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摘要:锅炉蒸汽吹灰是防止锅炉结焦进一步扩大的有效措施,吹灰压力能否控制在要求范围内直接影响锅炉受热面的安全运行。为有效地清除锅炉内受热面积灰,保证受热面清洁,达到受热面良好的传热效果,就需要保证锅炉蒸汽吹灰系统要有一个稳定的蒸汽压力来进行吹灰。
关键词:锅炉蒸汽吹灰;锅炉结焦;受热面积灰;吹灰
锅炉蒸汽吹灰是防止锅炉结焦进一步扩大的有效措施,吹灰压力能否控制在要求范围内直接影响锅炉受热面的安全运行。为有效地清除锅炉内受热面积灰,保证受热面清洁,达到受热面良好的传热效果,就需要保证锅炉蒸汽吹灰系统要有一个稳定的蒸汽压力来进行吹灰。
吹灰系统中减压站中的基地式压力调节仪表由于现场震动的原因,指针易发生波动;气动调整门接收基地式压力调节仪表传过来的气信号缓慢,使调整门不能迅速动作;造成吹灰压力的不稳定,造成吹灰中止;吹灰系统与DCS不能通讯,运行人员无法实时进行监控。
1 吹灰中止原因分析
2制定相应策略及实施
2.1 实施一:取消基地式调节仪控制压力,改为DCS控制压力。
将原吹灰系统减压站的调整門的控制改进为ABB智能定位器取代原有的接收气信号定位器,并在调节阀后吹灰蒸汽管道上增加压力变送器,将4-20mA的标准信号引入DCS系统,DCS组态增加PID逻辑实现吹灰压力的调节门的快速准确控制。吹灰压力的设定值SP可以进行调整,以适应锅炉本体、空预器、SCR吹灰所需要的吹灰压力。锅炉吹灰系统投入实现自动控制调节,DCS程序自动设置吹灰压力调节阀为自动调节状态,同时自动设定吹灰压力调节阀的控制压力定值SP。为防止设定值过高,造成蒸汽压力过大,在组态中M/A站(操作器)进行了偏置限制(偏置范围-1—0.5MPa),同时增加了SP输出限率,速率限制0.2 MPa/s,避免压力设定值突然变化。这样提高了锅炉吹灰压力的稳定性,保证吹灰蒸汽压力误差控制在±0.2Mpa之内
2.2 实施二:PLC与DCS系统融合在一起,DCS实现所有功能
在Ovation工程师站增加LC卡件,建立模拟量点用于接收数据,使用SLC算法建立控制逻辑;实现PLC与DCS系统融合,由DCS系统实现原吹灰控制柜内上位机功能,实现原吹灰控制上位机和DCS系统内吹灰功能可并列运行互为冗余。由DCS实现原吹灰工控机所有功能,极大提高了吹灰控制装置的可靠性。
2.3 实施三:DCS中设置吹灰压力超限保护、故障保护
1. 当实际吹灰压力超过设定值时,由逻辑中的PID算法块跟踪运算出所需要阀门指令,来对调整门进行调节,若调节措施仍不能避免压力超高现象,设置吹灰压力超限值(3.5MPa),延时5秒,直接关闭吹灰蒸汽电动门。
2.为避免吹灰器超时、过流、过载,导致一直对锅炉进行吹灰,影响锅炉安全运行,设置吹灰器启动失败、过流、超时、过载信号,当此信号发出时,直接关闭吹灰蒸汽电动门。
3 策略实施后经济、社会效益:
锅炉吹灰如果不能正常进行,容易使炉膛结焦,炉膛结焦严重容易造成锅炉灭火,锅炉灭火以抢修时间较短2小时恢复正常为例来计算最少损失。机组每小时损失240MW发电量(二期机组平均发电量),电量按厂用电每千瓦时0.45元计算,锅炉点火消耗#0轻柴油约5T,柴油按每吨5000元计算,总损失为5T×5000元/T+240000×2×0.45=97200元,近10万元。由于锅炉吹灰正常,锅炉安全性提高,避免一次锅炉灭火至少可以减少10万元的经济损失。
