【正文】 量變化時(shí)控制系統(tǒng)響應(yīng)的快速性。由于給煤量變化到煙氣含氧量變化需要一段時(shí)間，故在二次風(fēng)量控制方案中直接對給煤量進(jìn)行處理，把其結(jié)果作為前饋信號加到控制輸出中，以提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。如果床溫偏低，在一定范圍內(nèi)可減少一次風(fēng)量。煤種不同時(shí)，助燃空氣量會(huì)有所不同。由于主蒸汽流量變化直接反映了機(jī)組的負(fù)荷變化，故在主汽壓力控制方案中把主蒸汽流量信號經(jīng)過函數(shù)運(yùn)算后直接加到控制輸出上，通過前饋形式提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由于給煤量是影響床溫的重要因素之一，故在構(gòu) 造主汽壓力控制方案時(shí)把床溫的影響也納入控制方案中。 氣體輸送：當(dāng)空氣流速再增加時(shí)床料上下濃度趨于一致，床料將均勻地快速全部噴出華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 7 床外，這時(shí)的流化狀態(tài)被稱為噴流床或氣力輸送如：煤粉爐的燃燒方式。 循環(huán)流化床形成理論基礎(chǔ) —— 流化態(tài)理論 固定床：當(dāng)空氣流速不大時(shí)，空氣穿過床料顆粒間隙由上部出去，而床料高度未發(fā)生明顯的變化，床料未被流化的狀態(tài)稱為：固定床，如鏈條爐。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 6 循環(huán)流化床鍋爐被控對象特點(diǎn)及控制的難點(diǎn) 多變量輸入、多變量輸出 循環(huán)流 化床是一個(gè)非線性、多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，循環(huán)流化床鍋爐被控對象如下 圖 22 所示 圖 22 由圖 22可見，循環(huán)流化床鍋爐被控對象為多變量輸入、多變量輸出對象 。加入石灰石的目的，是為了在爐內(nèi)進(jìn)行脫硫。 煤粉由給煤機(jī) 進(jìn)入爐膛，再由從爐膛底部進(jìn)入的一次風(fēng)將煤粉送入爐膛中央進(jìn)行燃燒。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 5 2 循環(huán)流化床鍋爐原理 循環(huán)流化床鍋爐的 結(jié)構(gòu) 循環(huán)流化床鍋爐是一種利用新型燃燒技術(shù) —— 循環(huán)流化床燃燒礦物燃料生產(chǎn)蒸汽的一種裝置，具有燃燒適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、脫硫率高、污染物排放量低等優(yōu)點(diǎn)。 ； ，并通過仿真整定控制器參數(shù)； ，研究控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、抗干擾能力、解耦能力等，給出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。在本世紀(jì) 40 年代以前，除在最簡單的情況下可采用開關(guān)控制以外，它是唯一的控制方式。循環(huán)流化床鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出、多回路、非線性，存在強(qiáng)交叉耦合的復(fù)雜控制對象，輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)之間存在著許多交叉影響。 在循環(huán)流化床中，被分離下來的固體物料必須通過返料機(jī)構(gòu)送回床內(nèi)。對于易結(jié)焦的煤來說，這個(gè)問題非常突出。 (3) 耗電量大 循環(huán)流化床鍋爐的分離循環(huán)系統(tǒng)比較復(fù)雜，布風(fēng)板及系統(tǒng)阻力增大，鍋爐自身耗電量大，約為機(jī)組發(fā)電量的 7％左右，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用增加。 但是，又產(chǎn)生了另一個(gè)環(huán)境問題，即排放 ON2 問題。但是最近幾年的發(fā)展和實(shí)踐表明，循環(huán)流化床鍋爐也有其自身的缺點(diǎn)，有待進(jìn)一步研究解決。同時(shí)低溫?zé)敢灿欣谔崛』以械南∮薪饘佟Ｑh(huán)流化床鍋爐一般采用分級燃燒。與燃燒過程不同，脫硫反應(yīng)進(jìn)行得較為緩慢。其燃燒效率要比鼓泡流化床鍋爐高，燃燒效率通 常在 ％～ ％范圍內(nèi)。循環(huán)流化床鍋爐的特殊流體動(dòng)力特性使得氣一固和固一固混合非常好。 德國 EVT 福斯特惠勒技術(shù)（如哈鍋等）水冷式布風(fēng)板 ,雙爐膛結(jié)構(gòu) ,雙旋風(fēng)筒 ,高 溫圓型絕熱式分離器 , L 閥返料器 ,鐘罩式風(fēng)帽 ,二臺給煤機(jī)后墻給煤 ,錐型閥放渣技術(shù) ,選擇性小 流化態(tài)風(fēng)水冷渣方式 ,旋風(fēng)筒與大床之間采 用 雙非金屬膨脹節(jié) ,（ 3 個(gè)非金屬膨脹節(jié)）循環(huán)倍率為 3340,快速床 ,薄床壓控制。 1992 年哈爾濱鍋爐廠與美國 PPC 公司合作設(shè)計(jì)和生產(chǎn)國內(nèi)首臺 220 t／ h 循環(huán)流化床鍋爐。直到 1989 年 11月第一臺由中科院與濟(jì)南鍋爐廠共同研制的 35 t／ h 循環(huán)流化床鍋爐在山東明水電廠投入運(yùn)行。目前國外主要開發(fā)研制單位和生產(chǎn)廠家有德國魯奇公司、芬蘭奧斯龍公司、美國巴特爾研究中心、美國福斯特 1979 年芬蘭奧斯龍 (Ahlstrom)公司生產(chǎn)了 20t／ h 的循環(huán)流化床鍋爐， 1982 年德國魯奇 (Lurgi)公司的第一臺 50t／ h 的商用循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行，這標(biāo)志著作為煤燃燒設(shè)備的循環(huán)流化床鍋爐誕生了。 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（目錄） 目錄 摘要 ........................................................................ I Abstract ................................................................... II 1 引言 ...................................................................... 1 循環(huán)流化床鍋爐在國外的發(fā)展 .............................................. 1 循環(huán)流化床鍋爐在國內(nèi)的發(fā)展 .............................................. 1 國內(nèi)引進(jìn)流化床技術(shù)的主要類型 ............................................ 