循环流化床锅炉控制系统分析

与其他燃煤锅炉一样，循环流化床锅炉是一个多输入-多输出的控制对象，如图1-2所示。循环流化床锅炉参数之间的耦合情况比其他燃煤锅炉严重得多。按照传统的锅炉控制系统划分原则，一般将循环流化床锅炉的控制系统分为三部分，即给水控制系统（图1-2区域Ⅱ）、汽温控制系统 （图1-2区域Ⅲ）和燃烧控制系统（图1-2区域Ⅰ）。

循环流化床锅炉的给水系统、减温水系统、蒸发过热系统与常规锅炉在结构上区别不大，因此其给水控制系统和主蒸汽温控制系统可参考煤粉炉相关控制系统进行研究和设计。但是由于燃烧方式的不同，分离回料系统、石灰石粉系统、冷渣系统的存在和一次送风系统作用的不同，造成了其燃烧控制系统与常规锅炉有很大区别，其控制问题也是目前公认的难题。

图1-2　循环流化床锅炉控制参数关系图

循环流化床锅炉的燃烧系统除了要实现常规的维持蒸汽压力、保证烟气含氧量和维持炉膛负压的控制任务以外，还需要保证床层温度和床层压力的稳定，调节返料量的大小。其中床层温度的大小涉及锅炉脱硫效率，床层压力的大小直接影响到锅炉的安全运行，而返料量则与锅炉经济性、飞灰含碳量、炉渣含碳量有直接关系。

目前，按照被控参数循环流化床锅炉的燃烧控制系统一般分为蒸汽压力控制系统、床温控制系统、烟气含氧量控制系统、炉膛负压控制系统和床压控制系统。由循环流化床锅炉的运行工艺可以看出，作为输入量的燃料量、各种风量与作为输出量的床温、床压、汽压等参数之间存在强烈的耦合关系。要解决燃烧系统的控制问题，需要对这些参数的关系进行解耦处理。目前一般认为排渣量-床压和引风量-炉膛负压这两对关系相对清晰，其他参数间的耦合关系需要进行协调控制。(www.xing528.com)

循环流化床锅炉燃烧控制系统的主要控制问题在于：

（1）床温控制系统和蒸汽压力控制系统之间存在强烈耦合。燃料量和各种风量对这两个因素都能够产生影响，相应控制系统就需要具备较强的解耦能力。

（2）一次风量的作用很重要，不可轻动。一次风量具有保证炉内燃料流化态和提供燃料初步燃烧的作用，因此以一次风量作为调节手段时，其对调节范围的限制较大。

（3）燃料品质的变化较大。循环流化床锅炉广泛的燃料适应性和电煤紧张的现状，导致循环流化床锅炉的入炉燃料量品质差别很大，其热值、挥发分等参数即使在一天内变化也是很大的，这直接影响了燃烧状态。因此燃烧控制系统需要具备很好的鲁棒性。

（4）除了燃料量和各种风量以外，炉内的流化状态、返料器性能、布风板状态等因素都会对炉内燃烧造成影响。