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循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制详细说明了循环流化床运行中的料层差压、炉膛差压两个概念,并分析了两个参数在运行调整中的主要意义,最后结合实际给出了控制方法1前言随着循环流化床锅炉在国内的推广,锅炉操作人员的操作水平有了很大提高,对正常运行中的一些参数(如汽温、汽压、床温)的控制基本都能掌握,但对复杂的物料循环系统的控制,一些新投产锅炉操作人员,还不能完全掌握料层差压和炉膛差压是物料循环系统中两个主要控制参数,是反映炉内物料及循环灰量多少的两个主要主参数,反映了锅炉物料循环系统的运行情况,对锅炉的稳定运行有很大影响,正常运行中床温、负荷等参数与其有极大关系,运行过程中,根据工况将料层差压、炉膛差压调整到最佳数值,可以使锅炉的灰渣可燃物及飞灰可燃物损失大大降低,从而提高锅炉效率及经济效益,节约能源
1.1料层差压的概念料层差压是表征流化床料层高度的物理量,一定的料层高度对应一定的料层差压因为在流化状态下,流化床的料层差压,同单位面积上布风板上流化物料的重力与流化床浮力之差大约相等,对于正在运行的流化床锅炉,根据燃用煤种和料层差压来估算料层厚度是十分有用的
1.2料层差压的高、低对燃烧的影响料层差压对流化床锅炉的稳定运行有很大影响,料层过薄,料层容易吹穿而产生沟流,流化不均而引起局部结渣,难以形成稳定的密相区,同时还会造成放渣含碳量高,燃烧不完全,增加了灰渣热损失料层过厚会增加风机压头,气泡增大,扬析夹带量增大,流化质量下降,底部大颗粒物料沉积,危及安全运行,风机电耗增加,锅炉效率下降因此,料层厚度应维持在适当的范围,一般认为500nnn左右为好
1.3如何控制料层差压正常运行中,风门开度是不变的,如料层差压增加,说明料层增厚,可以采取排放冷渣来减薄料层,注意一次排放量不要太大,以免影响流化,排放后应将冷渣门关严以免漏入冷风引起冷渣管结渣,如有条件最好采取连续排渣不同厂家料层差压的测量方式不同,一般采用风室静压,作为参照,风室静压等于布风机阻力加料层阻力在冷态试验中测定不同风量下的布风板阻力,运行中可以通过风室静压,估算料层差压和料层厚度对于0W13min的物料,为保证最低流化风量,风室静压要控制在8KPa以上,这时对应的料层差压为正常运行料层控制的最小值循环流化床锅炉用一次风机、风压相对煤粉炉风机风压较高,运行中有风道撕裂现象,风机压头和风道的强度、风室的设计静压值也就决定了风室静压控制的最大值,正常运行中一般都要留有余量以上最谈到的是料层差压控制的最小值和最大值,提供了控制的最大上下限,运行稳定后,应寻找控制的最佳值料层差压随时间的变化曲线,斜率最小时对应的料层差压数值为最佳值现在一般采用DCS控制,微机可以做出料层差压曲线,曲线斜率最小时,对应料层差压为最小如果没有DCS微机控制,也可凭经验放渣后,床温升高,说明料层控制过厚放渣后,床温下降,说明料层控制过薄2炉膛差压的概念炉膛差压是表征流化床上部悬浮物料浓度的量,炉膛上部空间一定的物料浓度,对应一定的炉膛差压,对于同一煤种炉膛上部物料浓度增加,炉膛差压值越大,炉膛差压与锅炉循环灰量成正比
2.1控制炉膛差压的意义流化床内物料粒子浓度是决定炉膛上部蒸发受热面传热强度的主要因素之一,试验表明,床、管之间放热系数随粒子浓度成直线关变化因此,锅炉炉膛差压越高,锅炉循环灰量越大,将有更多的循环灰被带到炉膛上部悬浮段参加二次燃烧,锅炉出力也就越大对于同一煤种,物料浓度增加,炉膛差压值增大,对炉膛上部蒸发受热传热强度越大,锅炉出力越强,反之锅炉出力越弱循环流化床锅炉密相区中,燃料燃烧在密相区的燃烧热,有一部分由循环系统的返回料来吸收,带到炉膛上部放热,才能保持床温的稳定,如果循环量偏小,就会导致密相区放热过大,流化床温度过高,无法增加给煤量,带不上负荷,因此,足够的循环灰量是控制床温的有效手段
