CFB 鍋爐的結(jié)構(gòu)及運行方式具有自身的特殊性，其控制系統(tǒng)需要針對相應特點進行設計。下面分別對各控制子系統(tǒng)予以描述。

1 ．主蒸汽壓力控制

      采用 DEB 直接能量平衡策略?？刂泼悍哿縼肀ＷC母管蒸汽壓力恒定。燃料及風量之間設有交叉限制，以保證增負荷時先加風后加煤，減負荷時先減煤后減風。對于變頻控制的給粉機進行高低速的限制?？刂葡到y(tǒng)輸出一前饋信號至送風控制系統(tǒng)，使送風量能及時跟上煤量的變化，以保持適當?shù)娘L煤配比。

      此控制系統(tǒng)通過改變鍋爐燃燒平衡維持機前壓力恒定，當汽機負荷改變時，風量和煤量的調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)動作，以使鍋爐快速響應這一負荷變化，同時也部分補償了負荷變化時鍋爐熱量的改變。

2 ． 床溫控制

      床溫是 CFB 鍋爐運行狀態(tài)的重要表征參數(shù)，也是較難控制的參數(shù)之一。這是因為床溫是燃料燃燒發(fā)熱和床料放熱綜合作用的結(jié)果，而影響燃料發(fā)熱和床料放熱的因素較多，如燃料熱值、粒度尺寸、物料流速、物料濃度、入爐風量、入爐風溫以及吸熱工質(zhì)參數(shù)等等。

      床溫通過在燃燒室密相區(qū)布置多支熱電偶進行測量。將多個測量值進行綜合運算后得出床溫表征值。 為了保證循環(huán)流化床鍋爐的穩(wěn)定燃燒并有利于獲得最佳脫硫和脫硝效果，床溫最好控制在 850 ℃ 至 900 ℃ 之間。

      對于采用高溫回料系統(tǒng)的 CFB 鍋爐，循環(huán)灰 ( 回料 ) 溫度與爐內(nèi)床溫十分接近，循環(huán)灰量不能明顯影響床溫且在正常運行中不單獨調(diào)整 ( 保證返料風在正常范圍時，循環(huán)灰量具有平衡能力 ) 。影響床溫的主要因素是一次風與二次風比率和燃料量。一次風為床料提供流化動力和初始燃燒氧氣，但同時對密相區(qū)有明顯的冷卻效果；二次風為床料提供燃盡風，從不同高度送入可均衡各段床溫，二次風還主要承擔調(diào)節(jié)煙氣含氧量的任務。燃料量直接影響爐內(nèi)發(fā)熱量，與鍋爐負荷相適應的風煤比是決定床溫的最終因素。

      為達到控制床溫的目的，采取串級校正調(diào)節(jié)方式。床溫信號進入床溫調(diào)節(jié)器與床給定值比較所得偏差經(jīng)不同的函數(shù)轉(zhuǎn)換后生成校正指令分別送至一次風調(diào)節(jié)器、二次風調(diào)節(jié)器和燃料調(diào)節(jié)器對其給定值進行修正，這樣通過調(diào)節(jié)一、二次風的比率來實現(xiàn)床溫調(diào)節(jié)基本滿足床溫控制的要求，同時一次風量的調(diào)整還必須受安全流化風量的限制。 床溫調(diào)節(jié)器輸出信號轉(zhuǎn)換函數(shù)考慮調(diào)節(jié)床溫時對負荷的影響最小。

      床溫校正函數(shù)可參考同型鍋爐預設，但需在鍋爐運行后通過試驗加以修正，最終達到床溫調(diào)節(jié)的最佳效果。

3 ． 床層厚度（床壓）控制

      在循環(huán)流化床鍋爐中，床層厚度對爐內(nèi) 流化狀態(tài)、床溫和傳熱效率 有直接影響，鍋爐一定的負荷對應一個適當?shù)拇矊雍穸取４矊雍穸然就矇海ɑ蛄蠈硬顗海┏烧?。床壓控制系統(tǒng)的任務就是通過調(diào)節(jié)排渣量維持床料厚度在適當值。

