅炉床温控制
引言
作为高效、低污染的清洁燃烧锅炉，循环流化床锅炉的床温控制相对复杂，需要考虑锅炉负荷，给煤量，给风量，床层压力，以及炉膛氧量等多种因素。然而，只有保持循环流化床锅炉的床温稳定，才能确保锅炉的安全运行。所以，在床温控制方面，循环流化床锅炉有着相应的控制策略和要求。但就目前来看，这些控制策略显然无法较好的完成锅炉的床温控制。因此，相关人员有必要对循环流化床锅炉床温控制策略优化问题进行研究，以便更好的在工业生产中进行循环流化床锅炉的应用。
1影响高压循环流化床锅炉床温控制的具体原因
1.1影响床温上升的主要因素
按照高压循环流化床锅炉的运行，了解到燃煤的质量较好会让燃烧时的热值增长，不过烟气中的含氧量十分低，通常在3％到5％的范围以内，在这个时候锅炉的用煤量会显著增加，进而致使床温过度上升，只有通过燃烧调整确定最佳范围，如偏离过量，对锅炉良好的燃烧和安全运行时不利的。因此，必须将燃煤量适当减少，才能将床温控制在稳定状态。循环流化床锅炉运行中，所运用的燃煤粒度很大，以至在集中进入炉膛的时候致使密度相对比较小，加重了燃烧份额，使得床温上升。而想要让床温下降，操作人员则可适时增加一次风量，并将二次风量的实际风量加以控制，从而实现温度控制的最终目的。此外，锅炉没有及时放渣，料层厚度较大，也会对床温控制造成一定影响，所以料层压力必须一直保持在相应范围内，以防止对锅炉的燃烧效率产生影响。
1.2影响床温下降的主要因素
在循环流化床的床温下降以后，不能确保锅炉的正常运行，极易引发温控问题。而影响床温下降的主要因素包含：锅炉燃煤质量较差，燃烧值不高，从而致使烟气氧量相对较多。因此，针对此种情况，可适时增加给煤量，以此让燃烧效率得到有效提升。循环流化床锅炉在燃烧过程中，氧量的指标不会发生任何变化，不过在增加循环物料的过程中，对于整个燃烧系统都会产生一定影响，比如，换热系数变化、炉温下降等，均会致使流化床的温度逐渐下降，针对这类因素的影响，操作人员应当将循环灰去除，提高炉温上升的速度。
1.3循环灰、返料装置对床温控制的影响
对于高压循环流化床锅炉来讲，返料器属于十分关键的一个部分。通常情况下，返料器都具备一定的自动平衡能力，不过，当某种原因致使进入料腿的灰量增大的时候，灰柱的高度以及灰侧压力也会随之增大，而返料风量则不会发生任何变化。当压差降低的时候，进入返料装置中的返料风量下降，那么循环灰的流动性也会随之下降，当灰从流化态变化成自流态的时候，返料灰依然处于流动状态；而当灰变换成自流态时，返入炉膛中的灰量便会下降，不过从分离器进入料腿的灰量不会发生任何变化，从而导致料腿中的灰量逐渐增多，灰侧压力增大，而进入的返料风量也会相应减少，灰的流动性慢慢变弱，最终停止流动，导致返料器出现堵灰的情况，以至难以对床温进行有效控制，使得锅炉的负荷以及正常运行受到严重影响。
2高压循环流化床锅炉床温控制的优化
2.1点火启动时的床温控制分析
循环流化床锅炉的点火操作是一个动态的过程，在这一过程中，静止的常温状态下的燃料会转变为流化状态下的燃烧的床料。这一过程控制的难点主要在于床温升温速率的限制，多采用人工调节天然气调阀进行控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在循环流化床锅炉运行的初期，点火枪所用的天然气压力通过调节阀控制，当燃烧不稳定时会导致火焰燃烧不稳二熄灭，导致点火失败，这无疑说明了循环流化床锅炉的点火启动是一个比较薄弱的环节。
但近年来，随着床下烟道燃烧器的使用，可以把整个的点火启动过程划分为三个阶段：第一，热烟气加热惰性床料阶段；第二，从给煤直到关闭点火装置阶段；第三，锅炉正常运行阶段。
其中，在惰性床料加热阶段，需要将床料加热到650度左右。在点火之前，需要床内的燃料达到流化状态，然后关掉送风装置，是锅炉得到平整均匀的床层。在初期，由于床温较低，因此，应尽可能地采用较小的一次风量，加快升温的速度。此外，还应该节约燃料。
2.2风量控制优化
想要进行锅炉床温的控制，则需要保证锅炉处在富氧燃烧的状态。所以，需要合理的进行一次风量和二次风量的确定，以便确保床温的均匀性。在原有控制策略中，燃煤风量的确定要根据锅炉负荷来确定。在进行负荷增加时，需要先增加风量，然后再增加煤量。所以，循环流化床的总风量的计算是根据实际给煤量和给煤量指令中的最大值来确定的。而一旦煤量信号失真或煤量波动较大，就会造成风量变化过大，继而难以进行锅炉床温的控制。而在循环流化床实际运行过程中，入炉总风量不需要进行太大的变化。因此，在进行总风量计算时，应该根据锅炉的实际负荷进行风量计算。而在二次风量计算时，则可以根据系统的氧量信号进行风量的微调，以便做好锅炉床温的控制。
2.3给煤量控制优化
在循环流化床运行的过程中，有可能出现系统计算的给煤量与实际入炉煤量不匹配的问题。在这种情况下，以280t/h的锅炉为例，如果煤量差值不超过4t，锅炉的床温可以被系统控制在800～930℃范围内。而一旦煤量差值超过了4t，系统就难以进行给煤量的有效控制，继而难以控制锅炉的床温变化。因为，实际煤量还会受到风量的控制，所以系统只能不增设煤量。而这样一来，锅炉的负荷将不足，所以需要采用手动干预方法进行给煤量的控制。针对这一问题，在进行给煤量控制优化时，可以在系统中增设烟气含量偏差、床温偏差和床温控制回路。而这样一来，系统在进行实际煤量和给煤量计算时，系统将对锅炉负荷压力与实际压力进行计算。在压力偏差超出了制定范围的情况下，系统则可以根据设定曲线进行给煤量的确定，继而完成对给煤量的控制。
2.4氧量控制
在高压循环流化床锅炉的实际运行中，通常把空气预热器入口的烟气含氧量作为锅炉炉膛的氧量。而在计算氧量的时候，一般由系统计算锅炉负荷，同时遵从低负荷高氧量与高负荷低氧量的原则确定氧量。不过从具体情况来看，锅炉氧量、给风量以及给煤量之间具有密切联系。当氧量信号超过设定值的时候，可通过加煤减风调节床温。而当氧量信号比较低的情况下，则可通过减煤加风调节床温。因此，在对氧量控制做出进一步优化的过程中，可设定氧量调节量，同时按照设定的偏差对实际氧量定值实行微调。另外，由于氧量调节器属于微调系数，因而可按照热量信号调节氧量。
结语
高压循环流化床锅炉床温控制对于锅炉的稳定运行具有重大意义。因此，想要对高压循环流化床锅炉床温进行有效调节和控制，那么一定要考虑到流化床运行的实质情况。同时，还需结合水位与汽温等有关因素的调节，这样才可以保证床温处于较为合理且稳定的状态，从而使循环流化床的正常运行得到更好保障。
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论文作者:刘俊刚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
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