2.2如何控制炉膛差压控制炉膛差压主要靠调整循环灰量来实现,当循环灰量少,炉膛差压小,床温偏高,不能满足负荷的需要时应适当增加二次风量及给煤量,这样炉膛上部颗粒浓度增加,燃烧份额也得到增加,水冷壁的吸热量增加,旋风分离器入口物料浓度增加,物料循环量增加,负荷增加有时因燃料含灰量高,循环量逐渐增大,床温过低燃烧无法维持,这时应放掉一部分循环灰,来降低炉膛差压3总结以上料层差压和炉膛差压控制方法在我厂被广泛应用流化床密相区水冷壁的磨损和旋风分离器的磨损都有所减轻,两台新投产240t/h锅炉连续运行周期均超过半年循环流化床锅炉料层差压及炉膛差压的控制
(2)循环流化床锅炉是一种利用高速气流将固体颗粒悬浮在炉膛中进行燃烧的锅炉设备在循环流化床锅炉的运行过程中,控制料层差压和炉膛差压是非常重要的本文将从控制原理、控制策略和控制方法等方面分析循环流化床锅炉料层差压和炉膛差压的控制
一、循环流化床锅炉料层差压的控制循环流化床锅炉的料层差压指的是炉膛顶部和底部之间的气体压力差控制料层差压的目的是保持合适的床层浓度和流态,以提高锅炉的热效率和燃烧稳定性控制原理循环流化床锅炉的料层差压与床层内的气体流速、床层颗粒的密度和粒径等参数密切相关当床层内的气体流速过高或床层颗粒的密度过低时,料层差压会增大;相反,如果气体流速过低或床层颗粒密度过高,则料层差压会减小因此,控制料层差压的关键在于调整床层内的气体流速和床层颗粒的密度控制策略一种常见的控制策略是调节循环流化床锅炉的给料量和风量通过增加给料量和风量,可以提高床层内的气体流速和颗粒密度,从而增大料层差压;相反,减小给料量和风量可以降低料层差压另外,还可以采用自动控制系统来实现料层差压的调节自动控制系统通过监测炉膛顶部和底部的气体压力,然后根据设定值来调节给料量和风量当料层差压偏离设定值时,自动控制系统会自动调整给料量和风量,以使料层差压恢复到设定值附近控制方法在循环流化床锅炉的实际运行中,可以采用以下控制方法来控制料层差压
1.开环控制通过调整给料量和风量的设定值来控制料层差压通过该方法,可以实现较为粗略的料层差压控制
2.闭环控制通过监测炉膛顶部和底部的气体压力,并将监测结果反馈给自动控制系统,以调节给料量和风量通过该方法,可以实现更为精确的料层差压控制
3.比例-积分-微分(PID)控制利用PID控制算法来调节给料量和风量,以实现更为精确的料层差压控制
二、循环流化床锅炉炉膛差压的控制循环流化床锅炉的炉膛差压指的是锅炉炉膛内部和外部之间的气体压力差控制炉膛差压的目的是保持锅炉的燃烧稳定性和热负荷平衡控制原理:循环流化床锅炉的炉膛差压与炉膛内部的气体流速和炉膛形状等因素有关当炉膛内部的气体流速过高或炉膛形状设计不合理时,炉膛差压会增大;相反,如果气体流速过低或炉膛形状设计合理,炉膛差压会减小因此,控制炉膛差压的关键在于调整炉膛内部的气体流速和炉膛形状控制策略常见的控制策略是调节循环流化床锅炉的风量和炉排速度通过增加风量和炉排速度,可以提高炉膛内的气体流速,从而增大炉膛差压;相反,减小风量和炉排速度可以降低炉膛差压另外,还可以采用自动控制系统来实现炉膛差压的调节自动控制系统通过监测炉膛内外部的气体压力,然后根据设定值来调节风量和炉排速度当炉膛差压偏离设定值时,自动控制系统会自动调整风量和炉排速度,以使炉膛差压恢复到设定值附近控制方法在循环流化床锅炉的实际运行中,可以采用以下控制方法来控制炉膛差压
1.开环控制通过调整风量和炉排速度的设定值来控制炉膛差压通过该方法,可以实现较为粗略的炉膛差压控制
2.闭环控制通过监测炉膛内外部的气体压力,并将监测结果反馈给自动控制系统,以调节风量和炉排速度通过该方法,可以实现更为精确的炉膛差压控制
3.PID控制利用PID控制算法来调节风量和炉排速度,以实现更为精确的炉膛差压控制总之,循环流化床锅炉料层差压和炉膛差压的控制对于提高锅炉的热效率和燃烧稳定性非常重要通过合理的控制原理、策略和方法,可以实现精确而稳定的差压控制,从而提高循环流化床锅炉的运行性能。