本文研究的480 t/h循環流化床鍋爐為哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產的超高壓參數、自然循環、單爐膛、1次再熱、高溫絕熱旋風分離器、平衡通風、回料閥給煤、半露天布置、固態排渣循環流化床汽包爐。鍋爐額定蒸發量為480t/h，額定過熱蒸汽出口壓力為13.7MPa，額定過熱蒸汽出口溫度為540℃。
鍋爐主要由爐膛、2臺高溫絕熱旋風分離器、2臺雙路回料閥、2臺風水聯合冷渣器和尾部對流煙道組成。由高溫絕熱分離器、回料腿、雙路回料閥構成了循環物料的返料系統。
鍋爐采用爐后4點給煤，石灰石由石灰石輸送風氣力輸送到回料閥管線上的4個給料口內。1、3次風系統分別由2臺帶入口導葉的離心風機提供；流化風系統由3臺三葉羅茨風機并聯組成，其中2臺運行，1臺備用。
鍋爐啟動燃燒器總點火容量約為29%BMCR。設有4只床下啟動燃燒器和4只床上啟動燃燒器。
過熱器系統由包墻過熱器、I、Ⅱ、Ⅲ級過熱器組成，在I級過熱器與Ⅱ級過熱器之間、Ⅱ級過熱器與Ⅲ級過熱器之間管道上，分別布置有l、2級噴水減溫器。再熱器系統布置一級噴水減溫器。
1、CFB鍋爐DCS控制系統的組成，
安平電廠鍋爐采用南京科遠自動化集團有限公司NT6000 DCS系統控制，按其功能劃分包括FSSS、SCS、MCS、DAS、SOE幾個部分，其I/O信號數量見表l。
循環流化床鍋爐DCS的DPU的具體配置：給水系統2對(地址：35-38)、減溫水系統1對(地址：41- 42)、FSSS 2對（地址：43 - 46）、引風系統2對(地址：51- 54)、1次風系統2對（地址：55 - 58）、2次風系統2對（地址：61- 64）、除渣及石灰石輸送系統2對(地址：65 -68)。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、循環流化床控制系統的功能
2.1鍋爐爐膛安全保護系統FSSS
FSSS控制邏輯分為公用控制邏輯、燃油控制邏輯、燃煤控制邏輯3部分。此外，還包括循環流化床特有的啟動床料系統控制邏輯和石灰石輸送系統控制邏輯。
公用控制邏輯包含鍋爐保護的全部內容，即油泄漏試驗、爐膛吹掃、主燃料跳閘(MFT)等。
燃油控制邏輯包括床下、床上燃燒器的起、停控制。
燃煤控制邏輯包括各稱重式給煤機、埋刮板給煤機及其出／人口擋板的控制。
循環流化床鍋爐不同于常規煤粉爐，MFT后雖阻止了燃料進入鍋爐，但爐內仍存在巨大的蓄熱量，爐內的溫度水平較高，甚至超過了管材的抗氧化溫度，所以需要啟動旁路熱備用，使一定的蒸汽流經過熱器及再熱器以冷卻其受熱面。
2.2模擬量控制系統MCS
模擬量控制系統MCS的主要功能包括：
鍋爐負荷控制回路；
給水流量控制回路；
過熱器蒸汽溫度控制回路；
再熱器蒸汽溫度控制回路；
床溫控制回路；
1次風流量控制同路；
2次風流量控制回路；
爐膛壓力控制回路；
石灰石給料控制回路；
床壓控制回路；
燃燒器燃油流量控制回路。
2.3順序控制系統SCS
鍋爐側SCS系統功能子組包括；
1次風機子功能組；
2次風機子功能組；
引風機子功能組；
給煤機子功能組；
高壓流化風機子功能組；
冷渣風機子功能組；
鍋爐聯鎖子功能組；
汽包水位保護子功能組；
主蒸汽壓力保護子功能組；
再熱蒸汽溫度保護子功能組等。
2.4數據采集系統DAS
本工程DCS畫面全部漢化顯示，參數具有矢量縮放顯示功能，運行人員能及時監視、快速識別和快速操作。
NT6000分散控制系統對畫面數量、趨勢曲線的數量沒有限制，所以對所有的I/O測點都設置了趨勢曲線顯示。