      循環(huán)流化床沒有明顯的流化料層界面，但有密相區(qū)和稀相區(qū)之分，床層厚度是指密相區(qū)內(nèi)靜止時料層厚度，一定的床壓（或料層差壓）對應著一定的料層厚度。在運行中，料層厚度必須控制在一定的范圍內(nèi)。若料層太薄，一方面爐膛內(nèi)傳熱強度低，限制鍋爐出力，對鍋爐穩(wěn)定運行不利；另一方面爐料的保有量少，放出爐渣可燃物含量也高。若料層太厚，料層阻力必然增加，雖然鍋爐運行容易控制，爐渣可燃物含量低，但增加了風機電耗。所以為了經(jīng)濟運行，床壓（或料層差壓）控制在負荷對應的適當值 , 運行中床壓（或料層差壓）超過此值，可以通過放渣來調(diào)整，放渣的原則是少放、勤放，最好能連續(xù)適量排放，一次放渣量太多，將影響鍋爐的穩(wěn)定運行、出力和效率。

      采用床壓信號作為床壓調(diào)節(jié)器的測量值，同床壓設定值比較后經(jīng) PI 調(diào)節(jié)器運算，其輸出控制底渣的排放量。

4 ．燃料控制

      鍋爐燃料量指令是由鍋爐負荷指令與實際進入鍋爐的總風量取小值，并經(jīng)床溫控制校正信號修正后獲得。鍋爐燃料量指令作為燃料主控的給定值，所有輸入鍋爐的燃煤量測量值的總和經(jīng)發(fā)熱量補償運算后所得值，與燃油折算煤量之和作為反饋值，燃料主控 PID 輸出值經(jīng)分配后調(diào)整各給煤機的出力，保證總熱量輸入滿足鍋爐負荷及床溫調(diào)整的要求。

      在鍋爐的冷態(tài)啟動過程中，先啟動點火燃燒器，按預定的升溫曲線對啟動床料加熱，當床溫升高到可以燃燒主燃料的程度，允許間斷投運給煤機。破碎的煤粒進入爐膛燃燒，床溫繼續(xù)升高，當床溫超過某限定值，允許停止投油，并保持合適給煤量。

      對于采用氣力播煤裝置的系統(tǒng)，還需對播煤風壓和風量進行調(diào)節(jié)，使之與給煤量相適應，才能實現(xiàn)煤粒在密相區(qū)床面上的均勻分布。

      在由 DEB 為基礎(chǔ)構(gòu)成的燃料控制系統(tǒng)中，不同于其它控制策略之處在于：根據(jù)熱負荷計算出來的鍋爐指令在燃料調(diào)節(jié)器的入口直接同鍋爐的熱量指令信號比較，使熱負荷與鍋爐之間的能量供求關(guān)系得到快速平衡。熱量信號反映鍋爐內(nèi)總?cè)剂纤尫诺臒崃浚糜谠撓到y(tǒng)中無需精確計量燃料量，這正表明該系統(tǒng)對燃料的適應性很強。

      本設計的燃料控制系統(tǒng)，同時考慮了煤和油的控制。在鍋爐的冷態(tài)啟動過程中，先啟動床下風道燃燒器，按預定的升溫曲線對啟動床料加熱，把床溫提高到可以燃燒煤燃料的程度，少量間斷投入煤粒，破碎的煤粒進入爐膛燃燒，使床溫繼續(xù)升高。當床溫超過某限定值，就可以停止投油，并保持合適給煤量。在鍋爐啟動的初始階段必須加強對床溫和煙氣含氧量的監(jiān)視，以判斷煤燃料是否真正燃燒。

5 ．主蒸汽溫度控制

      在屏式熱器噴出口至高溫過熱器之間管道布置二級噴水減溫器。調(diào)節(jié)二級噴水量是控制主汽蒸溫度最后的和最直接的手段。

      典型的過熱蒸汽溫度控制分兩級完成，通過串級方式控制一、二級噴水減溫使鍋爐的主蒸汽溫度控制在允許范圍。

      第一級噴水主調(diào)節(jié)器響應二級過熱器出口溫度和給定值 ( 根據(jù)鍋爐負荷計算確定 ) 之間的偏差，副調(diào)節(jié)器響應由主調(diào)節(jié)器修改的溫度和一級減溫器出口溫度之間的偏差，為了克服負荷擾動下的過熱器噴水調(diào)節(jié)過程的滯后和慣性，還將代表負荷擾動的主蒸汽流量作為前饋信號加到副調(diào)節(jié)器的給定值。一旦負荷發(fā)生變化，則提前調(diào)節(jié)減溫水流量，快速消除擾動，維持二級過熱器出口蒸汽溫度在期望值。

