| | |
<![CDATA[<rt id="qr2y0"><delect id="qr2y0"></delect></rt>]]>
|
| 
生物质锅炉新闻动态
富通新能源 > 动态 > 生物质锅炉新闻动态 > > 详细
300MW循环流化床锅炉床温控制系统
发布时间：2013-10-01 13:23 来源：未知
0引言
2006年4月17日．国家重点项目——白马示范电站引进技术的国内首台300 MW CFB锅炉机组顺利完成168h满负荷试运，正式投入商业运行。
白马示范电站锅炉岛主体部分由ALSTOM公司设计制造．额定蒸发量1025t/h．主参数为17.5 MPa/540。C/540℃，设计脱硫效率为94.15%：汽轮机由东方汽轮机厂生产，主参数为16.7 MPa/537 0C/537℃：主变压器由东方电机厂生产；分散控制系统(DCS)为德国ABB Symphony Melody系统。
由于锅炉容量的增大．特别增加了4个外置床来布置受热面（1）。其中1、4号外置床布置高温再热器和低温过热器，2、3号外置床布置中温过热器一和中温过热器二。外置床工作原理为：通过开启灰控阀引入部分旋风分离器回炉膛的高温物料( 900~950℃)，对布置在其中的受热面进行加热，经过换热降温的低温物料(400～650℃)重新进入炉膛。
由于低温物料重新进入炉膛后能有效降低床温，用灰控阀对300 MW CFB锅炉的床温进行控制，可取得满意的结果。现介绍国内首台300 MW CFB锅炉床温自动控制的设计、投运情况和试运中出现的问题及所作的改进，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
1、床温测点的布置及作用
1.1床温测点布置
炉膛分左、右两侧，下部为2个裤衩腿，每个裤衩腿上布置有上、中、下3层床温测点，每层3支。炉膛的中、上部各布置1支床温测点。为防止床温测点在运行中被高速流动的高温物料冲刷损坏．测点的�；ぬ坠芫髁颂厥獾哪湍ゴ�。所有床温测点均为进口件。
1.2床温测点作用
炉膛中、上部床温测点主要反映炉膛内的燃烧工况．供运行人员参考，未参与逻辑运算。炉膛下部的3层床温测点根据其布置的具体位置．分别具有不同的作用。
1.2.1 下层床温
下层床温用于锅炉点火启动初期，作为投运床上油枪的判断条件．决定投油的时机。当下层床温高于500℃且风道燃烧器运行时，允许投运床上？由枪；当下层床温高于590℃，可投运床上油枪（与风道燃烧器运行与否无关）。
1.2.2中层床温
中层床温用于锅炉点火启动后期，作为投运给煤机的判断条件，决定投煤的时机。当中层床温高于600℃且床上油枪运行时，允许投运给煤机：当中层床温高于760℃，可投运给煤机（与床上油枪运行与否无关）。
1.2.3上层床温
上层床温用于锅炉正常运行时的床温自动控制和�；�。用于自动控制时，3个测点取平均值，左侧床温由2号外置床灰控阀进行控制．右侧床温由3号外置床灰控阀进行控制；用于�；な保�3个测点进行三取二运算，当任一裤衩腿上层床温达到980℃时，机组故障减负荷(RB)发生，机组以5%的速率减负荷至40%，当任一裤衩腿上层床温达到990℃时，主燃料跳闸。
2、锅炉床温的自动控制
锅炉正常运行中必然有部分密封槽的高温物料要进入外置床对其中的受热面进行加热，这样，灰控阀将会有一定的开度。此时，若关小灰控阀，将增加回炉膛的高温物料，减少到外置床的高温物料，也即减少了回炉膛的低温物料，床温将随之升高；相反，若开大灰控阀，床温将随之降低。因此，调节灰控阀开度是控制床温的一个有效方法。
2.1锅炉床温设定值的形成
当锅炉床温保持在850℃运行时．烟气中生成的S02量最少。结合不同工况的具体需要，床温设定值由负荷的函数形成。
在0%～35%负荷时，锅炉蒸发量需求相对较小，床温设定值为800℃：在35%—50%负荷时，床温设定值是一条斜线：在50%负荷以上时，要保证锅炉有足够的蒸发量，床温设定值为890℃。床温设定值可根据工况的需要，由运行人员进行适当修正。设定值输出变化率限制在50℃/min。
2.2锅炉床温控制方案
锅炉床温控制采用单回路PID控制，设定值和测量值的偏差进入PI调节器．经比例积分运算后，其输出作用于2或3号外置床的灰控阀。为防止调节器的输出产生不必要的波动。在PI调节器的输入用了一个死区限制块．幅度为±l0℃，即偏差在±l0℃范围内．PI调节器不参与控制。
