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1、中小型流化床锅炉电气自动化仪表技术方案杭州和利时自动化有限公司 技术文档o., 第 1 页 共 24页目 录1. 引言 .适用范围 . 编写本文的目的 . 适用范围 .工艺介绍 . 系统组成 . 工艺流程 .控制要求 . 汽水控制系统 .包水位控制 .热蒸汽温度控制 . 燃烧控制系统 .温控制 .层差压控制 .料控制 . 点火控制系统 .仪表技术方案 .难点及特点 .总结 . 技术文档o., 第 2 页 共 24页中小型流化床锅炉电气自动化仪表技术方案1. 引言本文依照热电行业流化床炉的工艺特点以及和利时近年来在该类项目上的实施经验而编制，对流化床炉工艺、自动化仪表在循环流化床炉控制中的应用、
2、流化床锅炉自动化仪表配置方案、选型注意事项均作了详细介绍。2. 用范围本文适用于和利时承接的中小规模蒸汽流化床锅炉仪表项目。3. 工艺介绍循环流化床锅炉是八十年代发展起来的高效率、低污染和良好综合利用的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其得到迅速发展。循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。固分离循环系统、对流烟道三部分组成。其中燃烧系统包括风室、布风板、燃烧室、炉膛、给煤系统等几部分；气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道包括过热器、省煤器、空气预热器等几部
3、分。煤块经过破碎后，通过刮板式给煤机将煤送入煤斗，煤斗下方有螺旋式给煤机，经播煤风将煤吹入炉内。炉膛出口水平烟道内装有多级烟灰分离器，分离出的高温灰落入灰斗。经锁灰装置和 J 阀回送至炉膛。飞灰通过分离器经尾部烟道受热面进入除尘器经灰沟冲到沉灰池，床体下部已燃尽的灰渣定期排放。煤进入炉膛后，首先在主床燃烧。经过预热器的高压风，从炉床床下风室向上进入炉膛，使在床上煤颗粒沸腾燃烧，当烟气达到一定速度，大量的颗粒就会离开床层，由烟气携带到炉膛上部燃烧，并随烟气直至炉膛出口。在炉膛出口处一般装有多级烟灰分离器，对颗粒和烟气进行分离，而后进入烟道。分离后的烟气流入烟道，通过省煤器、空气预热器得到进一步的
4、冷却。而分离后的颗粒，下落回到炉膛继续燃烧，再次进行燃烧上升、分离，形成颗粒循环。由于颗粒反复循环延长了在炉内的停留时间，因此，各煤种均可在850950的低温下得到充分的燃烧，提高了燃尽度。其工艺结构图如下：中小型流化床锅炉电气自动化仪表技术方案杭州和利时自动化有限公司 技术文档o., 第 3 页 共 24页4. 控制要求循环流化床自动控制的任务是在保证锅炉的安全、稳定运行的前提下，使煤燃烧所产生的热量尽可能快的适应负荷的要求，同时保证经济燃烧及环保要求。循环流化床锅炉与普通锅炉一样是一个非线性、分布参数、时变、大滞后、多变量紧密耦合的控制对象，但它有比其他普通锅炉具有更多的输入输出变量，主要
5、输入变量有给水量、减温水量、给煤量、一次风、二次风、引风量、飞灰返料量等。主要输出变量有汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、料床温度、料层差压、炉膛出口温度、炉膛负压、烟气含氧量等。其主要控制系统包括汽水控制系统、燃烧控制系统、点火控制系统。中小型流化床锅炉电气自动化仪表技术方案杭州和利时自动化有限公司 技术文档o., 第 4 页 共 热蒸汽温度控制系统。其对现代锅炉而言，由于蒸发量显著提高，汽包容积相对减小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水，或者烧干。同时缺水也会因为水位过低而影响自然循环的正常进行，严重时会使个别上水管形成自由水面，产生流动停滞，致使金属管壁局部过热而爆管。由于现
6、代锅炉对运行的安全性要求越来越高，允许的汽包蓄水量波动也越来越小，因此必须严格控制水位在规定范围之内。为保证良好的控制效果，锅炉汽包水位控制通常采用三冲量汽包水位控制系统。它包含给水流量控制回路和汽包水位控制回路两个控制回路，其实质是蒸汽流量前馈与液位蒸汽流量变化时，锅炉汽包水位控制系统中的给水流量控制回路可迅速改变进水量以完成粗调，然后再由汽包水位调节器完成水位的细调。在整个控制过程中汽包水位检测、给水流量检测、主蒸汽流量检测数据的准确性和稳定性，主给水调节阀调节性能是整个三冲量控制系统的关键。因此汽包水位、给水流量、主汽流量、主给水调节阀的选型显得尤为关键。英管液位计（用于现场显示）、电接点液位计（无法连续输出）、差压式液位计、电容式液位计、磁性浮子液位计等几种测量方式。石英管液位计、电接点液位计因为无法进行将测量信号进行连续输出，所以目前此两种测量方式只能用于辅助监测，无法用于汽包液位控制中。磁性浮子液位计的耐压性和耐温性较差，通常在低温低压锅炉中使用。电容式液位计目前作为新兴的汽包液位测量方式，具有精度高、安装方便等特点，但因其性价比较低，目前未被市场普遍应用。差压式液位计
