前言
　　
　　循環(huán)流化床鍋爐（CirculatingFluidizedBedBoiler,以下簡稱CFB鍋爐）是一種潔凈煤燃燒技術，它可以將煤礦挑選剩下的煤矸石、劣質煤、煤泥作為燃料來發(fā)電，并且可以利用矸石的自身含鈣量進行自脫硫（如媒質含鈣量較低，需再加入少許的石灰石控制zui終的煙氣含硫量），減少對環(huán)境的污染。
　　
　　我國對循環(huán)流化床鍋爐的研究是從50年代末在中科院化學冶金研究所開始的。進入80年代中科院工程物理所、清華大學、浙江大學、華中理工大學和相關鍋爐廠，相繼研究開發(fā)了10t/h、20t/h、35t/h、75t/hCFB鍋爐。進入90年代后，東方鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠和上海鍋爐廠等分別通過與美國福斯特·惠勒公司和美國PPC公司引進技術或合作生產(chǎn)的方式，開始生產(chǎn)制造130t/h、220t/h的CFB鍋爐。近幾年來，由于國家對環(huán)保的重視，對國家電力建設的相關政策進行了相應的調整，因此電力市場相繼上馬了一系列440t/h等級的CFB鍋爐項目，該等級的CFB鍋爐是以上三大鍋爐廠在對220t/hCFB鍋爐消化的基礎上，對容量進行放大國產(chǎn)化的CFB鍋爐。
　　
　　CFB鍋爐控制特點
　　
　　江蘇大屯矸石電廠工程采用的是東方鍋爐廠生產(chǎn)的440t/hCFB鍋爐,為前墻給煤、一次中間再熱超高壓鍋爐，配有兩臺風冷旋風分離器，兩臺風水聯(lián)合冷渣器。本文結合該工程對CFB鍋爐的控制特點進行介紹。
　　
　　1.給煤量控制
　　
　　CFB鍋爐與煤粉爐不同，它不需要制粉系統(tǒng)，僅設有破碎系統(tǒng)，煤經(jīng)破碎合格達到一定的粒度要求后，經(jīng)給煤機由播煤風直接送入爐膛。本工程為前墻給煤，共設有六臺33.3%給煤機，三臺運行三臺備用，給煤機選用徐州賽摩拉姆齊的變頻稱重式給煤機，設有1臺增壓播煤風機。
　　
　　CFB鍋爐對燃料的控制，主要是通過對給煤機的控制來實現(xiàn)的。給煤機的控制指令主要受負荷指令和風-燃料交叉連鎖信號控制。首先根據(jù)負荷指令計算出要求的燃料量，然后根據(jù)風-燃料比的要求，依據(jù)在動態(tài)過程中先加風后加煤、先減煤后減風的原則，根據(jù)風量計算出允許的zui大燃料量，低選后得到zui終的燃料量，去控制給煤機。氧量信號仍作為燃燒的一個校正信號。
　　
　　2.石灰石量控制
　　
　　由于CFB鍋爐的特點，它主要以煤礦挑選剩下的煤矸石、劣質煤、煤泥作為燃料，燃料中含硫量很高，在煤質自身含鈣量無法滿足自脫硫時，需要在鍋爐中加入石灰石進行脫硫，以達到二氧化硫排放的環(huán)保要求，減少對環(huán)境的污染。根據(jù)工程的具體情況不同，有的工程采用直接購買石灰石粉，將石灰石粉存儲于石灰石粉倉，經(jīng)石灰石風機送入爐膛；有的工程采用購買塊狀石灰石，再通過研磨設備制成石灰石粉，通過輸送系統(tǒng)送入石灰石粉倉，經(jīng)石灰石風機送入爐膛。一般情況下，石灰石制備、輸送系統(tǒng)（該部分本身與鍋爐關聯(lián)較少）采用PLC控制。而石灰石的送入部分納入DCS控制。本工程采用*種方式。
　　
　　石灰石的控制回路一般采用串級調節(jié)方式，上級調節(jié)器為SO2調節(jié)器，當煙氣中的SO2含量變化時，上級調節(jié)器將改變其輸出；下級調節(jié)器為石灰石量調節(jié)器，下級調節(jié)器的設定值根據(jù)給煤量的變化而變化。石灰石量的調節(jié)主要是通過改變石灰石旋轉給料機的轉速實現(xiàn)的。為減少控制系統(tǒng)的延遲，一般將給煤量信號作為石灰石量調節(jié)的前饋信號。
　　
　　3.風量控制
　　
　　CFB鍋爐的風系統(tǒng)比常規(guī)煤粉爐復雜，主要由一次風、二次風、J閥風、播煤風、點火風等組成。總風量的控制是通過一個PID調節(jié)器來實現(xiàn)的，各個風系統(tǒng)的風量累加計算出總的實際風量與負荷指令及燃料量相平衡，依據(jù)先加風后加煤、先減煤后減風的原則，計算出所需風量，根據(jù)一次風、二次風的配比（約為60%：40%）計算出一次風、二次風指令，送至一次風、二次風控制回路。
　　
　　1）一次風控制
　　
　　一次風由兩臺一次風機提供。兩路一次風分別送入點火風道，經(jīng)爐膛下風室通過布風板直接送入爐膛，實現(xiàn)床料的流化，并攜帶床料向上通過整個爐膛，這是CFB鍋爐*的送風方式。由此可見，對一次風壓的控制十分重要，風壓過大會減少燃料在爐膛內的停留時間，造成燃燒不充分，風壓過低床料流化不*，影響鍋爐的動態(tài)平衡，容易造成結焦。
