循环流化床锅炉论文写作范例 关键词：流化床,范例,锅炉,论文写作,循环
循环流化床锅炉论文写作范例 介绍：近年来，循环流化床（CFB）锅炉以其与煤粉锅炉相当的燃烧效率、低廉的脱硫成本、极低的氮氧化物排放水平以及广泛的燃料适应性而得到迅猛发展，并正向超临界参数迈进。超临界参数可以进一步提高现有循环流化床锅炉的发电效率，使低成本燃煤污染物控制与高效发电结合，促进循环流化床燃烧技术在发电领域中发挥更重要的作用
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近年来，循环流化床（CFB）锅炉以其与煤粉锅炉相当的燃烧效率、低廉的脱硫成本、极低的氮氧化物排放水平以及广泛的燃料适应性而得到迅猛发展，并正向超临界参数迈进。超临界参数可以进一步提高现有循环流化床锅炉的发电效率，使低成本燃煤污染物控制与高效发电结合，促进循环流化床燃烧技术在发电领域中发挥更重要的作用。下面我们就通过一篇范文来学习一下循环流化床锅炉论文的写作方法。题目：循环流化床锅炉及其控制系统
摘要：介绍了循环流化床锅炉的发展现状，分析了循环流化床锅炉的结构与工艺特点，将其与普通煤粉炉相对比，评析了循环流化床锅炉的优缺点。对循环流化床锅炉的热工自动控制系统作了概述，提出将模糊控制运用于床温控制系统，并对循环流化床锅炉的发展进行了展望。
关键词：循环流化床；锅炉；控制
1循环流化床锅炉的发展现状
能源与环境是当今社会发展的两大问题。我国是产煤大国，也是用煤大国。我国煤的燃烧效率还不够高，燃烧所产生的大气污染物还没有得到有效的控制。发展高效、低污染的清洁燃煤技术是当前亟待解决的问题。
循环流化床（CFB）技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃煤技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环，反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NOx排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣有利于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速推广。我国的锅炉制造厂、科研院所、高等院校在循环流化床的研究开发方面也做了大量的工作。大连化学工业公司引进的50MW循环流化床锅炉已投运，由芬兰奥斯龙公司供货的内江100MW循环流化床锅炉1996年4月投运，东方引进型50MW循环流化床锅炉1997年5月在宁波中华纸业有限公司投运。但迄今为止，我国对大型循环流化床的研究仍处于开发和实验阶段。
2循环流化床燃烧设备的组成
循环流化床燃烧是一种燃烧化石燃料、废物和各种生物质燃料的燃烧技术。它的基本原理是床料在流化状态下进行燃烧。一般粗粒子在燃烧室下部燃烧，细粒子在燃烧室上部燃烧；被吹出燃烧室的细粒子采用各种分离器收集之后，送回床内循环燃烧。循环流化床燃烧系统主要由流化床燃烧室、飞灰分离装置、飞灰回送器组成，有的还有外部流化床热交换器。燃料在燃烧系统内完成燃烧和大部分热量传递过程。
2.1燃烧室流化床
燃烧室以二次风入口为界分为2个区。二次风入口以下为大粒子还原气氛燃烧区，二次风入口以上为小粒子氧化气氛燃烧区。燃料的燃烧过程、脱硫过程、NO和NO2的生成及分解过程主要在燃烧室内完成。燃烧室内布置有受热面，它完成大约50%燃料释放热量的传递过程。
流化床燃烧室既是一个燃烧设备、热交换器，也是一个脱硫、脱氮装置，集流化过程、燃烧、传热与脱硫、脱硝反应于一体。所以流化床燃烧室是流化床燃烧系统的主体。
2.2飞灰分离装置循环流化床
