随着温室效应、雾霾等环境问题日益严重,优化能源结构、发展清洁高效燃煤技术迫在眉睫。相比其它碳捕集技术,富氧燃烧技术得益于技术兼容性友好、运营成本更经济等优势,被视作减少燃煤锅炉CO₂等温室气体排放及降低大气污染物生成的最可行技术解决方案。本文以35WM_th富氧燃烧示范项目为研究对象,基于富氧燃烧技术工艺流程的不同,设计了空气/富氧燃烧切换控制系统,提出了包括燃烧模式转换和炉膛压力调整的控制策略,并基于现场试验数据建立了一组控制系统的动态模型。富氧燃烧切换控制系统应在保证机组运行安全、稳定和经济的前提下,能满足负荷调控需要,并协调控制配风系统与ASU空气分离系统:保证煤粉燃烧完全、炉膛压力平稳、一次风流量及其氧浓度稳定,通过调节空分系统出氧量、进入炉膛的大气量及再循环烟气流量,能够保证系统从空气燃烧模式平稳地切换至富氧燃烧状态。切换控制系统主要由3个子系统组成,即炉膛压力控制系统、负荷控制系统、循环倍率-注氧浓度调节系统,其中循环倍率-注氧浓度调节系统为整个切换控制系统的核心。在该中试平台上完成了多次全流程实验,成功实现了由空气燃烧向富氧燃烧的燃烧模式平稳切换,还在富氧工况下将炉膛压力由负逐渐调整至微正压,并最终稳定在微正压下的富氧燃烧。选取了其中持续时间较长、切换操作过程中各工况之间界限清晰的一次实验,对阀门开度、温度、压力、流量和气体成分等5种类型,共计39个重要运行参数进行了全流程分析,另外也探讨了烟气循环倍率η和入炉总氧气浓度?_O2对煤粉燃烧和烟气中CO₂富集效果的影响。实验结果表明:当?_2O范围在29.5%³0.5%内、η在0.6⁰.7范围内时,更有利于烟气中CO₂富集;?_2O过低时,煤粉燃尽效果较差;?_{O 2}较高时,过量的氧气又会稀释烟气中的CO₂。