CFB锅炉机组集控运行技术浅析

CFB锅炉机组集控运行技术浅析

李文泽裴立军

（内蒙古京泰发电有限责任公司内蒙古自治区鄂尔多斯市010300）

摘要：当前状况下，火力发电仍然是我国主要的发电方式。在火力发电系统之中，CFB锅炉机组是其重要的组成部分，发挥着十分重要的作用。CFB锅炉机组具有燃烧效率高、污染排放低、负荷调节范围广等优点，因此在火力发电之中应用广泛。传统的CFB锅炉机组控制主要是以常规仪表监视与机组控制为主，随着CFB锅炉机组的发展与完善，传统的控制方式已经难以适应发展需求，在这种情况之下，集散控制系统应运而生，且发挥出重要优势。本文就针对CFB锅炉机组集控运行技术进行研究与分析。

关键词：CFB锅炉机组；集控运行；参数控制

1.CFB锅炉机组控制方式的特点

在火力发电系统之中，较常使用的机组主要有CFB锅炉机组以及常规煤粉炉机组，两种机组最主要的区别在于燃烧方式的差异，CFB锅炉机组以沸腾燃烧为主，而对于常规煤粉炉机组而言，则为一般室燃。相比于常规煤粉炉机组，CFB锅炉机组的燃烧控制更为科学、合理且全面，它注重对于床温、床压、循环物料量、分离器温度、风煤比等参数的调节与控制。CFB锅炉机组的控制方式主要存在如下几个方面的特点：①通过对除渣系统的排渣量进行一定程度的控制，可以将床压保持在恒定值；②床温的调节主要是通过调节一次风量与二次风量以及调节外置床锥阀的开度来实现；③通过对入炉石灰石的量进行一定程度的调节，来对二氧化硫的排放量进行有效控制，使其达到国家相关标准的规定；④通过风量过低、床温过低、分离器温度过高等信号对MFT进行触发。

2.CFB锅炉机组主要参数的控制

2.1床温控制

一般状况下，CFB床温需控制在850摄氏度至900摄氏度的范围之内，这主要是基于燃烧过程各个材料适宜温度的考虑，例如焦炭的着火温度为800℃，而石灰石脱硫脱硝的适宜温度为850℃左右，除此之外，燃煤的变形与软化温度也在这一区间段之内。如果床温控制不当，会对燃烧过程造成一定程度的影响。当床温过高时，如果温度高于燃煤的变形温度便很有可能出现结焦现象；而当床温过低时，则会对燃烧效果造成影响，严重时甚至会导致熄火。一般状况下，床温会收到多个方面因素的影响，主要包含有给煤量大小、给煤是否均匀、床压高低、风煤配比、一次二次风配比、煤质等。在对床温进行测量的过程中，应当考虑到炉膛密相区的磨损情况，需将热电偶原件套在金属管套之中，在使用过程中将其套头伸出耐火层大约50mm左右的距离。在这种情况之下，测量的显示温度往往与实际温度存在着一定程度的差异，一般会偏低150℃至200℃左右，所以在设定床温值时需要将其纳入到考虑范围之内。

2.2床压控制

在CFB锅炉机组之中，床压是反映表征料层厚度的重要参数。如果床压过高，会促使一次风机的耗电率较大，且炉内受热面管与耐火浇注料会出现不同程度的磨损，水冷壁管存在爆裂的隐患，进而影响CFB锅炉机组运行的稳定性与安全性。床压的影响因素主要包含有入炉煤煤质、床温、负荷、一次风量以及排渣量等。在这其中，床压与床料存量床温和传热率会对床压与床料存量造成最为直接的影响。当CFB锅炉机组长期在额定负荷工况下运行时，其床压保持为恒定值。对于调峰机组而言，在对床压进行控制的过程之中需要遵循如下原则：

当处于低负荷运行状态时，应当保持相对较高的床压；而当处于高负荷运行状态时，则应当将床压控制在相对较低的数值，通过上述的控制原则可以对机组变工况锅炉燃烧需求进行有效的满足。在对床压进行控制的过程之中，主要是通过对排渣锥阀的开度进行一定程度的调整，以此保证锅炉床压处于某一恒定值，进而保证CFB锅炉的平衡。

