[發明專利]一種多流程臥式循環流化床鍋爐及其控制方法

有效

• 申請號: 201710583016.3
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107388244B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 李清海;張衍國;叢堃林;康建斌;張哲
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京熱華能源科技有限公司
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/28;F23C10/30;F23C10/26
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一種多流程臥式循環流化床鍋爐及其控制方法，鍋爐設置床壓壓力變送器、主燃室差壓變送器、副燃室差壓變送器和燃盡室差壓變送器。主燃室第一取壓點和第二取壓點垂直距離h1為1~5m，副燃室第一取壓點和第二取壓點垂直距離h2為1~3 m；燃盡室第一取壓點和第二取壓點垂直距離h3為1~3 m；主燃室第一取壓點距布風板的最小高度h4≥3m。通過差壓變送器的讀數絕對值∣dpi∣和公式ρi=∣dpi∣/h1/9.8分別計算主燃室、副燃室和燃盡室內床料濃度為ρi（i=1,2,3）。當鍋爐負荷發生變動導致ρ1或ρ2或ρ3發生變化時，調節回料風閥開度來調節ρ1或ρ2或ρ3到預定值，一次風室的壓力Pbed通過除渣機轉速調節。本發明具有簡單實用、有效提高“床質量”的優點。

技術領域

本發明涉及循環流化床鍋爐的控制方法，尤其涉及一種多流程循環流化床床壓和多回路物料循環的控制方法，特別適合于工業鍋爐的循環流化燃燒的相應控制。

背景技術

目前我國國內的煤炭、固體廢棄物、污泥、生物質等固體燃料的主要燃燒設備是鏈條爐、水冷振動爐排鍋爐和循環流化床鍋爐等，根據不同的燃料選擇不同的爐型、不同的爐型具有各自的特點。

循環流化床鍋爐是近年來發展起來的高效清潔的燃燒技術，燃料適應性廣，可燃用優質煤、劣質煤、固體廢棄物、生物質等燃料。由于其燃燒效率高，能同時進行爐內脫硫、脫硝等污染控制操作，具有低NO_x和SO_x排放等優點，因而在電力市場得到了迅速的發展，正在向大型化方向發展，600MWe的循環流化床鍋爐已投入商業運行。同時，在工業鍋爐領域，由于工業鍋爐的蒸發量小、運行靈活、檢修方便，劣質煤、固體廢棄物、生物質等燃料等日益受到青睞，這些燃料非常適合采用循環流化床技術燃燒。中國專利CN1786565A公布了一種臥式循環流化床燃燒設備及其循環燃燒方法，采用外置分離器、將傳統立式鍋爐的爐膛分為三個部分，從而有效降低了爐膛高度。中國專利CN102537943A公布了一種帶有水平旋風分離器的臥式循環流化床鍋爐，采用水平布置的旋風分離器，使得結構布置更加緊湊，特別適用于工業鍋爐。

無論鍋爐型式如何，都涉及到鍋爐的自動控制，鍋爐常見的控制內容包括：負荷控制、爐膛含氧量量控制、爐膛負壓控制、鍋筒水位控制、過熱蒸汽溫度控制、供水溫度控制、床壓控制。對專利CN102537943A、CN1786565A等公布的循環流化床鍋爐來說，由于主燃室、副燃室、燃盡室、一次回料器、二次回料器內具有復雜的物料循環，其“床質量”深受床內的物料粒度、密度、床層厚度等影響。如果床內的細物料不足，則整個床內的物料濃度將降低；如果床內的大顆粒較多，則無效床料增多，床壓上升?？梢姡绻锪狭靠刂撇划?，不但影響燃燒、傳熱，而且會增加一次風的風壓，導致運行成本上升。由于循環回路復雜，其物料循環和床壓控制是一個挑戰，現有的關于傳統循環流化床鍋爐的控制方法不適用于多流程臥式循環流化床鍋爐。

發明內容

針對現有技術存在的不足和缺陷，本發明充分考慮多流程臥式循環流化床鍋爐內的物料流動、傳熱特點，提出一種多流程臥式循環流化床鍋爐的控制方法。采用本方法可降低運行成本，節約能源，充分挖掘設備的最大潛能，提高運行可靠性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種多流程臥式循環流化床鍋爐，包括一次風機、二次風機、羅茨風機、一次風室、給料裝置、主燃室、副燃室、燃盡室、分離器、一次回料器、二次回料器、除渣機；所述一次風機通過一次風管與一次風室相連；所述一次風室上方設置布風板；所述二次風機通過二次風管、二次風聯箱與二次風噴管相連；所述主燃室、副燃室、燃盡室的側面分別是主燃室側水冷壁、副燃室側水冷壁、燃盡室側水冷壁；所述布風板上設置排渣口，所述排渣口通過排渣管與所述除渣機相連；其特征在于：

所述鍋爐還包括床壓壓力變送器以及主燃室差壓變送器、副燃室差壓變送器和燃盡室差壓變送器中的至少一個；