系統提供報警、趨勢、成組、棒狀圖等標準畫面顯示。
NT6000每套操作員站都有獨立的數據處理和存儲能力，理論上可記錄無限個測點，最小采樣間隔1s，最長時間200d，所有要求的測點都具有歷史數據曲線。
3、循環流化床控制問題的解決方案
3.1給煤不暢判斷
鍋爐正常運行過程中，由于煤質不同及煤濕度不同，經常發生堵煤及斷煤現象，對此DCS通過對入爐熱量及實際熱量的計算及比較，可以提前發出警告報警，提醒運行人員提前動作，處理故障。
3.2啟動和運行過程中的合理配風
3.2.1投床下啟動燃燒器的配風
床下啟動燃燒器的配風分為兩股風：第一股為燃燒風亦稱點火風，經點火風口和穩燃器進入風道，用來滿足油燃燒需要；第二股風為混合風，經預燃室的內外筒之間進入風道內，將油燃燒產生的高溫煙氣降到啟動所需溫度，同時這股風對燃燒器筒壁起冷卻作用，這兩股風均為1次風機出口的冷風。鍋爐正常運行時的主1次風，是取自預熱器出口的熱風，在油槍投運時擋板處于全關狀態。
3.2.2投床上啟動燃燒器的配風
投床上啟動燃燒器時，啟動燃燒器配風除根據所投油輪油量改變外，其余各項配風量均不變。所投油輪在最大油量1850 kg/h時，其配風量為22530Nm3／h。投油輪的間隔時間由床溫度化率決定。
3.2.3停油過程及停油后的配風
1)停油順序為先停床下啟動燃燒器，后停床上啟動燃燒器，更加有利于對床溫控制的穩定性。
2)當床溫能保證煤穩定燃燒時，適當增加給煤量，并逐步減少床下燃燒器燃油量直至逐個停止床下啟動燃燒器。在減油和停油過程中，相應減少燃燒風、混合風，同時加大主風道熱風，當停止供油時，燃燒風道和混合風道調節門關閉，并繼續開大主風道調節門，維持1次風量不變。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3)在床溫繼續上升的條件下，逐個緩慢切除床上啟動燃燒器，切除的燃燒器配風恢復至冷卻風，在切除床上啟動燃燒器的過程中，可根據床溫和C02的情況，適當增加上2次風量。
4)當燃油全部切除后，根據鍋爐負荷按運行規程和保證床溫上升的條件進行1次風、2次風和給煤口密封風的凋正。
3.3給煤系統的控制
當床溫達到投煤溫度時，采用脈動給煤方式給煤，按此方式連續操作3～4次或更多，若床溫繼續緩慢上升，以最小給煤量(5t／h)連續給煤。燃后以最小給煤量投入另一臺給煤機，以保證給煤在爐膛內分布均勻。
在給煤投入后，可適當加大下2次風，以保證床料的橫向混合，防止給煤在人爐口處堆積造成爆燃。
當床溫達到820℃以上時，適當增加給煤量并緩慢逐個對稱切除床下啟動燃燒器，適當地增加上2次風。
在增加給煤量時，先加風后加煤，增加給煤量到達給煤口的延遲時間，保證風量的增加與增加給煤量入爐時間相適應，以免床溫下降過大。
在鍋爐增加或減少給煤量（增負荷或減負荷）時，應根據風、煤比和所需要增加或減少的煤量，先進行增加或減少相應的風量調正，以保證床溫的穩定。
3.4避免爐內床料結塊、結焦和煤燃
對床上啟動燃燒器投入時問進行有效控制，防止投入時間過長造成床料結塊。
在啟動投煤和切油過程巾，維持1次風量不變，以簡化調節。若突然增大1次風量，使未燃的給煤在床料中大量積累。
在增加給煤量時，采取加大下2次風量，使新入爐的煤及時與床料混合和燃燒，以加強床料的橫向混合，防止堆積在給煤入爐口處。
3.5保護和控制方面的相同處
循環流化床鍋爐的保護和控制回路有很多地方與煤粉爐是相同的，其相同之處主要表現為：
1)鍋爐保護的觸發條件及動作與煤粉爐是一樣的，其保護主要是爐膛壓力、汽包水位。