飞灰分离装置是循环流化床燃烧系统的关键部件之一。它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性。它的性能对燃烧室的气动力特性、传热特性、飞灰循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数，对石灰石的脱硫效率和利用率，对负荷的调节范围和锅炉启动所需时间及散热损失、维修费用等均有重要影响。
2.3飞灰回送器
飞灰回送器是循环流化床锅炉飞灰回燃的重要部件之一。它的正常运行对燃烧过程的可控性、锅炉的负荷调节性能起决定性作用。
它将分离器收集下来的飞灰送回流化床循环燃烧，又保证流化床高温烟气不短路流入飞灰分离器装置。如果这两个作用失常，飞灰的循环燃烧过程建立不起来，锅炉的燃烧效率将大为降低，燃烧室内的燃烧工况变差，锅炉将达不到设计蒸发量。
2.4外部流化床热交换装置
德国Lurgi型和美国巴特尔型、FW型和ABB-CE型循环流化床燃烧系统均采用了外部流化床热交换器。芬兰奥斯龙型和中国的系统均没有采用外部流化床热交换器。外部流化床热交换器的作用是使分离下来的飞灰部分或全部（取决于锅炉的运行工况和蒸汽参数）通过它冷却到500℃左右，然后通过飞灰回送器送至床内再燃烧。外部流化床热交换器内的流化速度是0.3~0.45m/s,布置的受热面可有省煤器、蒸发器、过热器、再热器等。外部流化床热交换器实质上是一个细粒子鼓泡流化床热交换器，它具有传热系数高、磨损小的优点，解决了大型循环流化床内受热面布置不下等许多问题，但它的采用使整个燃烧系统更加复杂。
3循环流化床锅炉的特点
3.1优点
a.燃料的适应性好
只要燃料的热值大于把燃料本身和燃烧所需空气加热到稳定燃烧温度所需的热量，这种燃料就能在循环床内稳定燃烧，不需要使用辅助燃料助燃，就可以达到高的燃烧效率。循环流化床锅炉能烧优质燃料，也能烧劣质燃料，这对一些燃料来源、种类和质量多变的锅炉用户，是十分适宜的。
b.燃烧效率高
由于炉内颗粒的内外循环延长了颗粒在炉内的停留时间，且颗粒与气体的相对运动速度大，可获得较好的传热传质效果，即使部分负荷时，燃烧效率也较高。
c.排烟清洁
在燃烧过程中，同时完成炉内脱硫、脱氮。加入石灰石后（Ca、S比为2）得到90%以上的脱硫效率。由于床温低于900℃，一、二次风分级燃烧，既保证充分燃烧，又形成局部还原区，有效地抑制NOx的生成，将其控制在200×10-6以下。
d.操作灵活，易于调峰
当负荷变化时，只需调节给煤量和流化速度就可满足负荷的变化。一般情况下，循环流化床锅炉的热负荷变化范围为100%~25%,变化速率为5%~10%.
e.易于灰渣的综合利用
循环流化床燃烧过程属于低温燃烧，同时炉内的优良燃烧条件使得锅炉的灰渣含碳量低，属于低温烧透，利于实现灰渣的综合利用。
f.投资和运行费用适中
循环流化床的投资和运行费用略高于常规煤粉锅炉，但比配置脱硫装置的煤粉炉低15%~20%.
3.2缺点
a.飞灰的再循环燃烧，一次风机风压高，耗电量大。另外还有一次风机、二次风机、送灰风机之分，布置复杂。
b.膜式水冷壁的变截面处和裸露在烟气冲刷中的耐火材料砌筑部件易磨损。
c.高温分离器和飞灰回送器有笨重的耐火材料内砌体，冷热惯性大，给支撑和快速启停带来了困难。
d.由于循环流化床锅炉是新事物，各方面发展仍不完善。诸如自动调节控制特性、风机系统配套、灰渣综合利用等仍需进一步研究。
4循环流化床锅炉控制系统
从循环流化床锅炉的工艺特性来看，循环流化床锅炉与普通锅炉一样，具有多参数、非线性、时变、多变量紧密耦合的特点，但它比普通锅炉具有更多的输入输出变量，耦合关系更为复杂。
若锅炉负荷发生变化时，所有输出量都会发生变化；同样，改变任一输入量时，其它的输出量也会受到影响。因此，理想的控制系统应是多回路的控制系统。当系统受到某一扰动时，各个调节量同时协调动作，使所有的被调量都具有一定的精度；但是，这样的调节比较困难。循环流化床锅炉燃烧控制系统的任务是使燃料燃烧所产生的热量尽可能快地适应负荷（即蒸汽流量）的要求，同时还要保证经济燃烧、锅炉的安全运行及环保要求。针对以上的控制任务，国内外展开了一系列的研究工作。由于循环流化床锅炉系统存在比较紧密的耦合关系，给受控变量与操纵变量的配对带来一定难度。