      第二級噴水主調(diào)節(jié)器響應末段過熱器出口蒸汽溫度和手動調(diào)節(jié)設定值之間的偏差，副調(diào)節(jié)器響應由主調(diào)節(jié)器修改的溫度和二級減溫器出口溫度之間的偏差，為了克服負荷擾動下的過熱器噴水調(diào)節(jié)過程的滯后和慣性，還將代表負荷擾動的主蒸汽流量作為前饋信號加 到 副調(diào)節(jié)器的給定值。一旦負荷發(fā)生變化，則提前調(diào)節(jié)減溫水流量，快速消除擾動，提高了控制品質(zhì)，確保主汽溫度穩(wěn)定在嚴格規(guī)定范圍。

6 ．再熱器蒸汽溫度控制

      再熱蒸汽溫度的精確控制通常是通過噴水減溫控制來實現(xiàn)的。

      控制回路采用串級方式，主調(diào)節(jié)器響應再熱器出口蒸汽溫度和設定值之間的偏差，副調(diào)節(jié)器響應由主調(diào)節(jié)器修改的溫度和減溫器出口溫度之間的偏差，調(diào)節(jié)減溫水流量，確保再熱器蒸汽溫度穩(wěn)定在嚴格規(guī)定范圍。

7 ． 燃油壓力控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，根據(jù)燃油壓力控制油泵轉(zhuǎn)速維持壓力正常。保證油槍進油壓力滿足機械霧化和出力要求。

8. 總風量控制

      本系統(tǒng)主要以產(chǎn)生正確的一、二次風量為目的，根據(jù)實際進入鍋爐的總?cè)剂狭啃枰娜紵L量與鍋爐負荷要求的總風量取大值，以保證升負荷時，先增風量，后增燃料；降負荷時先降燃料，后降風量，防止燃料富余。并結(jié)合煙氣含氧量的校正，和鍋爐設定的最小總風量取大值作為總風量的設定值，通過與實際總風量的偏差，經(jīng)總風量調(diào)節(jié)器運算后，產(chǎn)生鍋爐總風量信號。根據(jù)此總風量信號按特定函數(shù)關(guān)系分配鍋爐一次風量和二次風量的控制指令。

一次風量控制

      一次風量必須保證爐膛內(nèi)物料能夠流化，并為燃料的燃燒提供初始燃燒空氣；本系統(tǒng)就是以提供適當?shù)拇蚕乱淮物L量為目的，根據(jù)總風量按分配函數(shù)計算一次風量的預定值，引入床溫信號的修正，與最小一次風量取大值（確保最低流化風量），作為一次風量的給定，與實際進入爐膛的一次風量的偏差，通過一次風量調(diào)節(jié)器運算生成控制信號，控制相應調(diào)節(jié)擋板的開度，使一次風量滿足運行要求。

二次風量控制

      二次風為床料提供燃盡風，主要承擔調(diào)節(jié)煙氣含氧量的任務，從不同高度送入還可均衡各段床溫。根據(jù)總風量指令分配的二次風量 ( 床上配風 ) 指令，經(jīng)煙氣含氧量修正和床溫控制校正信號修正，作為二次風量的給定值。通過 PID 調(diào)節(jié)回路，控制相應的二次風擋板開度使二次風量滿足運行要求。

       煙氣含氧量調(diào)節(jié)器的輸出作為二次風量 ( 床上配風 ) 指令的有限幅的修正系數(shù)，并設置手 / 自動切換接口。在正常運行時調(diào)整煙氣含氧量為期望值，保證鍋爐燃燒經(jīng)濟性；當氧量信號故障時也不會造成二次風量的大幅突變，有利于爐內(nèi)流化穩(wěn)定。

      大中型 CFB 鍋爐的二次風由單獨配置的一臺甚至兩臺二次風機提供。通過調(diào)節(jié)二次風機入口擋板或二次風機轉(zhuǎn)速，控制二次風母管風壓為需要值。

9 ．汽包水位控制

      該系統(tǒng)的目標是保證鍋爐汽包中的水位穩(wěn)定在安全運行的范圍內(nèi)，并實現(xiàn)汽包水位全程控制。

      在啟動和低負荷期間，由汽包水位單沖量調(diào)節(jié)回路控制啟動給水調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整給水流量，實現(xiàn)汽包水位控制。在正常運行時，由汽包水位、主蒸汽流量和給水流量構(gòu)成的三沖量調(diào)節(jié)回路控制主給水調(diào)節(jié)閥開度或給水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整給水流量，實現(xiàn)汽包水位控制。 三沖量與單沖量調(diào)節(jié)間的自動切換過分配算法功能實現(xiàn)。