2)風一一燃料比聯鎖是一般鍋爐燃燒必須滿足的，其燃料量和總風量的控制計算也沒有特殊之處，就是滿足負荷要求的同時，使燃料量與風量相當，使燃燒處于最優狀態。
3)由于循環流化床鍋爐僅是燃燒方式不同，其汽水側的設備與常規汽包爐是一樣的，因此，其汽水側的控制調節，如給水流量及主蒸汽溫度控制，同常規汽包爐。
3.6保護和控制方面的特殊性
循環流化床鍋爐由于燃燒方式的改變，其保護和控制方面有其特殊性，主要表現為：
1)由于燃燒方式的改變，鍋爐主燃料跳閘(MFT)的觸發條件與煤粉爐不同，雖然MFF引起的動作都是切斷燃料供應，但由于燃燒設備及某些輔機的特殊性，所以具體動作也與煤粉爐有些差別。
2)燃燒器管理系統在控制系統中的地位與煤粉爐不同。由于循環流化床鍋爐在正常運行時不需要燃燒器投入，只有在啟動和床溫過低時，才需要燃料器投入運行。因此，循環流化床鍋爐的燃燒器一般叫做啟動燃燒器，其燃燒器管理系統在整個控制系統中的地位不如煤粉爐重要。
3)風量的分配比例與煤粉爐是完全不同的，其風量分配的計算方法及l、2次風各占的份額都與煤粉爐不同，一般循環流化床鍋爐1、2次風的比例為60%、40%。
4)床溫控制是循環流化床鍋爐所特有的，也是循環流化床鍋爐運行比較重要的控制參數。
3.7其他
1)根據運行人員要求，本項日特開發了重要設備的允許啟停（開關）條件一覽軟件包，運行人員可通過友好的人機界面一目了然查找到某設備是哪個條件不滿足導致設備不允許啟停（開關）；
2)對于流化床機組，床溫是一重要監視參數，床溫變化率同樣是重要參數，因此本項目特根據床溫平均值精確計算出床溫變化率，使得運行人員可以根據床溫變化率來提前動作控制床溫，起到良好的效果。
3)對于流化床鍋爐，床壓測量一直由于條件的制約，維護量比較大，為了避免由于維護元件對床壓引起變化甚至影響監視，本rx~s特根據1次總風量、水冷風室壓力及水冷風室溫度等參數計算了床壓值，取得了良好的效果。
4、DCS應用效果
NT6000系統投入運行后，在控制室內以NT6000分散控制系統彩色LCD/球標為中心，在不同的啟停運行方式中，借助于功能子組級的順序控制實現相應輔機的啟動、停機和運行。所有的自動控制、遠方手動操作和監視均能夠在LCD上完成，并在機組控制室里滿足各種運行方式的要求。
1) NT6000系統投入運行后，事實證明：硬件非常可靠，不損壞，系統穩定。
2)NT6000分散控制系統的控制策略可以在線下載，漢字和數字可以矢量變化，支持圖形化組態，受到了熱工檢修人員的歡迎。
3)操作員站界面全部漢化，系統操作方便，受到了運行人員歡迎。
4)根據長期積累工程經驗和火電廠運行維護及控制調試的需要，開發了一套適合運行需要的參數量程和聯鎖保護定值的顯示和查詢的軟件包，在工程師站上集中顯示、查詢和管理參數量程和聯鎖保護定值，得到了熱T維護人員和運行人員的好評。
5)事故預報軟件包在CFB鍋爐給煤系統出現斷煤和堵煤時得到了成功應用，為機組穩定、可靠的運行打下了基礎。
6)本工程結合仿真系統技術的應用使熱工維護人員很快掌握DCS的組態，減少組態的錯誤，使人機界面更加合理，縮短工程調試時間，提高自動調節品質。
7)鍋爐燃燒采用給煤、1次風、2次風多變量綜合控制方案，解決了循環流化床鍋爐自動難以投入的難題。
根據消化吸收進口CFB鍋爐控制系統以及調試CFB鍋爐控制系統的經驗，結合國產大型CFB鍋爐的特殊工藝過程，對國產大型CFB鍋爐控制系統進行了設計。目前國產大型CFB鍋爐尚未投產，但先期開展的控制技術工程化研究，突破了循環流化床燃燒過程復雜、影響因素多的技術難點，為將來順利投產提供了可靠的技術依據。
