循環(huán)流化床鍋爐CFB的控制系統(tǒng)的現狀
? ? 目前，國內中、大型循環(huán)流化床鍋爐CFB（Circulating Fluidize Bed）投運數量越來越多，這些電廠一般采用DCS (Distributed Control System：分散控制系統(tǒng))進行機組運行控制。DCS控制系統(tǒng)應用于煤粉鍋爐經驗已經很成熟，而且自動化水平、安全性都比較高。對于國內的循環(huán)流化床鍋爐，目前的DCS控制系統(tǒng)現狀基本是套用煤粉爐的DCS控制邏輯，只是稍加改動；另外基于國內電廠基建現狀，多數機組都是在搶工期的情況下投運的，所以留給控制系統(tǒng)研究人員的研究時間幾乎沒有。然而循環(huán)流化床鍋爐的燃燒機理十分復雜，循環(huán)流化床鍋爐的設計尚處于經驗設計階段，系統(tǒng)中變量之間的耦合比較緊密，而且具有嚴重的非線性。循環(huán)流化床鍋爐熱工自動控制，特別是燃燒自動控制方面的問題已成為其進一步推廣應用的主要障礙，循環(huán)流化床鍋爐的運行自動化已成為其走向實用的關鍵之一。
? ? 在機組基建調試期間，大家對于控制系統(tǒng)一般都是只要能保證鍋爐正常啟動和停運就行了，至于控制系統(tǒng)的優(yōu)化、邏輯的優(yōu)化、自動的投入與優(yōu)化、鍋爐保護的設定等都是簡單地在煤粉爐的控制理念下做一些簡單修改。然而，循環(huán)流化床鍋爐和煤粉鍋爐從燃燒機理上說有很大的區(qū)別，這就決定了控制邏輯及理念應該有很大的不同。所以套用煤粉鍋爐的控制理念往往不能適合循環(huán)流化床鍋爐。這也就是目前為什么許多循環(huán)流化床鍋爐很多自動投不上、許多保護不敢投，從而造成循環(huán)流化床鍋爐的運行人員數量多，勞動強度高，效率低下等，而且鍋爐的運行也極為不穩(wěn)定。這就給我們的制造廠、電廠及試驗研究人員提出了一個課題：如何使DCS控制系統(tǒng)更加適合循環(huán)流化床鍋爐。
? ? 循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程自動控制的特點
? ? 循環(huán)流化床鍋爐不同于煤粉爐，其控制回路多，系統(tǒng)比較復雜，控制系統(tǒng)一般包括以下主要回路：汽包水位控制；過熱汽溫控制；燃料控制；風量及煙氣含氧量控制；爐膛負壓控制；床層溫度控制；料層高度控制；循環(huán)灰控制。對于汽包水位控制和過熱汽溫控制特性與通常的煤粉爐相同，在此不予以分析，只對與循環(huán)流化床鍋爐燃燒相關的控制系統(tǒng)的特點進行分析。循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程自動控制的基本任務是使送入鍋爐內的燃煤燃燒所提供的熱量適應鍋爐蒸汽負荷的需要，同時還要保證鍋爐安全經濟運行，燃燒控制系統(tǒng)的任務歸納起來有如下幾個方面：
? ? 2.1.維持主蒸汽壓力穩(wěn)定。汽壓的變化表示鍋爐的蒸汽量與負荷的耗汽量不匹配，需要相應地改變燃料的供給量，以改變鍋爐的蒸發(fā)量。
? ? 2.2.保證鍋爐燃燒過程的經濟性。改變燃料量的同時，相應地調節(jié)送風量，使之與燃料量匹配，保證鍋爐燃燒的經濟性.
? ? 2.3.引風量與送風量相配合以保證爐膛壓力在正常的范圍內，保證爐膛的安全運行；
? ? 2.4.床層溫度是一個直接影響鍋爐能否安全連續(xù)運行的重要參數，同時也直接影響鍋爐運行中的脫硫效率及氮化物（NOx）的產生量。一般情況下860℃左右床溫是爐內脫硫的最佳溫度，同時NOx的產量也較低。床溫過低不但使鍋爐效率下降，而且是鍋爐運行不穩(wěn)定容易滅火；床溫過高會使脫硫效率下降、NOx產量大大增加，同時容易造成爐膛床料結焦，無法流化燃燒而導致停爐。由此可見，床層溫度是循環(huán)流化床鍋爐運行極為重要的參數。