循環(huán)流化床機(jī)組控制與保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

前言

我國的能源以煤炭為主，在我國的發(fā)電能源結(jié)構(gòu)中，燃煤發(fā)電占主導(dǎo)地位。但是，我國煤炭資源中難燃煤多，高灰、高硫煤比重大，發(fā)電用煤大多未經(jīng)洗選，煤質(zhì)較差，對于煤粉鍋爐運(yùn)行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。隨著社會進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人們對環(huán)境保護(hù)要求也日益嚴(yán)格，燃煤與環(huán)保的矛盾日益突出。循環(huán)流化床鍋爐具有煤種適應(yīng)性廣、燃燒效率高、環(huán)境性能好、負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大和灰渣綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，特別在實(shí)現(xiàn)劣質(zhì)燃料高效燃燒方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，增強(qiáng)了煤粉燃燒發(fā)電的競爭力。近幾年來，循環(huán)流化床技術(shù)作為高效低污染的新型燃燒技術(shù)，在電站鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)、舊鍋爐改造和燃燒各種固體廢棄物等領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展，工程應(yīng)用規(guī)模快速擴(kuò)大。隨著國家第一批300MW循環(huán)流化床電站建成和商業(yè)應(yīng)用的成功，一大批大型循環(huán)流化床電站也將建成投產(chǎn)。作為一項(xiàng)新型燃燒技術(shù)，循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展歷史較短，大型化只是近十多年的事，許多方面還需要探索和發(fā)現(xiàn)。由于循環(huán)流化床鍋爐熱慣性大，遲滯性大，參數(shù)間耦合關(guān)系強(qiáng)烈，特別是循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的控制理論與技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程應(yīng)用的需要，這些給機(jī)組的控制帶來了很大困難。機(jī)組的迅速大型化不但使其控制問題更加突出，更對機(jī)組控制提出了新的挑戰(zhàn)。目前國內(nèi)投產(chǎn)的循環(huán)流化床機(jī)組的自動投入率低、可靠性差、問題多，已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行特性、啟動與運(yùn)行安全性、設(shè)備運(yùn)行限制條件，還需要進(jìn)一步探索。為了解決循環(huán)流化床機(jī)組控制方面所面臨的問題，我們依托所承擔(dān)的135～1．50MW和300Mw大型循環(huán)流化床電站項(xiàng)目，從機(jī)組的起動、運(yùn)行工藝和過程控制兩方面，組織鍋爐、汽輪機(jī)和熱控專業(yè)的專家和工程師與設(shè)計和運(yùn)行技術(shù)人員一起，對控制對象以及控制方式進(jìn)行深入分析和反復(fù)試驗(yàn)，開展了大量研究工作。經(jīng)過多年工業(yè)實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐，通過吸收國際先進(jìn)設(shè)計和運(yùn)行管理思想與標(biāo)準(zhǔn)，形成了適用于循環(huán)流化床控制的方法與技術(shù)，并在大型循環(huán)流化床應(yīng)用中取得了良好的效果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。我們把對循環(huán)流化床機(jī)組控制技術(shù)形成的新認(rèn)識編成本書，本書是暢銷書《循環(huán)流化床鍋爐的啟動調(diào)試與安全運(yùn)行》的延伸，自出版以來得到了廣大同行的認(rèn)可，希望本書的出版能為循環(huán)流化床機(jī)組控制技術(shù)的廣泛推廣和健康發(fā)展做出努力。本書由黨黎軍、趙志丹、王樂畢編著。另外，申莉參與了第四章的編寫和第二、三章的修訂工作，武建忠參與了第五章的編寫工作，劉劍光為本書編寫提供了有益的資料。作者在試驗(yàn)研究以及編寫過程中，得到了所在項(xiàng)目上許多同事的大力支持和幫助，本書編寫過程中還借鑒了國內(nèi)外多位研究者的最新研究成果，在此一并表示感謝！由于成書倉促，錯誤與不足之處敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書重點(diǎn)介紹循環(huán)流化床鍋爐的控制與保護(hù)技術(shù)及其相關(guān)問題的處理，全書理論知識與現(xiàn)場實(shí)際相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)語言的通俗易懂性和鮮明性，力求內(nèi)容的闡述簡明扼要、清晰透徹。有理論、有實(shí)踐、有解決問題的實(shí)例。全書共九章，主要內(nèi)容包括前言，大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)，分散控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，循環(huán)流化床機(jī)組的順序控制，鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)，模擬量控制系統(tǒng)，RB控制，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制，汽輪機(jī)旁路控制及汽輪機(jī)主保護(hù)。    本書對從事電廠鍋爐運(yùn)行操作管理工作的工程技術(shù)人員，對從事循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計、制造、安裝及調(diào)試工作的工程技術(shù)人員，對大專院校、科研單位從事循環(huán)流化床鍋爐科研和教學(xué)的廣大人員，均有參考價值。

作者簡介

黨黎軍 ，碩士，主任工程師。參與主持了20多臺電站鍋爐機(jī)組的啟動調(diào)試工作；參與主持了多個電廠的建設(shè)管理工作；參與主持了多個CFB電站的啟動調(diào)試、工程技術(shù)管理、招標(biāo)與技術(shù)咨詢工作；在專業(yè)刊物上發(fā)表論文30多篇，編著了《循環(huán)流化床鍋爐的啟動調(diào)試與安全運(yùn)行》（2002年8月中做電力出版社出版）。

