循环流化床控制

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1、大型循环流化床锅炉控制系统叶敏刘建江(新华控制工程有限公司)主题词：循环流化床锅炉，控制系统1.概述循环流化床锅炉(CirculatingFludizedBedBoiler,以下简称CFB锅炉)作为一种煤的清洁、高效燃烧技术自八十年代初进入燃煤锅炉的商业市场以来，在中小型锅炉中已占有了和当的份额。并在技术H趋成熟的同时逐渐向更人容量发展。CEB锅炉的研究始于七I-年代，它是从鼓泡床沸腾炉和化工行业的循环流化床工艺发展而来的。1982年，德国鲁奇(Lurgi)公司的第一台5Ot/h循环流化床锅炉投入运行宣告了循环流化床锅炉的诞生

2、。此后，世界上的主要锅炉制造商均投入了CFB锅炉的研究和产品开发工作。国外在CEB锅炉的发展过程中也形成了几种技术流派，比较有代表性的有芬兰奥斯龙公司(Ahlstrom,现被福斯特•恵勒公司并购)的Pyroflow型循环流化床锅炉；徳国鲁奇公司开发的Lurgi型循环流化床锅炉；德国巴布科克公司的Circofluid型循环流化床锅炉；福斯特•惠勒公司的整体化换热床(Intrex)；美国贝特尔实验室(Battele)的多固体型(Multisolid)循环流化床锅炉等等。图一、循环流化床锅炉示意图国内从八十年代开始研究开发CFB锅炉

3、，中科院工程物理所、清华大学、浙江大学、华中理工大学和有关锅炉厂合作先后研制开发了10t/h、2（k/h、35t/h、75t/h循环流化床锅炉。通过这些锅炉的研制、生产和运行，积累了不少经验。进入九十年代后，东方锅炉厂、哈尔滨锅炉厂和上海锅炉厂等乂分别通过与美国福斯特•惠勒公司和美国PPC公司引进技术或合作生产的方式，开始生产制造13Ot/h.220t/h的循环流化床锅炉。并具备了生产更大容量CFB锅炉的能力。国内“八五”重点能源环保科研项目内江循环流化床示范电站从芬兰奧斯龙公司引进的410t/h循环流化床也已经投入运行。从C

4、FB锅炉的控制方而看，这些年国内大多数已投运的中小型循环流化床的自动化水平同大型电站煤粉锅炉相比，仍相当落后。有的其至还完全依赖乎动操作。一些设计采用了计算机控制系统的75t/h循环流化床锅炉也只是将其作为常规调节系统的辅助监控手段。仅设计了少量的汽床、给水、汽温等常规模拟控制回路。输入/输出点数仅100〜300点左右。同时，由于CFB锅炉本身在本体设计和运行实践（尤其是在运行的可靠性和可控性方面）仍有许多需完善之处，所以造成了人们对其控制机理和自动控制系统设计的一些畏难和模糊认识。随着国内安装投运的循环流化床锅炉容量增大和中

5、小热电厂自动化水平的提窩，计算机分散控制系统DCS开始真正应用于整个CFB锅炉的控制。一些引进的大型CFB锅炉，如新华控制工程冇限公司承扌门的金陵石化热电厂引进芬兰奥斯龙公司2X220t/h循环流化床锅炉DCS等项日即采用DCS实现了整个CFB锅炉的监视、控制利联锁保护功能。单台锅炉的输入/输出点数超过1000点。相当于一台100WV等级煤粉锅炉的控制点数。同时，新华控制工程肓限公司也采用XDPS-400分散控制系统成功完成了大屯煤矿自备电厂2X75t/h和江苏沛县热电公司2X75t/hCFB锅炉的数据采集、模拟量控制和顺序控

6、制系统。锅炉分别为北京巴布科克公司和唐山巴高公司生产的75t/hCircofluid型循环流化床锅炉。整个DCS系统的输入/输岀点数达到2000点。1999年，新华公司乂陆续承接完成了湖北松木坪电厂和河南南阳电厂等CFB项目的DCS系统，其中CFB锅炉分别为上海锅炉厂生产的130t/h循环流化床锅炉和东方锅炉厂生产的120t/h循环流化床锅炉的DCS系统。功能更为完鉴，覆盖了数据釆集、模拟量控制、顺序控制和炉膛安全保护系统。2000年，新华公司又有多个CFB锅炉DCS项日中标。其中，河北保定热电厂采用的东方锅炉厂按福斯特・惠勒

7、公司技术生产的DG450/9.81-1型循环流化床锅炉是目前国内容量最大的CFB锅炉。整个2X450t/h循环流化床、2X100MW双抽汽轮发电机组XDPS-400系统包括■了数据采集、模拟量控制、顺序控制、炉膛安全保护、电气控制、厂用公用控制、热网控制，单台机组的I/O接近5000点，与新建300MW燃煤机组DCS规模相当，并和新华公司DEH-IIIA构成一咻化控制系统（见图二）。至此，新华公司已经通过消化吸收和实际应用国外成熟的大型CFB锅炉控制技术，采川XDPS-400实现了国内外儿种主耍的人屮型CFB锅炉完整的热控系统

8、。下面就结合上述工程的实际悄况对CFB锅炉的控制系统特点作一些简单的分析。C严，0、、，等了三37,_»<.v,=14血MCFaG鈔卫出0扎勺•水芒出JlDGMJ.铳耳型也0fc丄担出DGM心8□水乳矗担出liiG旷。抵QU2^^ADCS垃机。塞更MD图二.保定热电厂2X45