330MWCFB机组协调控制系统的分析与应用

　　引言

　　循环流化床锅炉是国际上20世纪70年代中期发展起来的新型燃烧技术，因具有燃烧效率高(循环流化床锅炉与其他种类锅炉的根本区别在于燃烧系统。循环流化床锅炉的燃烧系统是由燃烧室,物料收集器和返料器组成。高温物料在气流的夹带下进入物料收集器，被收集下来的物料进入返料器，再经返料器送回燃烧室，进行多次循环燃烧，因此燃烧效率很高)、燃料适应性广(在循环流化床锅炉中，燃料仅占床料的3%左右，其余是不可燃的固体颗粒。循环流化床锅炉特殊的流体动力特性使得气固和固固混合非常好，因此燃料进入炉膛后很快与大量床料混合，燃料被迅速加热至着火温度，而同时床层温度没有明显降低。因此所有煤种均可在其中稳定高效燃烧。运行中变换煤种时，燃烧设备和锅炉本体不做任何修改也可取得较高的燃烧效率)、负荷调节范围大(锅炉运行中经常会出现负荷的变化，当负荷降到70%以下时，其它类型锅炉燃烧率和热效率会明显降低且燃烧很不稳定，有时甚至不能维持正常的燃烧;而循环流化床只需调节给煤量，空气量和返料循环量，故而其负荷可在30%-110%之间调节)等优点而得到越来越广泛的应用。

　　但相应的，因为循环流化床机组在动态特征上不同于煤粉炉，其燃料煤粒较粗，燃烧过程复杂，并且因为其燃烧室内的床料具有相当大的热惯性和蓄热能力，所以当给煤量改变后，主蒸汽压力的迟延和惯性相比煤粉锅炉要大得多，其燃烧系统是一个大滞后、强耦合的非线性系统，各个变量之间相互影响。有的被调参数同时受到几个调节参数的共同影响，如床层温度要受到给煤量、一次风量、返料量及排渣量等多个参数控制。同时，有的调节参数又影响多个被调参数，如给煤量不仅影响主汽压力，还影响床温、炉膛温度等参数，造成了循环流化床机组燃烧过程实现自动控制的困难。

　　一、330MW循环流化床机组概况

　　京海煤矸石发电有限责任公司凤凰岭电厂新建工程2X330MW 循环流化床机组循环流化床锅炉为东锅集团生产的DG1177/17.4-Ⅱ1型循环流化床汽包炉。单炉膛、一次中间再热、汽冷式旋风分离器、自然循环、循环流化床燃烧方式，固态排渣，采用平衡通风方式，压力平衡点位于炉膛出口处。锅炉呈“П”型布置方式。

　　汽轮机为东方汽轮电机有限责任公司生产的CZK300-16.7/0.4/538/538亚临界、中间再热、两缸两排汽、直接空冷凝汽式汽轮机(全电调)。

　　DCS系统应用软件为芬兰Metso 公司的MaxDNA 系统，由美卓自动化(上海)有限公司提供，由西安热工研究院自动化工程与仿真技术部完成DCS 系统控制软件的开发，实现对机组的各项控制功能，主要包括数据采集系统 (DAS)、模拟量控制系统 (MCS)、顺序控制系统 (SCS)、电气量控制系统(ECS)、炉膛安全监控系统 (FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(DEH)、旁路控制系统(BYPASS)、空冷系统(ACC)等系统功能。