在稳定工况下，负荷、煤量和灰控阀开度是一一对应的关系．因此引入了锅炉热负荷作为前馈信号：当热负荷增加时，提前开大灰控阀：当热负荷减小时．提前关小灰控阀。为了防止灰控阀被灰粒堵塞，灰控阀的开度不能长时间保持在同一位置，因此，在调节器之后、手操器之前叠加了一个振荡器，使灰控阀在给定值的土2%内来回波动。
2.3锅炉床温控制手段
外置床共有4个：1、4号外置床内布置有高温再热器，其灰控阀用于控制再热汽温：2、3号外置床内布置中温过热器，其灰控阀用于控制床温，中温过热蒸汽温度采用喷水减温进行控制。
灰控阀顶端是一个锥头，故又称锥形阀，是ALSTOM公司专利技术，它能在高温恶劣的环境中，既能保证阀门关严，又能有效防止床料堵塞。运行中，阀体内通以冷却水对锥头及阀杆进行冷却，以避免被高温损坏。
锅炉一次风量及下二次风量是负荷的函数．不参与床温控制，这和无外置床的机组有很大区别。
2.4锅炉床温控制的参数整定
因床温对各种扰动的响应过程较慢．故PI调节器的积分时间设置较长。原设计锅炉热负荷的前馈信号作用过强．引起床温波动，因此将此参数进行了适当减小。
原来ALSTOM公司设计方案中PI调节器之前的死区限制块参数为±20℃．即床温测量值和给定值之间的偏差在20℃之内都不进行调节．这主要是考虑到2、3号外置床内布置有中温过热器，如果灰控阀开度变化太快．将引起中温过热蒸汽温度不必要的波动。投运一段时间后，发现床温波动有些偏大．因此将死区限制块的参数作了适当减小，控制品质得到改善，而对中温过热蒸汽温度影响不大。
控制器输出叠加的脉冲量为2%．脉冲周期原为10 s(50%占空比)。但灰控阀执行器设计为电动执行器，经一段时间运行后，发现执行器电机温度过高，因此将振荡周期作了适当延长。
2.5床温控制效果
经过不断观察并进行参数细调．床温自动控制达到了比较理想的效果。在稳定工况下，床温波动幅度控制在±20℃内。在变工况下，床温的实际控制曲线见图2。
从图2可看出．机组负荷从265 MW上升到300 MW的过程中．床温最高升到919℃，最低降到870℃．波动范围为49℃：机组负荷从300 MW下降到230 MW的过程中，床温最低降到850℃，最高升到900℃，经2次收敛振荡后趋于稳定，波动范围最大为50℃。
从以上分析可知，在机组负荷大幅度变化时，床温波动幅度能稳定在50℃范围内．保证了炉膛内燃料的安全燃烧．为整个机组实现协调控制打下了基础。
3、锅炉床温控制中遇到的问题
3.1 床温测点位置修改
炉膛下部的3层床温测点原来设计布置于裤衩腿外部侧墙，但安装时发现中、下2层靠近前墙和后墙的4个床温测点设计安装位置正好位于锅炉钢梁上，若要安装到原设计位置，必须把钢梁割开，势必降低钢梁强度，使锅炉整个钢架结构承重出现问题。经查阅图纸资料、现场测量及和外方协商．最后将这4个测点移位到了2个裤衩腿中间的侧墙上．经运行实践，对测量准确性没有影响。
3.2床温控制方案的修改
最初的床温控制方案中将变化率限制块设在PI调节器之后，这样，投入床温自动控制时，由于变化率限制块的限制，调节器输出变化非常慢．导致床温无法控制。经研究发现此功能块位置放错了，应改到设定值形成的函数后。逻辑修改后，床温自动控制恢复了正常的调节功能．
4、结语
在白马示范电站CFB锅炉机组的启动调试过程中，对原床温控制系统进行了大胆的修改：对床温测点位置进行了调整，对控制方案及参数进行了修改，并在机组运行中不断调整调节器参数，保证了床温自动控制能稳定可靠地投入。
目前300 MW CFB锅炉床温利用外置床灰控阀进行控制，没有考虑一次风量及给煤量变化的影响。实际运行中曾遇到机组启动中燃油质量有问题．床温上升较慢，很难达到投煤温度，此时能否减小一次风量及减多少合适，机组正常运行中是否也应考虑风煤对床温的影响，这些问题有待在今后的运行中继续探索、实践，以进一步提高床温的控制品质，富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频哪拘忌镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