1 循環(huán)流化床鍋爐 (CFBB)的優(yōu)缺點(diǎn) ............................................ 2 循環(huán)流化床鍋爐的主要優(yōu)點(diǎn) .............................................. 2 循環(huán)流化床鍋爐的缺點(diǎn) .................................................. 3 論文的選題背景及意義 .................................................... 4 本課題研究的主要內(nèi)容 .................................................... 4 2 循環(huán)流化床鍋爐原理 ........................................................ 5 循環(huán)流化 床鍋爐的結(jié)構(gòu) .................................................... 5 循環(huán)流化床鍋爐被控對象特點(diǎn)及控制的難點(diǎn) .................................. 6 多變量輸入、多變量輸出 ................................................ 6 輸入變量 、輸出變量之間的非線性 ........................................ 6 循環(huán)流化床形成理論基礎(chǔ) —— 流化態(tài)理論 .................................. 6 循環(huán)流化床鍋爐控制系統(tǒng) .................................................. 7 主 汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) ...................................................... 7 一次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ...................................................... 7 二次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ...................................................... 8 引風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng) ........................................................ 8 給水調(diào)節(jié)系統(tǒng) .......................................................... 8 主汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) ...................................................... 9 料層差壓控制 .......................................................... 9 3循環(huán)流化床床溫主汽壓控制系統(tǒng) ............................................. 10 影響床溫變化的因素 ..................................................... 10 給煤與床溫 ........................................................... 10 一次風(fēng)與床溫 ......................................................... 11 影響主汽壓變化的因素 ................................................... 12 給煤量對主汽壓的影響 ................................................. 12 一次風(fēng)對蒸汽壓力的影響 ............................................... 13 循環(huán)流化床床溫主汽壓被控對象 ........................................... 13 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（目錄） 對角矩陣解耦 ......................................................... 14 控制器的設(shè)計(jì) ...................................................... 17 擾動(dòng)試驗(yàn)測試 ......................................................... 19 魯棒性試驗(yàn)測試 ....................................................... 21 結(jié)論 ................................................................... 22 4結(jié)束語 ................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ................................................................... 25 致謝 ....................................................................... 27 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（正文） 1 1 引言 循環(huán)流化床鍋爐在國外的發(fā)展 ]1[ 1921 年 12 月德國人溫克勒發(fā)明了第一臺流化床，該流化床使用的是粗顆粒床料。 關(guān)鍵字 ： 循環(huán)流化床鍋爐（ CFB）；床溫主汽壓；對角矩陣解耦； PID 控制 ； 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（摘要 ） II Fluidized bed boiler main steam pressure control system design and simulation Abstract fluidized bed boiler (CFB boiler for short) has a high bustion efficiency, bustion and wide adaptability, low pollution and other unique advantages are