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BCS技术在CFB锅炉的应用

1 企业概述

某厂共有9台CFB锅炉(7*130t/h+2*270t/h)、5台汽机(3*25MW+1*12MW+1*7.5MW),正常7炉4机、母管制运行。2012年12月完成了一期2台130t/h CFB锅炉BCS优化控制技术改造。

河南开曼热电2*130t/hCFB锅炉

2 项目概况

2.1 BCS技术使用前CFB锅炉存在的问题

1)以手动操作为主,工人的劳动强度大:除了汽包水位和主汽温度投入自动外,其余尤其是燃烧回路都是主要处于手动操作状态,增大了工人的劳动强度; 

2) 运行状态稳定性差:因为是手动操作,对不断变化的工况调节不及时,造成锅炉运行不是很稳定。这些问题的存在不仅影响了锅炉效率,还对锅炉设备的寿命及环保都有不利的影响;

3) 无法实现优化运行:目前这种手动操作方式无法克服频繁发生的工况扰动,运行状态的不稳定使锅炉无法达到优化燃烧状态;

2.2 BCS技术实现的目标

1)实现锅炉全自动优化运行:降低工人劳动强度,提高安全生产水平。我们承诺的长期可靠自控率大于90%;

2)实现最经济运行:在实现全自动烧炉的基础上实现锅炉给煤和二次风的二维优化以实现锅炉的最经济运行。初步预测在现有基础上可降低煤耗1%~2.5%; 

3)在一定程度上实现更环保运行:满足燃料充分燃烧,保证锅炉稳定燃烧,在一定程度上解决烟囱冒黑烟和SO2、NOX因燃烧温度控制不稳而过量生成的环保问题、降低排烟温度。当然,该技术只是通过稳定燃烧、减少给煤并配以最佳风量让SO2、NOX的生成量更少,而不能代替脱硫除硝等环保技术。

2.3 项目采用的核心技术及功能

  • 主汽压力扰动观测-负荷优化控制技术
  • 一次、二次风、引风优化控制技术
  • 带燃烧因素前馈算法的主汽温度控制技术
  • 扰动观测技术的床温控制技术
  • 快速升降负荷控制技术
  • 断煤故障诊断与全自动处理技术
  • 锅炉安全运行保障技术
  • 智能语音报警功能
  • 锅炉运行及操作质量评价技术
  • 多炉多机多管网协调优化技术(二期实施)
  • 远程云服务技术

3 技术应用效果

3.1 现场运行画面

给煤、二次风优化控制曲线 

给煤、二次风优化控制曲线

3.2 技术投用对比画面

3.3 技术投用后实现的经济指标

1) 实现长期可靠的全自动优化控制运行,长期自控率大于90%;

2) 投入燃烧系统优化控制, 使吨汽煤耗平均下降1.2% 以上。

3) 汽包水位:控制在给定值R±10mm以内;

4) 主汽温度:控制在给定值R±5°C以内;

5) 主蒸汽压力:实时误差控制在R±0.2MPa, 平均误差控制在R±0.05MPa以内;

6) 炉膛负压:控制在给定值R±30Pa以内;

7) 含氧量:控制在给定值R±0.5%以内。


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