实现了运行人员在DCS操作界面上对吹灰器进行操作,可以有效减轻运行人员的工作强度;锅炉正常吹灰有效的降低了电厂二氧化硫及氮氧化物排放,满足环保指标要求。
关键词:锅炉蒸汽吹灰;锅炉结焦;受热面积灰;吹灰
锅炉蒸汽吹灰是防止锅炉结焦进一步扩大的有效措施,吹灰压力能否控制在要求范围内直接影响锅炉受热面的安全运行。为有效地清除锅炉内受热面积灰,保证受热面清洁,达到受热面良好的传热效果,就需要保证锅炉蒸汽吹灰系统要有一个稳定的蒸汽压力来进行吹灰。
吹灰系统中减压站中的基地式压力调节仪表由于现场震动的原因,指针易发生波动;气动调整门接收基地式压力调节仪表传过来的气信号缓慢,使调整门不能迅速动作;造成吹灰压力的不稳定,造成吹灰中止;吹灰系统与DCS不能通讯,运行人员无法实时进行监控。
1 吹灰中止原因分析
2制定相应策略及实施
2.1 实施一:取消基地式调节仪控制压力,改为DCS控制压力。
将原吹灰系统减压站的调整門的控制改进为ABB智能定位器取代原有的接收气信号定位器,并在调节阀后吹灰蒸汽管道上增加压力变送器,将4-20mA的标准信号引入DCS系统,DCS组态增加PID逻辑实现吹灰压力的调节门的快速准确控制。吹灰压力的设定值SP可以进行调整,以适应锅炉本体、空预器、SCR吹灰所需要的吹灰压力。锅炉吹灰系统投入实现自动控制调节,DCS程序自动设置吹灰压力调节阀为自动调节状态,同时自动设定吹灰压力调节阀的控制压力定值SP。为防止设定值过高,造成蒸汽压力过大,在组态中M/A站(操作器)进行了偏置限制(偏置范围-1—0.5MPa),同时增加了SP输出限率,速率限制0.2 MPa/s,避免压力设定值突然变化。这样提高了锅炉吹灰压力的稳定性,保证吹灰蒸汽压力误差控制在±0.2Mpa之内
2.2 实施二:PLC与DCS系统融合在一起,DCS实现所有功能
在Ovation工程师站增加LC卡件,建立模拟量点用于接收数据,使用SLC算法建立控制逻辑;实现PLC与DCS系统融合,由DCS系统实现原吹灰控制柜内上位机功能,实现原吹灰控制上位机和DCS系统内吹灰功能可并列运行互为冗余。由DCS实现原吹灰工控机所有功能,极大提高了吹灰控制装置的可靠性。
2.3 实施三:DCS中设置吹灰压力超限保护、故障保护
1. 当实际吹灰压力超过设定值时,由逻辑中的PID算法块跟踪运算出所需要阀门指令,来对调整门进行调节,若调节措施仍不能避免压力超高现象,设置吹灰压力超限值(3.5MPa),延时5秒,直接关闭吹灰蒸汽电动门。
2.为避免吹灰器超时、过流、过载,导致一直对锅炉进行吹灰,影响锅炉安全运行,设置吹灰器启动失败、过流、超时、过载信号,当此信号发出时,直接关闭吹灰蒸汽电动门。
3 策略实施后经济、社会效益:
锅炉吹灰如果不能正常进行,容易使炉膛结焦,炉膛结焦严重容易造成锅炉灭火,锅炉灭火以抢修时间较短2小时恢复正常为例来计算最少损失。机组每小时损失240MW发电量(二期机组平均发电量),电量按厂用电每千瓦时0.45元计算,锅炉点火消耗#0轻柴油约5T,柴油按每吨5000元计算,总损失为5T×5000元/T+240000×2×0.45=97200元,近10万元。由于锅炉吹灰正常,锅炉安全性提高,避免一次锅炉灭火至少可以减少10万元的经济损失。
实现了运行人员在DCS操作界面上对吹灰器进行操作,可以有效减轻运行人员的工作强度;锅炉正常吹灰有效的降低了电厂二氧化硫及氮氧化物排放,满足环保指标要求。