      給水采用單沖量控制時，經(jīng)壓力補償?shù)钠恍盘?( 三取中 ) 作為水位調(diào)節(jié)器的反饋信號，與給定值的偏差通過比例積分運算，所得輸出值控制啟動給水調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整給水流量，維持水位在給定值。

      給水采用串級三沖量控制時，經(jīng)壓力補償?shù)钠恍盘?( 三取中 ) 作為水位調(diào)節(jié)器 (PI) 的反饋信號，與水位給定值的偏差通過比例積分運算，再與主蒸汽流量 ( 前饋 ) 相加后作為主給水調(diào)節(jié)器 (ID) 的給定值。此給定值與作為反饋信號的主給水流量的偏差通過 PID 運算，所得輸出值控制主給水調(diào)節(jié)閥開度或給水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)整給水流量，維持水位在給定值。

10 ． 爐膛壓力控制

      本控制回路是一個帶前饋的單回路 PID 調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制引風機入口擋板開度或引風機轉(zhuǎn)速，改變引風量，以維持爐膛壓力的平衡。為減小動態(tài)偏差，引入送風 ( 含一、二次風 ) 執(zhí)行機構(gòu)位置 ( 經(jīng)適當加權(quán)運算后 ) 作為前饋信號，可使引風機迅速響應總風量的變化，維持爐膛壓力在設定值。

      由于爐內(nèi)床料存量隨負荷而變化，從運行的經(jīng)濟性考慮，爐膛壓力設定值隨負荷變化應進行適當調(diào)整。

11 ． 回料器配風控制 ( 返料風控制 )

      CFB 鍋爐最基本的工況之一就是要建立物料按照爐膛—分離器—回料器—爐膛的流程的單向循環(huán)。而回料器是這一循環(huán)中的關(guān)鍵部件，它是一個具有自密封特性的非機械式物料輸送裝置。通過對回料器下降段用風、底部用風和上升段用風的合理控制，實現(xiàn)回料器的暢通和物料單向輸送，即單向返料。在回料器進口立管中的物料形成的靜壓與爐膛床壓之間的差壓是物料循環(huán)的根本動力。

      回料器用風要求有較高壓力。小容量 CFB 鍋爐的回料器用風由一次風提供，回料器用風壓力由一次風機保證。大中型 CFB 鍋爐的回料器用風則由專門的羅茨風機 ( 組 ) 提供，回料器用風壓力通過羅茨風機 ( 組 ) 出口母管至一次風管的旁路閥 ( 溢流閥 ) 來調(diào)節(jié)，該壓力控制回路是一個單回路 PID 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在保證回料器用風壓力足夠的前提下，還需控制各段用風風量均達到相應的必須值，且各段風量應保持一定比例，才能保證物料的可靠循環(huán)。

12 ． 風道燃燒器控制

      大多數(shù) CFB 鍋爐采用風道燃燒器完成點火啟動。每臺風道燃燒器裝有一支油槍，布置有內(nèi)通道風、外通道風和出口冷卻風。內(nèi)通道風和外通道風由一次風經(jīng)點火風機增壓后提供。內(nèi)通道風為油槍提供穩(wěn)燃風，外通道風為油槍提供燃盡風，出口冷卻風調(diào)節(jié)風道燃燒器煙溫。

      風道燃燒器控制的任務是控制其出力并合理配置各部分風量，達到安全運行，快速點燃床料中的煤燃料，或穩(wěn)定流化床燃燒的目的。

      風道燃燒器的配風需要加以控制。根據(jù)油槍的流量計算出所需內(nèi)、外通道風量，經(jīng) PID 調(diào)節(jié)控制相應擋板開度，保證油槍穩(wěn)定和完全燃燒。出口煙溫按單回路 PID 調(diào)節(jié)，通過控制出口冷卻風擋板開度調(diào)整冷卻風量穩(wěn)定出口煙溫，以避免煙溫過高造成風道燃燒器內(nèi)襯的保溫材料坍塌甚至穿壁事故。

      風道燃燒器的配風分三部分，第一部分為初始穩(wěn)燃風，第二部分為燃燼風，第三部分為風道燃燒器出口調(diào)溫風。其中第一、第二部分風量根據(jù)進油量按比例調(diào)節(jié)。第三部分風量根據(jù)風道燃燒器出口煙氣溫度調(diào)節(jié)，其目的是通過調(diào)整對應風門擋板控制風道燃燒器出口煙氣溫度維持在給定值。

