循环流化床锅炉的料层厚度控制系统优化方案

循环流化床锅炉的料层厚度指的是密相区静止时的物料高度，这个值在实际控制系统的设计中是以床层差压的形式来反映的。该压差不仅对床温和脱硫造成影响，同时还会影响锅炉的经济运行。运行过程中，料层厚度一定要控制在一定范围之内。若是料层厚度过大，则会增加料层的风阻，增加一次风机的厂用电损耗，同时还可能造成炉底排渣中的含碳量增加；若是料层厚度过小，则会破坏炉膛内的流化状态，导致炉膛内风速过大，大量的固体颗粒被带入分离器中，此时过大的风速甚至会降低分离器的分离效率。同时，床层厚度也直接影响到脱硫剂在炉膛内的反应时间，从而决定锅炉的脱硫效率。通常情况下，料层的厚度控制在700mm 左右，对应的料层差压应控制在5000Pa左右。

目前主要采用调节排渣机的阀门开度的方式来调节进入冷渣机内的渣量进而调节料层厚度。排渣的手段分连续排渣和定时排渣两种。料层厚度控制系统中通常还需要考虑引入给煤量或给煤速度信号作为前馈，以降低料层厚度的波动。

图4-6　炉膛负压控制系统结构(www.xing528.com)

循环流化床锅炉运行过程中床层厚度与负荷存在一定关系，因此在控制系统中，床压的设定值由负荷经一定函数产生。这主要是因为负荷增加时，需要锅炉提供的热量增加，因此燃料量增加，进而炉膛内的物料量必然会增加。此时若是保持床料厚度不变，必然会影响燃料的燃烧时间，造成排渣中的可燃物含量增加，锅炉的燃烧效率和经济性下降。因此，在增加负荷时，需要合理增加床层厚度，保证燃料在炉膛内的反应时间，如图4-7所示。

床层厚度并不是必须保持在一个定值上，而是维持在一定范围内即可，因此在控制系统上存在一个死区函数，只有厚度与设定值偏差量大到一定程度时，才启动排渣机排渣。

循环流化床锅炉炉膛内温度一般为850～950℃，而排渣口设置在炉膛底部，因此排出的渣温度很高。一方面高温渣不利于放置，另一方面也是能量的浪费，因此排渣机通常需要采用冷却的方式回收一部分热量。目前循环流化床锅炉常用的排渣机通常有风水混合冷渣器、水冷螺旋式冷渣器和滚筒式冷渣器。