2.3风量控制

对于CFB锅炉而言，其用风总体主要分为一次风与二次风两部分。其中，一次风的主要作用是一方面炉膛内物料的正常流化进行有效的保证，另一方面也可以为部分燃料的燃烧提供氧量。而对于二次风而言，它又可以细分为上下二次风或者内外二次风，通过分级配风可以实现对于氮氧化物排放浓度的有效降低。在对CFB锅炉机组风量进行控制的过程之中，需要明确一次风的风量大小主要是为了对床料的充分流化予以满足，二次风的风量大小则是为了保证燃料的充分燃烧以及具备足够的穿透性。风量过大或者过小都会对CFB锅炉机组的正常合理运行造成影响，如果风量过大，锅炉排烟的热损失以及风机的耗电会增加，影响CFB锅炉运行的经济效益；而如果风量较小。燃烧无法得到充分的燃烧，使得锅炉的效率降低。在对CFB锅炉风量进行控制是，需要注意如下几个方面的要点：①需要依据水冷风室的压力对一次风压进行一定程度的控制，一般情况下，需要将一次出口母管的压力与水冷风室的压力压差控制在3kPa至5kPa的范围之内较为适宜，而一次风压的控制主要是通过对风机入口挡板的开度大小进行调整予以实现；②一次风量跟踪煤量指令时，需保持其大于最低流化风量，主要以调整主一次风门开度的大小来实现有效调整；③二次风量的大小跟踪氧量指令，主要通过调整二次风机入口的挡板开度进行控制，风压大小则是通过对二次风上下或者内外调节门予以实现的，一般情况下，将二次风压控制在8kPa以上较为适宜。

2.4煤量控制

在对煤量大小进行控制的过程中，需要综合考虑煤质、机组负荷、床温、风量变化情况等参数。煤量跟踪给煤机、风量、热负荷指令，主要是通过调整称重给煤机的转速予以实现的。

3.CFB锅炉机组自动控制的注意事项

①在对床温进行控制的过程中，由于床温会收到诸多因素的影响，因此紧紧是通过对一次风与二次风的配比进行调整，或者是调整外置床的物料量来实现对于床温控制存在着较大的难度。，因为在调整这两项内容时，其它参数也会随之发生一定程度上的拨动，进而影响到CFB锅炉机组运行的稳定性与可靠性。②在对床压进行控制时，收到诸多因素的影响，使得冷渣器难以做到少量或者连续排渣，在这种情况之下，需要配合以人工排渣的的方式来实现对于床压的有效控制。③在一次风量的自动控制过程中，紧紧是采用跟踪煤量指令变化的形式来对其进行一定程度的控制，在这种情况之下，随着煤量的增大一次风量也会随之增大，在这一过程中并未对床压、床温、炉膛热负荷均匀性等因素进行综合性考虑。④就目前状况而言，一些火电厂实际使用的煤质与当初设计煤质不吻合，通过掺配掺烧品质较低的高灰分煤种以达到降低企业成本的目的，然而这样一来，会增加CFB锅炉机组床温、床压自动控制的投入成本，对于火电厂的经济效益造成不利影响。

4.结束语

本文主要针对CFB锅炉机组集控运行技术进行研究与分析。首先对CFB锅炉机组控制方式的特点进行了一定程度的阐述，然后在此基础之上从床温控制、床压控制、风量控制以及煤量控制四个方面分析了CFB锅炉机组主要参数的控制，最后说明了CFB锅炉机组自动控制的注意事项。总而言之，CFB锅炉机组集控运行技术能够对火电厂系统发电效率进行有效的提升，在进行控制的过程中，需要结合实际情况与相关注意事项，实现对其的科学合理控制。

参考文献：

[1]循环流化床锅炉机组控制系统调试及运行技术[M].中国电力出版社,李彦,2007

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[4]李彦，彭刚.循环流化床锅炉机组控制系统调试及运行技术[M].中国电力出版社.2007

[5]岑可法，倪明江，骆中泱，严建华，池涌，方梦祥，李绚天，程乐鸣.循环流化床锅炉设计与运行[M].中国电力出版社.1998