　　
　　一次風壓的調節(jié)主要通過一次風機入口導葉進行調節(jié)。一次風還為啟動燃燒器、點火風機、播煤風機、冷渣器提供風源。至冷渣器的一次風經(jīng)冷渣器后由回料管返回爐膛。一次風量的控制主要通過調節(jié)至爐膛風室的兩個調節(jié)擋板來實現(xiàn)的。根據(jù)總風量控制器來控制指令和床溫的修正，減去點火增壓風量，產(chǎn)生一次風量給定，與實際測量值比較經(jīng)調節(jié)器運算，輸出控制調節(jié)擋板以調節(jié)一次風量。同時還設有氧量校正回路，以確保爐膛內有合適的一次風量。如果床溫超限，可以適當加大一次風量給定。
　　
　　2）二次風控制
　　
　　二次風由兩臺二次風機提供。二次風分為四層由二次風環(huán)型風箱送入爐膛。上兩層二次風環(huán)型風箱由空預器出口經(jīng)爐膛左右兩側兩個上部二次風門接入，下兩層二次風環(huán)型風箱由空預器出口經(jīng)爐膛左右兩側兩個下部二次風門接入，二次風量的控制是通過調節(jié)二次風門來實現(xiàn)的。
　　
　　二次風控制采用串級調節(jié)，主調節(jié)器接受總風量來控制指令與鍋爐負荷指令平衡，給出總二次風量，經(jīng)平衡器分配后，通過各個副調節(jié)器去控制二次風擋板，以控制各層二次風量。同時還設有氧量校正回路，以確保爐膛內有合適的二次風量。如果床溫超限，可以適當減少二次風量給定。二次風壓的控制主要是通過二次風機入口導葉來實現(xiàn)的。
　　
　　3）J閥風控制
　　
　　J閥風系統(tǒng)，又稱為高壓回料風系統(tǒng)，設有三臺風機，兩臺工作，一臺備用。J閥風采用簡單的單回路調節(jié)，以回料器底部起密封作用的物料高度為被調量，調節(jié)各層回料風的流量，維持旋風筒立管的料位在一定高度，保證物料能順利的回到爐膛。
　　
　　4）播煤風控制
　　
　　本工程設有一臺播煤增壓風機，六個播煤口，每個播煤口設有三路播煤風。播煤風采用單回路調節(jié)，調節(jié)每一路播煤風在一定的流量、壓力，保證燃料能夠順利進入爐膛，并保證煙氣不能反串至給煤管道系統(tǒng)。
　　
　　5）點火風控制
　　
　　本工程設有一臺點火風機，主要為油燃燒器提供燃燒風，點火風采用單回路調節(jié)器，根據(jù)燃油流量來調節(jié)點火風量。
　　
　　4.爐膛壓力控制
　　
　　循環(huán)流化床鍋爐爐膛壓力調節(jié)與煤粉爐的調節(jié)方式基本一樣，主要是通過調節(jié)引風機擋板來實現(xiàn)的。*有區(qū)別的是循環(huán)流化床鍋爐下部床面為微正壓，在低負荷時爐膛負壓點較低，隨著負荷的升高，負壓點逐步上移，滿負荷時，負壓點位于爐膛出口處。因此爐膛負壓的設定值為鍋爐負荷的一個函數(shù)。爐膛壓力控制采用單回路調節(jié)。為減少控制系統(tǒng)的延遲，將一、二風量信號作為前饋信號，預先動作引風機調節(jié)擋板，可以起到良好的效果。
　　
　　5．床溫控制
　　
　　床溫控制系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐*的十分重要的控制系統(tǒng)，床溫的控制直接影響鍋爐的正常運行。影響床溫的因素比較多，如煤種、燃料的粒徑、床料量、一次風量、二次風量、返料量等。因此相對應的床溫調節(jié)方法也較多，如調整一、二風比例、調節(jié)給煤量、調節(jié)回料風壓力等。本工程主要以調節(jié)給煤量為主，其它為輔助手段。本工程共設有24只床溫熱電偶，平均后作為zui終的床溫信號，分別送至各控制系統(tǒng)，校正各控制系統(tǒng)的參數(shù)，達到控制床溫的目的。
　　
　　6．床壓控制
　　
　　床壓控制系統(tǒng)即床層厚度控制，也是循環(huán)流化床鍋爐*的十分重要的控制系統(tǒng)，床層的厚度不僅影響床溫，而且對鍋爐的經(jīng)濟運行影響也很大。循環(huán)流化床鍋爐爐膛內本身是一種流化狀態(tài)，并沒有明顯的料位高度，但是仍有密相區(qū)和稀相區(qū)之分，床層的厚度主要是通過爐膛一次風室與稀相區(qū)的壓差及一次風量計算出來的。床壓的控制是通過調節(jié)冷渣器出口排渣閥來實現(xiàn)的。床壓控制采用單回路調節(jié)。
　　
　　結束語
　　
　　本文針對東方鍋爐廠的CFB鍋爐對控制特點進行了介紹，其它鍋爐廠如哈爾濱鍋爐廠、上海鍋爐廠工藝系統(tǒng)與該鍋爐有所區(qū)別，但是主要系統(tǒng)的控制思想是一致的，大家可以參考。