書籍目錄

前言第一章 大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)    第一節(jié) 中國的能源資源狀況與循環(huán)流化床技術(shù)    第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐原理與組成    第三節(jié) 流化床的起源與發(fā)展    第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的自動控制第二章 分散控制系統(tǒng)    第一節(jié) DCS的主要功能    第二節(jié) DCS的設(shè)備組成    第三節(jié) DCS的控制層次第三章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)    第一節(jié) DAS系統(tǒng)的概況    第二節(jié) DAS系統(tǒng)主要組成部分及功能    第三節(jié) DAS系統(tǒng)的應(yīng)用第四章 循環(huán)流化床機(jī)組的順序控制    第一節(jié) 鍋爐側(cè)主要輔機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)及順序控制    第二節(jié) 機(jī)側(cè)主要輔機(jī)的聯(lián)鎖及保護(hù)    第三節(jié) 機(jī)側(cè)主要順控    第四節(jié) 機(jī)組安全聯(lián)鎖保護(hù)第五章 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)    第一節(jié) FSSS的組成    第二節(jié) 公用控制邏輯    第三節(jié) 燃油控制邏輯    第四節(jié) 燃煤控制邏輯    第五節(jié) 石灰石系統(tǒng)的控制    第六節(jié) 啟動床料系統(tǒng)    第七節(jié) 鍋爐側(cè)主保護(hù)第六章 模擬量控制系統(tǒng)    第一節(jié) 模擬量控制及其要求    第二節(jié) 流化床機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)的控制策略    第三節(jié) 流化床機(jī)組的協(xié)調(diào)控制    第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐主要的模擬量控制系統(tǒng)    第五節(jié) 循環(huán)流化床機(jī)組過熱蒸汽溫度、除氧器水位及給水控制    第六節(jié) 模擬量控制系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)    第七節(jié) 負(fù)荷變動試驗(yàn)第七章 RB控制    第一節(jié) RB控制策略    第二節(jié) RB試驗(yàn)第八章 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制    第一節(jié) DEH控制的主要功能    第二節(jié) 機(jī)組甩負(fù)荷過程    第三節(jié) 不同啟動方式下的DEH控制過程第九章 汽輪機(jī)旁路控制及汽輪機(jī)主保護(hù)    第一節(jié) 汽輪機(jī)旁路控制    第二節(jié) 汽輪機(jī)主保護(hù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章 大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)第一節(jié) 中國的能源資源狀況與循環(huán)流化床技術(shù)我國是一個能源資源相對貧乏的國家，煤炭資源的可開采儲量為ll45億噸，居世界第三位；水電資源可供開發(fā)的儲量為3.79kW，占世界第一位；已探明的核能資源儲量相當(dāng)于15.75億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。人均能源資源占有量僅為世界人均占有量的1/2，只有美國人均能源資源占有量的1／10。因此節(jié)約能源是一項(xiàng)迫切任務(wù)。我國能源資源中以煤炭資源最為豐富，煤炭資源約占我國化石能源資源探明儲量總量的90％。長期以來，煤炭在我國能源生產(chǎn)和消費(fèi)中一直占有主導(dǎo)地位，比重高達(dá)76％和68.9％。2007年，全國原煤生產(chǎn)量為25.23億噸。據(jù)預(yù)測，到2010年我國能源構(gòu)成中煤仍將占2／3；到2030年，也將依然占60％。電力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。電力工業(yè)的技術(shù)水平、規(guī)模和發(fā)展速度對經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會的協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展起著非常重要的作用。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力需求增長迅速。資料顯示，到2007年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)突破7億千瓦，達(dá)到71329萬kW；其中，火電裝機(jī)55442萬千瓦，占總裝機(jī)容量的77.73％。首批國產(chǎn)超超臨界百萬千瓦機(jī)組相繼投運(yùn)，標(biāo)志著我國電力工業(yè)技術(shù)裝備水平和制造能力進(jìn)入新的發(fā)展階段。2007年，全國發(fā)電量達(dá)到32559億千瓦，其中，火電發(fā)電量26980萬千瓦，占總發(fā)電量的82.86％。在我國的電力生產(chǎn)中，燃煤發(fā)電技術(shù)水平相對落后，近年來二氧化硫年排放量約2000萬噸，其中燃煤發(fā)電廠排放約700萬噸，占總排放量的1／3以上。由二氧化硫污染產(chǎn)生的酸雨危害著30％以上的國土面積，僅農(nóng)林業(yè)的損失就高達(dá)每年220億元。經(jīng)過近二十年的努力，我國燃煤電廠的粉塵污染已經(jīng)得到有效控制，發(fā)電行業(yè)控制污染的核心已經(jīng)由粉塵轉(zhuǎn)向硫氧化物，到2006年底，全國已投運(yùn)的脫硫機(jī)組占火電總裝機(jī)容量的30％，2007年11月該比例已提高到36％；但還是低于發(fā)達(dá)國家的水平，控制二氧化硫排放任重而道遠(yuǎn)。另外，燃煤電廠也是溫室氣體之——二氧化碳的主要排放者，我國2000年二氧化碳排放量達(dá)30億噸，約占全球排放總量的13％，僅次于美國居世界第二位，減排二氧化碳的壓力不斷增大。

編輯推薦

《循環(huán)流化床機(jī)組控制與保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用》是暢銷書《循環(huán)流化床鍋爐的啟動調(diào)試與安全運(yùn)行》的延伸，自出版以來得到了廣大同行的認(rèn)可，希望《循環(huán)流化床機(jī)組控制與保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用》的出版能為循環(huán)流化床機(jī)組控制技術(shù)的廣泛推廣和健康發(fā)展做出努力。

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