plc循环流化床锅炉蒸汽温度控制系统设计(3)
仿真培训系统提供了多种以图形方式动态显示数据的方法，包括数据表格、动态曲线、流程图、直方图等，显示锅炉各部位的热力参数，如压力、温度、流量、水位等。通过流程图上显示的锅炉的主要系统图，便于学员熟悉锅炉的各种系统和流程。此外在系统图上还可以显示各个部件的热力参数，使学员一目了然的了解锅炉在运行中各处的压力、温度、流量等参数。运行人员通过计算机显示屏上DCS操作系统，可以与现场相似的方式观察锅炉的各主要参数和设备状态。动态曲线可以用来显示锅炉主要热力参数随时间的变化，例如主汽温度、汽包水位、炉膛负压随时间的变化曲线，以便于运行人员了解自己的操作效果，并可以进行趋势分析。
而此次设计则是针对循环流化床锅炉内的蒸汽温度控制而进行的，蒸汽温度控制由于过热蒸汽温度测点在过热蒸汽出口处，存在着大的传递滞后与容量滞后，而一般靠减温水控制容量滞后也很大。因此对这样系统，一般控制的波动很大，过热蒸汽温度受到烟气量，烟气温度和蒸汽流量的扰动影响，特别是烟气中的固体颗粒浓度对过热器的传热系数有显著影响，而这是与二返料量密切相关的。但烟气量，温度及返料量都不能做为调节手段，在这诸多困难下，开始了这次设计。
2 实验方案的拟定
2.1 稳定负荷下
负荷稳定标志为主汽压力稳定及主汽温度稳定。主汽压力稳定范围为3.5±0.2MPa，主汽温度为435℃～450℃。
主汽压力调节手段：当主汽压力小范围波动，床温及炉膛出口温度比较稳定时，主要通过小范围增减煤量并相应改变风量文持床温、炉膛出口温度稳定来调节主汽压力稳定（定值控制）。
主汽温度调节手段：主要通过改变减温水流量来调节。由于3#炉减温水管较细，当调节幅度不够时，要人工开关旁通阀来帮助调节；仍不足使主汽温度调至设定值时，要通过增、减二次返料灰来调节。主汽温度偏高时，开大返料阀，减少二次返料；主汽温偏低时，关小二次返料灰阀，增加二次返料量（主汽温亦属定值控制）。
稳定炉床温度：CFB锅炉稳定运行与否关键是炉床温度是否稳定。炉床温度稳定范围在850℃～950℃，并不需要定值控制。炉膛出口温度要视负荷大小而定：一般主汽流量70t/h时为840℃～850℃，60t/h时为810℃～830℃，低负荷35t/h时为650℃～700℃，也不需定值控制。控制的关键是使炉膛出口温度及炉床温度在稳定负荷下基本稳定，而看其变化率来进行控制（使其在一段时间内变化率尽可能小）。控制中最担心的紧急情况是断煤引起床温快速下跌导致熄火或煤风比太大，床温上升过快导致结焦（超过1100℃）。 稳定床温及炉膛出口温度方法：可在小范围内改变煤量或风量（主要是一次风），原则上是温度上升则减煤或加风，温度下跌则加煤或减风。满负荷运行稳定负荷下，一次风基本开满（即在最佳值）操作工一般只通过增减给煤量来调节（小范围内改变煤量），并做到“少量多次”原则，稍调一下，看一下温度（床温及炉膛出口温度）变化趋势，再决定下一步操作。控制重点：掌握炉床温度，特别是炉膛出口温度变化趋势提前控制，并密切注意操作后效果。