目前，一般也将燃烧系统分解为几个相对独立的调节对象，较少考虑耦合，而相应设置相对独立的调节系统。主要控制系统有负荷控制系统、床温控制系统、床层差压控制系统、炉膛负压控制系统及二次返料控制系统等。其中负荷控制系统和床温控制系统紧密耦合在一起。
例如，在扰动存在的条件下，要维持炉膛温度恒定，需要调节给煤量和送风量。显然，给煤量的大小是和负荷密切相关的。若是调节给风量控制炉膛温度，也会因传热系数的改变而影响负荷（传热系数是与炉内气体流速、炉温、床料密度等密切相关的）。 http://www.016389.cn/
4.1负荷控制系统
该控制系统的任务是使燃料所产生的热量适应负荷的要求。负荷控制系统多采用串级控制方式，不同的控制方案的差别仅在于操纵变量和副控制参数的不同。一般控制方案都是通过调节燃料量改变床温间接调整蒸发量，这一过程时滞较大。
相反一次或二次风量的改变会通过改变床内流化程度迅速影响热传递系数，从而改变蒸发量，当负荷改变时，可通过调整风量快速作出反应。该系统中主控变量为蒸汽压力，副控参数为空气流量，蒸汽流量作为前馈信号。通过仿真表明，以空气量作为操纵变量的系统比以燃料量作为副控变量的系统响应快，过渡时间短。
4.2床温控制系统
该控制系统的任务是维持床温在一定范围内。若床温过高，NOx生成量增多；床温过低，不利于燃烧。影响床温的因素很多，凡是影响负荷变化的因素也会对床温产生作用。同样，可通过调节燃料量、风量等使床温稳定。该系统主控参数为床层温度，副控参数为燃料量，蒸汽负荷作为前馈信号引入。若燃料品质发生变化，床温控制器动作调节燃料量。与此同时，由氧量控制器控制氧量与空气量的比例以保证燃烧的经济性。
该系统对进入副环的扰动---燃料流量、空气流量有较快的克服作用。但是由于循环流化床锅炉技术是近几年在我国发展起来的新技术，并且对象变量关系复杂，理论研究尚未达到足够的深度，难以建立精确的控制模型，所以常规的PID控制方案很难得到理想的控制效果。受操作人员平稳手控的启发，提出了基于操作经验的专家智能控制系统---循环流化床锅炉床温的模糊控制系统，如图4.
床层温度及它的变化率经过模糊化以后作为规则库输入，经过模糊规则运算给出控制量大小去控制给煤、一次风和二次风。控制规则库即需要总结的控制规律，由运行工程师与熟练操作人员的操作经验而得。
5展望
循环流化床技术作为高效、洁净、低污染的燃煤技术，在全世界范围内得到广泛重视。在http://www.075096.cn/未来的几十年里，循环流化床技术将作为燃煤技术的主力军。
因此，在我国大力开发研究循环流化床技术及其控制技术是一项迫在眉睫的战略性任务。目前，特别迫切需要的是适合中国国情的规范化的整体循环流化床锅炉热工自动控制系统。今后需要进行的工作主要有：循环流化床锅炉动态数学模型的完善化和定量化；循环流化床锅炉脱硫和脱硝数学模型的研究；循环流化床锅炉整体控制规律和控制策略的研究；实现全局最优的多变量控制的热工自动控制系统的研究；循环流化床锅炉实时仿真与模拟培训系统的研究与开发；循环流化床锅炉监控与操作指导系统及循环流化床锅炉故障诊断专家系统的研究与开发；循环流化床锅炉机组全程启动热工自动控制系统的研究与开发。
参考文献：
[1]刘德昌.流化床燃烧技术的工业应用[M].北京:中国电力出版社,1998.
[2]岑可法等.循环流化床锅炉理论设计与运行[M].北京：中国电力出版社,1997.
[3]牛培峰等.循环流化床锅炉热工自动控制系统与展望[J].动力工程,1998（6）。
[4]陈蕙等.循环流化床锅炉控制技术进展[J].化工自动化及仪表,1997（4）。
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