循環(huán)硫化床鍋爐控制系統(tǒng).doc

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循環(huán)硫化床鍋爐控制系統(tǒng) 循環(huán)硫化床鍋爐熱工自動(dòng)控制方面的問題已成為其推廣應(yīng)用的主要障礙，循環(huán)硫化床鍋爐的運(yùn)行自動(dòng)化已成為其走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵之一。 1存在的問題 循環(huán)硫化床鍋爐自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)并不是輕而易舉的事情，還存在諸多問題需要探索、研究，總結(jié)如下： a）循環(huán)硫化床鍋爐是一個(gè)分布參數(shù)、非線性、時(shí)變、多變量緊密耦合的控制對(duì)象，其自動(dòng)控制系統(tǒng)需要完成較之一般鍋爐更復(fù)雜的控制任務(wù)； b）采用現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)是要求描述被控對(duì)象特性的較為精確的數(shù)學(xué)模型，然而由于循環(huán)硫化床鍋爐燃燒特性的復(fù)雜性，使得建立其數(shù)學(xué)模型成為一件十分不易的事情； c）由于循環(huán)硫化床鍋爐燃燒的復(fù)雜性和特殊性，使得實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制變得十分困難，對(duì)一般鍋爐和其它過程控制對(duì)象行之有效的常規(guī)控制方法，已難以保證循環(huán)硫化床鍋爐各項(xiàng)控制指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 鑒于存在的上述問題及原因，研究一種適合該爐型的控制方案具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及特點(diǎn) 循環(huán)硫化床鍋爐不同于煤粉爐和燃油鍋爐，其控制回路多，系統(tǒng)比較復(fù)雜，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(fēng)量及煙氣含氧量控制；爐膛負(fù)壓控制；料床溫度控制；料床高度控制；二級(jí)返料回料控制。 對(duì)于汽包水位控制和過熱汽溫控制特性與通常的煤粉爐和燃油鍋爐相同，在此不予以分析，只對(duì)與循環(huán)硫化床鍋爐燃燒相關(guān)的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。循環(huán)硫化床鍋爐燃燒過程自動(dòng)控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)鍋爐蒸汽負(fù)荷的需要，同時(shí)還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，燃燒控制系統(tǒng)的任務(wù)歸納起來有如下幾個(gè)方面： a）維持汽壓穩(wěn)定。汽壓的變化表示鍋爐的蒸汽量與負(fù)荷的耗汽量不相適應(yīng)，需要相應(yīng)地改變?nèi)剂系墓?yīng)量，以改變鍋爐的蒸汽量； b）保證鍋爐燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性。改變?nèi)剂狭康耐瑫r(shí)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使之與燃料量匹配，保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性； c）引風(fēng)量與送風(fēng)量相配合以保證爐膛壓力在正常的范圍內(nèi)，保證鍋爐的安全運(yùn)行； d）料床溫度是一個(gè)直接影響鍋爐能否安全連續(xù)運(yùn)行的重要參數(shù)，同時(shí)也直接影響鍋爐運(yùn)行中的脫硫效率及NO2。的產(chǎn)生量。通常情況下856℃床溫是爐內(nèi)脫硫的最佳溫度，同時(shí)NO2的產(chǎn)量也較低。床溫過低不但使鍋爐效率下降，而且運(yùn)行不穩(wěn)定容易滅火；床溫過高會(huì)使脫硫效率下降、NO2產(chǎn)量大大增加，同時(shí)容易造成爐膛料床結(jié)焦，無法循環(huán)硫化燃燒而停爐。由此可見，料床溫度是循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)行極為重要的參數(shù)； e）料床高度控制也與鍋爐安全連續(xù)運(yùn)行密切相關(guān)，料層太厚，會(huì)把一次風(fēng)的風(fēng)頭壓住，使?fàn)t料不能達(dá)到完全硫化狀態(tài)；料層太薄，不僅不滿足負(fù)荷要求，而且會(huì)使一次風(fēng)穿透料層吹滅爐火； f）二級(jí)返料回料控制將直接影響鍋爐的循環(huán)倍率，也對(duì)床溫有一定的影響。 循環(huán)硫化床鍋爐是一個(gè)典型的多變量被控對(duì)象，但由于對(duì)它的系統(tǒng)的研究剛剛起步，還缺乏經(jīng)驗(yàn)及深人的了解，所以在設(shè)計(jì)、分析、研究其控制系統(tǒng)時(shí)仍采用傳統(tǒng)的方法。目前循環(huán)硫化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仍采用常規(guī)PID控制，通常由燃料控制、總風(fēng)量控制、一次風(fēng)控制、二次風(fēng)控制、燃燒室負(fù)壓控制、床溫控制、料床高度控制、二級(jí)返料回料控制等8個(gè)有機(jī)聯(lián)系的控制單元構(gòu)成。即人為地把被控對(duì)象分成許多單變量系統(tǒng)進(jìn)行控制，這種控制方法雖然簡(jiǎn)單、易行，局部分析是合理的，但整體考慮會(huì)存在許多問題，對(duì)進(jìn)一步提高自動(dòng)控制水平將存在很大的局限性，有的甚至不能滿足機(jī)組的正常運(yùn)行。 第 3 頁 共 3 頁