稳定床温操作经验：（A）炉膛烟气氧含量反应极为灵敏，是判断是否断煤的主要过程参数，正常工况下氧含量值在4～5，变化超过1则可判为断煤。（B）嵊州厂3#炉的氧化镐氧量分析仪工作不稳定，实际操作中采用炉膛出口温度，此参数反应也能直接反应炉膛内煤燃烧情况，操作人员主要看这个参数（同时结合床温）来控制给煤量大小，判断是否断煤。这是跟普通锅炉床温控制方案不同的地方。（C）烟气氧含量增大超过1，或炉膛出口温度下跌快（达1℃/1～2s）,床温跟着下跌时，则首先判断为断煤。措施：方案1：先加煤，再通煤，通煤后看炉膛出口温度，如稳住有上升趋势时,则减煤至原先值。方案2：先加煤，再看炉膛出口温度是否稳住有上升趋势，如是则稍减煤（比原值高），如否，则通煤，通煤后同方案1。方案3：先通煤，看出口温是否稳住有上升趋势，如是，则稍加煤，过一小段时间（看温度上升情况），再减煤至原先值，如否，则加煤稍大，再通煤，至温度有上升趋势，再减煤至原先值。一般情况下，我们认为方案1较好，它能最快地使温度稳住上升。（D）如炉膛出口温度较稳定（符合稳定负荷工况要求，但床温太高（〉950℃）或太低（〈850℃）则①操作返料阀，太高则关紧些，太低则开大些。②小范围调节一次风量，太高则开大些，太低则关小些。（E）如炉膛出口温度、床温均稳定，但偏低或较平稳缓慢下降，则考虑小范围内增加给煤量至同时稳定有上升趋势时，则稍减煤，使其稳定。（F）炉膛出口温度太高（较稳定），床温也偏高，则考虑稍减煤量，使其稳定。（G）炉膛出口温度太高，床温偏低（均稳定），可考虑小范围内关紧二次返料灰阀。（H）炉膛出口温度平稳缓慢上升。床温平稳缓慢下跌，且均在正常范围内，则考虑为正常，不操作（一般在通煤后较常见），最后系统会自动达到一新平衡值（同一批煤，煤质也会稍有差异）。（I）出口温度较平稳或平稳缓慢上升，床温下降较大，则（1）床温还较高，则不动作，系统可能会自动达平衡值。（2）床温下降至某一低限值，则小范围打开返料灰阀，抬高床温。（i）上次操作情况会给工况带来一定的影响，因此看现象判断时，要考虑上次动作的滞后效应。6.炉床温度及炉膛出口温度与负荷同时波动并相矛盾时，原则上应首先保证炉床温度及炉膛出口温度在规定范围内稳定，然后再调节负荷。7.紧急情况：正常运行时，如发现炉床温陡高（1～2℃/1s)且超过950℃，则立即减煤或停煤加风，这多是由于控制不当使燃烧室积煤太多造成，待温度恢复正常后，再加煤继续调整，恢复负荷稳定床温。如发现结焦，则立即停炉，如发现炉膛出口温度及床温下降过快，则按5中（b)情况处理。 8.二次返料变化会影响床温及炉膛出口温度，启动初期，一般不调整返料量，一般低负荷时也较小。待负荷增加时，将逐渐增加返料量。正常运行时，一般控制在最佳返料量。（最佳返料量的确定） 9.针对不同的煤种及负荷条件，一次风文持燃烧室流化状态及适当的床温。二次风控制总风量，保证炉膛内燃料燃烬，并有10%左右过剩空气量，根据煤种及程度不同，达到满负荷时，一次风约占总量的50～60%，二次风占40～50%。 10.料床差压一般满负荷（60～70t/h）时控制在7600Pa，降负荷后（35t/h）一般在7000Pa左右，满负荷一般25～30分钟排渣一次来控制料床差压（人工排渣）。每次放一车（300Pa左右）排渣后料床温度也下降，可通过加煤来补偿（一般操作工操作时不补偿）。11.汽水系统。主要文持汽包水位在规定范围内±50mmH20。一般情况下，操作调节给水流量大体与主汽流量相当（同时看汽包水位值），利用三冲量（汽包水位、主汽流量、给水流量）来调节，如图2.1所示：