13 ． 石灰石控制

      石灰石量的給定值由石灰石量與煤量的比值 (Ca/S) 乘以給煤量得到預估值，再由 SO 2 調(diào)節(jié)器輸出值作為修正系數(shù)與預估值相乘后獲得。石灰石量給定值與測量值的偏差經(jīng)調(diào)節(jié)器 PI 運算，其輸出控制石灰石給料裝置，從而改變石灰石量來保證煙氣中 SO 2 排放量達到環(huán)保要求。 另外石灰石顆粒的幾何尺寸應嚴格控制，顆粒太大或太小都會降低整個脫硫效率，在運行過程中造成不良影響。

       SO 2 調(diào)節(jié)器輸出設置手 / 自動切換和限值功能 ( 如： 0.8 — 1.2) 。在 SO 2 調(diào)節(jié)回路投入自動運行時，回路可由 SO 2 調(diào)節(jié)器精確調(diào)整所需石灰石量，控制煙氣中 SO 2 含量為給定值。當 SO 2 調(diào)節(jié)回路未處于自動狀態(tài)時（如 SO 2 測量信號故障時回路退出自動），回路也可獲得一個相對合適的石灰石量的給定值，進而給入相應的石灰石量。

      這一回路結(jié)構(gòu)還減小了尾部煙氣中 SO 2 含量變化相對于給煤量變化的滯后對匹配石灰石量調(diào)節(jié)帶來的延遲，提高了石灰石量調(diào)節(jié)的快速性。

      石灰石由給料裝置給出后，多數(shù) CFB 鍋爐采用高壓空氣通過管道完成其后續(xù)的輸送任務。這種系統(tǒng)中，還需要控制高壓輸送空氣的風壓和風量，以保證石灰石顆粒被可靠輸送到爐膛。

14 ． 暖風器 控制

      該控制系統(tǒng)用于控制末級空氣預熱器冷端溫度，以保證這一溫度高于煙氣中硫酸露點，從而防止冷端金屬腐蝕。在空氣進入末級預熱器前，調(diào)整進入暖風器的蒸汽量以保證進入空氣預熱器的風溫度足夠高，使得空氣預熱器冷端煙氣溫度高于酸露點。

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，采用末級預熱器空氣入口風溫和煙氣溫度的平均值為反饋值，通過控制加熱蒸汽調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整加熱蒸汽流量，維持末段空氣預熱器 冷端 煙氣溫度在安全范圍。

15 ． 冷渣器控制

      通過冷渣器內(nèi)各床的床壓和溫度控制進入相應床內(nèi)的風量，以保證排渣溫度符合輸渣系統(tǒng)的要求。

      當冷渣器內(nèi)某床的溫度高于允許值時，開啟相應冷卻水閥，對該冷渣器進行強制冷卻，直到床溫恢復到正常值。

16 ． 高壓加熱器水位控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，根據(jù)高壓加熱器水位控制疏水閥開度，調(diào)整疏水量，維持水位在正常范圍。當高壓加熱器水位超過高限水位，應停運高壓加熱器。

17 ． 低壓加熱器水位控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，根據(jù)高壓加熱器水位控制疏水閥開度，調(diào)整疏水量，維持水位在正常范圍。

18 ． 凝汽器水位控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，通過控制補給水調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整補給水流量，維持凝汽器水位在正常范圍。

19 ． 除氧器壓力控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié) ， 通過控制加熱 蒸汽 調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整加熱 蒸汽 量，維持 除氧器壓力 為給定值。

20 ． 除氧器水位控制

      除氧器水位控制回路，在啟動和低負荷時采用單沖量調(diào)節(jié)，正常負荷時采用三沖量調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)除氧器水位調(diào)節(jié)閥和凝結(jié)水再循環(huán)閥來維持水位，保持凝結(jié)水流量和給水流量的平衡。當水位高報警時，系統(tǒng)保護邏輯超馳控制凝結(jié)水再循環(huán)閥開，直至水位恢復正常。

21 ． 軸封 壓力控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，在汽機啟停時通過控制進汽調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整進汽流量，維持軸封 壓力在規(guī)定范圍 。

      在汽機正常工作時通過控制排汽調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整排汽流量，維持軸封 壓力在規(guī)定范圍 。

22 ． 播煤風量控制

      對每臺氣力播煤裝置，通過給煤量按比例設定播煤風量給定值，測量值與給定值之差經(jīng) PID 運算，調(diào)整播煤風風門的開度，使播煤風量滿足給煤要求。

23 ． 密封風壓控制

      本系統(tǒng)采用單回路 PID 調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)各密封風擋板開度，以維持密封風壓在正常值。