350MW循环流化床机组热力性能分析与优化研究文献综述

 2022-10-23 10:17:21
  1. 文献综述(或调研报告):

随着能源资源的综合利用和环保意识的加强,在我国电站领域, 循环流化床锅炉(简称 CFB锅炉)被越来越广泛地运用 。它不仅可以燃烧劣质煤, 而且可以通过炉内喷石灰石脱硫 。但是,CFB 锅炉与常规煤粉炉相比, 技术发展远没有常规煤粉锅炉成熟 。对循环流化床锅炉热力系统的深入理解是锅炉设计、性能校核的基础,锅炉性能参数和 结构尺寸的选择和确定是保证锅炉达到设计出力和设计保证值的重要步骤,关系到锅炉运 行的安全性和经济性。循环流化床锅炉的性能设计计算包括热力计算、空气动力计算、水 动力计算、金属壁温计算等,其中锅炉热力计算是其他计算过程的基础。

床温是循环流化床锅炉中最重要的参数之一。因为燃烧效率随着床温的升高而增加,并且有害排放也受床温的影响。传统PID 控制器无法对锅炉瞬时变化做出快速响应。因此,现代控制方法必须用于循环流化床锅炉的床温控制。在这项研究中,将 PSO-PID(基于粒子群优化的 PID),现代控制器 FLC 和经典的 PID 控制器用于控制循环流化床锅炉的床温并进行比较。仿真结果表明,PSO-PID 控制器的响应时间低于其他控制器。PSO-PID 能像 FLC 一样减少过冲,但在经典 PID 控制器中,过冲是最大的。在 FLC 中没有超调。因此,如果不需要过冲,则必须使用 FLC。如果需要较短的建立时间,则必须使用 PSO-PID控制器。

对于机组运行的,可以通过增大循环流化床上升段的部分直径'达到区别不同粒径颗粒在床内的停留时间'提高脱硫效率和脱硫剂的利用率,采用气固两相流数值模拟方法'对不同扩张段高度和直径进行了模拟计算'获得了不同粒径颗粒停留时间的变化规律'结果表明对流化床上升段进行部分扩张可以增加和调节颗粒在床体内的停留时间'特别是对大颗粒效果尤为显著。

可以采用锅炉正 、反平衡联立求解法并应用汽轮发电机组热平衡试验所得的主蒸汽及再热蒸汽量来求解 CFB 锅炉热效率和燃煤消耗量、石灰石投放量等有关数据 。对于 CFB 锅炉燃烧无烟煤来说, 未完全燃烧损失是影响其效率的关键因素, 而飞灰含碳量较高又是影响未完全燃烧损失的关键所在。要降低此项损失 ,应将飞灰含碳量均高于 20 %的10 ~ 17 mu;m 粒子有效地捕捉。对于 CFB 锅炉燃烧无烟煤来说, 排烟热损失也是影响其效率的重要因素。二次补燃风量、穿透力刚度及风口位置在设计时应当以予充分注意 ;应根据燃煤的灰分和固有的热爆裂性来确定燃料的粒径分布, 旋风分离器的漩涡器可以起到对燃料粒径分布的调节作用。

随着近几年我国电力体制改革的深入,厂网分开、竞价上网已经成为必然的趋势,电力市场的出现,使电力调度、运行方式、决策管理、计划和财务各部门围绕火电厂最大效益目标而工作,这就要求火电厂必须对各种企业资源建立完善的管理网络,使各个方面资源得到充分调配、平衡和控制,最大限度地发挥它们地能力,实现企业生产资源与其它资源的管理一体化,实现生产现场的在线管理,降低成本。另一方面,新技术不断涌现,如现场总线技术、信息技术、网络通讯技术,使得全厂的信息和资源都能够共享。在这两方面因素推动下,加快火电厂信息化建设,高度重视企业现有的软硬件资源的整合,在整个电厂范围内实现信息共享,推动火电厂管控一体化的发展已经成为工厂自动化和管理现代化的必然趋势。

SIS 的设计思想遵循“信息一决策一控制”的模式。 SIS 依靠计算机网络系统在统一的时标下,采集全厂生产运行实时数据,通过计算机对所采集的大量复杂的数据进行计算、分析,产生综合的技术经济指标,最后以技术经济指标为基础,评价全厂运行生产经济性、分析经济效益偏差点、产生对运于移中、指导意义的方案。

PI 实时数据库的特点和压缩技术实时数据库是电厂 SIS 体系结构的基础,它与关系数据库一起构成了电厂的信息集成环境。作为管理和控制之间的桥梁,实时数据库不仅承担着对生产过程中实时数据的采集与存储的任务,而且还直接支持控制层和过程监控层的许多应用。根据电厂 SIS 系统数据库要求容量大、可靠性高和响应速度快的特点,一般不选用常规的采用关系数据内核的数据库,而选择采用专用的具有特定压缩存储算法内核的实时数据库。当前电厂较常用的是 051 软件公司开发的基于 Swinging Door (旋转门)专利压缩技术的 PI( Plant Information )实时数据库系统。

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