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循環流動床ボイラー自動制御システムは、ドラム水位調整、主蒸気温度調整、炉負圧調整、床温度調整、原料層厚さ調整、主蒸気圧力調整、給気調整の7つの制御から構成されています。この投稿では、SAMA 図と具体的な事例を組み合わせて、循環流動層ボイラー自動制御システムの構築と実装方法を共有します。 フロートータライザーyunrun.com.cn/product/999.html 企業の 75t/h 循環流動層ボイラーの運転中、次のパラメータが管理範囲内にある必要があります。 ① ドラム水位安定偏差：±5mm ②主蒸気温度安定度偏差：±5℃ ③炉負圧安定度偏差：±5Pa ④床温安定度偏差：±4℃ ⑤ 材料層差圧の安定偏差：±0.1kPa ⑥主蒸気圧力安定度偏差：±0.05MPa ⑦排ガス中の酸素量の安定した変動：±3% これらのパラメータの安定性に影響を与える要因は数多くあり、それらは相互に影響します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171742585498.png 自動制御の観点から見ると、循環流動床は、多変数、非線形、時間変化、分布パラメータを持つ制御対象です。上記のパラメータの自動調整を実現するために、Changhui Instrument Manufacturing Co., Ltd.による研究とテストの結果、制御は大きく 2 つの部分に分けられます。： 1. 蒸気-水システム 流動層ボイラーは他のタイプのボイラーの蒸気-水システムと多くの類似点があるため、層燃焼炉や懸濁炉の典型的な制御スキームを採用できます。 2. 燃焼システム 流動層ボイラーの燃焼システムには独自の特徴と利点があり、パラメータは相互に連成され、大きな遅れを持っています。ファジィ制御理論に基づいてシステムの同定が確立された後、制御計画を確立できます。 75t/h循環流動層ボイラーの自動制御設計スキームyunrun.com.cn/tech/1924.html 循環流動床ボイラーの自動制御はSAMA図設計を採用しており、誰でも制御原理と具体的な実装方法を明確に理解するのに便利です。SAMA 凡例に詳しくない場合は、このサイトの技術記事「自動制御設計における SAMA 図と SAMA 凡例の適用」を参照してください。 1. ドラム水位調整システム ドラム水位はボイラーの安全運転を確保するための重要なパラメータです。制御方式は温度・圧力補償付き1段3インパルス調整方式を採用しています。制御SAMA図を図1に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171355570318.png 図1 循環流動層ボイラードラム水位調整システムSAMA 図2 主蒸気温度調整システムはカスケード調整を採用。主蒸気温度は主調整器（シングルループ調整器）として入力され、減温器出口温度は中間点パラメータとして導入され、二次調整器が導入されます。二次レギュレータ (外部の所定のレギュレータ) のフィードバックとして、一次レギュレータは「リアクティブ」、二次レギュレータは「正」になります。減温水の量を調整することにより、主蒸気温度の要件が満たされます。制御 SAMA 図を図 2 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171409313236.png 図 2 循環流動床ボイラーの主蒸気温度制御システム SAMA 図 3. 炉負圧調整システムは、調整チャネルの良好な動的特性を備えています。炉内圧力の測定には精度0.075%、高安定性の炉内負圧発信器を使用し、制御はシングルループ調整方式を採用しています。ただし、外乱チャネルの上昇速度が速いため、空気供給量フィードフォワード信号を備えたフィードフォワード フィードバック複合システムが使用されます。大きな負圧変動が安全性を脅かすことを防ぐために、空気導入バッフルが特定の開口範囲内で変化することを保証するための制限ユニットを回路に追加する必要があります。制御 SAMA 図を図 3 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171419068337.png 図 3 循環流動層ボイラー炉負圧調整システム SAMA 図 4 層温度調整システム 循環流動層ボイラーの層温度は重要なパラメータです。高すぎるとコーキングが発生しやすくなります。低すぎると脱硫効率が低下するだけでなく、フレームアウトが発生しやすくなります。床温度に影響を与える要因には、主に石炭の品質、石炭の粒子サイズ、材料層の厚さが含まれます。材料層の厚さは石炭の供給量と戻り材料の量にも関係しますが、この 2 つは層温度に対して相反する影響を与えます。誤動作を避けるためには、この影響を反映する排ガス酸素含有量という重要なパラメータを追加する必要があります。床温度の調整要件は、戻される材料の量（ルーツブロワーの速度または灰と材料を戻すためのエアダンパーの開度）を調整することによって満たされます。制御 SAMA 図を図 4 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171442479110.png 図 4 循環流動床ボイラー床温度調整システム SAMA 図 5 材料層厚さ調整システム 循環流動床には明白な材料層厚さはありませんが、依然として濃厚相領域と希薄相領域に分かれています。材料層の厚さは、密相領域が静止しているときの材料層の厚さを指します。材料層の厚さは床温度に影響を与えるだけでなく、ボイラーの経済的な運転にも大きな影響を与えます。一次空気室と希薄相ゾーンの間の圧力差と一次空気量を測定することによって実際の材料層の厚さを計算し、それを指定された材料層の厚さと比較します。水冷スパイラルスラグ排出装置の速度は、材料層の厚さを維持するためにPI調整によって制御されます。制御 SAMA 図を図 5 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171650307524.png 図 5 循環流動床ボイラー材料層厚さ調整システム SAMA 図 6. 主蒸気圧力調整システム 主蒸気圧力は、ボイラーの安全かつ経済的な運転を確保するために必要な条件の 1 つです。調整チャネルの遅延が大きいため、内部外乱を除去する速度を高めるために、中間点パラメータを導入するデュアル ループ システムを使用する必要があります。中間点パラメータは、蒸気量とドラム圧力から計算された熱信号を使用して、燃料量 (石炭供給速度) を調整することで圧力調整要件を満たすことができます。制御 SAMA 図を図 6 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171632083039.png 図6 循環流動層ボイラ主蒸気圧力調整システム SAMA 図7 給気調整システム 給気調整システムは、燃料量に合わせて給気量を変更し、一定の空気過剰率を確保し、燃焼効率を最適化することができます。調整量として排ガス中の酸素含有量を使用し、一次空気量と二次空気量を調整することで調整要件を満たします。調整品質をさらに向上させるために、負荷信号がフィードフォワード信号として導入され、負荷が外乱されたときに空気供給システムと蒸気圧力システムが同時に動作するようになります。制御 SAMA 図を図 7 に示します。 http://yunrun.com.cn/upload/201804/17/201804171812177730.png 図7 循環流動層ボイラ給気調整システムのSAMA図。呉県江源火力発電有限公司の循環流動層ボイラー自動制御プロジェクトでは、北京ボイラー工場で生産された能力75t/hの中温中圧流動層ボイラーを使用しています。循環流動床ボイラーの主蒸気圧力調整システムは、熱信号と床温度信号を用いて石炭量変化による主蒸気圧力変化の遅れを克服しており、床温度信号の応答速度は速いものの、2つの調整方式の複合効果により床温度の変動が大きく、ちょっとしたミスでコークスが発生してしまいます。熱信号のみを使用することで、タイムラグを克服し、2 つの調整システム間の結合を排除し、2 つの調整システムの設定を互いに独立させることができます。これは、Changhui Instrument Manufacturing Co., Ltd.によって設計された制御要件です。実際のテストの後、循環流動層ボイラー自動制御システムは安定性と信頼性が高く、ユーザーユニットの長期的な自動制御ニーズを満たします。