循环流化床锅炉实验研究介绍

循环流化床锅炉具有燃料适应性广、低污染排放等优点，能够解决目前国内外燃煤电厂所面临的节能减排等问题，是国内外广泛推广的一种煤燃烧技术。它采用炉内物料循环燃烧，使得燃料能够燃烧充分，降低了燃煤电厂的能耗，并能够燃烧劣质煤，甚至能燃烧煤矸石、生物质之类的燃料。循环流化床锅炉使用炉内脱硫法来解决减排问题，即通过炉内添加石灰石粉，经过循环燃烧，使得石灰石粉和煤充分反应，来实现硫化物的固化，并通过低温燃烧来抑制氮氧化物的产生，因此该种锅炉在国内外得到迅速推广应用，在我国电力行业的发展势头中尤为强劲。

由于循环流化床锅炉是一个分布参数、非线性、时变、多变量耦合对象，建立起精确的数学模型很难。而在控制领域中，模型的准确性直接影响到控制水平的高低，从而影响到工业的经济效益。目前，如何有效地建立被控对象的精确数学模型是人们研究的一个热点问题。根据建模的目的不同，循环流化床锅炉的数学模型可以分为以下两类：

（1）以分析流化床锅炉的特性、揭示炉内燃烧过程的基本规律为目的，根据流体力学和传热学等理论的基本原则和假设，针对炉内的不同相类和工况建立起来的机理模型。利用这种模型可以对锅炉的设计进行优化改造和建立仿真系统。清华大学的倪维斗、李政、王哲等学者在这方面做了大量的研究工作，取得了大量成果。(www.xing528.com)

（2）以设计流化床锅炉的控制系统为目的，研究其控制系统的输入输出特性的控制模型。该模型一般通过现场实验和系统辨识的方法来确定。现场实验通常可采用阶跃响应、随机扰动等方法。系统辨识的方法则有很多，常规的有最小二乘法和一些智能辨识方法，如模糊辨识和神经网络辨识，通常采用智能辨识方法所建立的模型服务于对应控制算法。牛培峰等学者发表了一些相关论文。

由于现场实验条件很复杂，且不需要很高深理论研究，愿意进行这方面研究的学者不多，国内主要生产制造及研究单位的相关数据也不愿意公开，导致这方面的公开文献较少，尚有大量工作要做。本章主要介绍对循环流化床锅炉的燃烧系统进行的一些实验和所得到的结论。