1 鍋爐二次風(fēng)量測量存在的問(wèn)題及原因分析

火電機組鍋爐二次風(fēng)的主要作用是補充燃料燃燒所需的空氣量并加強物料的返混，適當調整爐內溫度場(chǎng)的分布，使煙氣溫度分布更均勻。二次風(fēng)量直接影響鍋爐燃料燃燒狀況，根據機組運行工況動(dòng)態(tài)調整二次風(fēng)量是保障機組發(fā)電經(jīng)濟性的有效手段之一，而風(fēng)量測量的準確性是保證風(fēng)量調整的必要條件。

 

某火電廠(chǎng) 680 WM 機組鍋爐A，B 側空氣預熱器( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)空預器) 出口二次風(fēng)箱上各安裝1 套差壓式風(fēng)量測量裝置，每套裝置設置3 個(gè)測點(diǎn)，確保風(fēng)量測量可靠、準確。測點(diǎn)安裝結構如圖1 所示，3 個(gè)測點(diǎn)匯集成正、負壓母管，由取樣管連接至差壓變送器。機組實(shí)際運行中，因鍋爐二次風(fēng)含粉塵，二次風(fēng)量測點(diǎn)經(jīng)常發(fā)生堵塞，測量值波動(dòng)大，數據失真，送風(fēng)機動(dòng)葉自動(dòng)調整經(jīng)常無(wú)法投入，影響二次風(fēng)量的調整。解決此問(wèn)題的方法就是采取人工干預，對取

 

樣管路進(jìn)行壓縮空氣吹掃，清除取樣管路積灰。機組實(shí)際運行中，因取樣管堵塞頻次高，極大增加班組維護人員工作量，且影響機組運行經(jīng)濟性［1］。

2 解決方案

經(jīng)過(guò)充分討論研究，目前有 2 種方案能較好地解決二次風(fēng)量測點(diǎn)堵塞的問(wèn)題，第1 種是對測量裝置換型，改變測量方式。采用渦街流量計測量，因測量原理不同，沒(méi)有取樣管路，不存在堵塞的情況，但設備成本高，安裝工藝復雜，實(shí)際應用的案例少。第2 種是在原取樣管路上增加吹掃裝置，對取樣管路積灰進(jìn)行反吹掃，解決取樣管堵塞問(wèn)題。在 #3 機組小修期間，對二次風(fēng)量測量裝置仔細檢查發(fā)現，原測量裝置安裝符合規范，取樣筒磨損較小，有較好的利用價(jià)值，當前只需解決取樣管路堵塞問(wèn)題即可實(shí)現舊設備的保值增值，符合“修舊利廢”精益化管理要求，因此本設計重點(diǎn)在增加取樣管路反吹掃裝置上。

 

通過(guò)對多種吹掃裝置的結構研究對比，決定在充分利用原測量裝置的基礎上，采取成本低廉、結構簡(jiǎn)單、硬件改動(dòng)小的方案來(lái)實(shí)現該吹掃裝置的設計，并設置遠方控制吹掃的功能，解決二次風(fēng)量測點(diǎn)堵塞時(shí)人工就地處理耗時(shí)耗力的問(wèn)題。反吹掃裝置結構如圖2 所示。

 

該方案實(shí)施需要完成就地取樣管路改造、控制回路搭設、分散控制系統( DCS) 控制邏輯組態(tài)3 個(gè)步驟。第1 步，變送器柜取樣管路改造。每個(gè)就地柜接入3 個(gè)電磁閥，其中 1 個(gè)截止電磁閥，用于吹掃總氣源的隔離，另外2 個(gè)為脈沖電磁閥，用于正負壓測取樣氣、吹掃氣的隔離; 第2 步，需要敷設2 組電纜，從DCS 控制柜到A，B 兩側二次風(fēng)量測量就地變送器柜，完成控制回路搭設; 第3 步，進(jìn)行上位機畫(huà)面組態(tài)和控制邏輯完善，實(shí)現遠方控制電磁閥取樣、吹掃狀態(tài)切換。通過(guò)軟、硬件配合，完成取樣管路反吹掃裝置的搭建工作。

 

測量狀態(tài)下，截止電磁閥、脈沖電磁閥均處于截止狀態(tài)，取樣氣與吹掃氣隔離，取樣管路與取樣氣接通。吹掃狀態(tài)下，截止電磁閥開(kāi)啟，壓縮空氣分兩路進(jìn)入正、負壓側的脈沖吹掃電磁閥，此時(shí)DCS 發(fā)出控制指令，脈沖電磁閥按照開(kāi)啟20 s，關(guān)閉2 s 的控制指令循環(huán)動(dòng)作，形成脈沖吹掃氣對正、負壓側取樣管路進(jìn)行反吹掃，經(jīng)過(guò)一個(gè)吹掃周期( 2 min) 后，DCS 指令先后控制脈沖電磁閥、截止電磁閥關(guān)閉，吹掃過(guò)程結束。該方案設計的反吹掃裝置結構簡(jiǎn)單，可靠性高，運行人員在集控室即可一鍵解決取樣管路堵塞的問(wèn)題，提高了風(fēng)量測量的準確性，大幅減輕班組維護工作量［2 － 5］。

 

3 實(shí)施效果

該方案已經(jīng)在某火電廠(chǎng) #3 機組上投入使用，整體運行效果較好，所在區域內部分電廠(chǎng)也在借鑒實(shí)施中。當點(diǎn)擊對應側二次風(fēng)量反吹掃按鈕時(shí)，邏輯會(huì )自動(dòng)將對應側送風(fēng)自動(dòng)調整切為手動(dòng)，保障吹掃過(guò)程中的安全，在邏輯判斷送風(fēng)自動(dòng)成功切除后開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)吹掃進(jìn)程，吹掃進(jìn)程結束后，畫(huà)面提示吹掃完成，此時(shí)運行人員可以觀(guān)察測點(diǎn)測量值是否穩定準確，確認無(wú)異常后即可投入送風(fēng)自動(dòng)控制系統。反吹掃前后二次風(fēng)量測量值的變化趨勢如圖3所示，通過(guò)對比可知: 同一負荷下，吹掃前二次風(fēng)量測量值曲線(xiàn)波動(dòng)較大，不穩定，但吹掃完后曲線(xiàn)波動(dòng)小，測量值穩定。實(shí)踐證明，該方案能有效解決二次風(fēng)量堵塞時(shí)需要人工就地吹掃的問(wèn)題，保障了測量值的準確可靠，達到了預期設計效果。

4 結束語(yǔ)

本文設計的吹掃裝置，成本低廉，結構簡(jiǎn)單，可靠性高，應用在二次風(fēng)量取樣管路上，如果制定吹掃計劃，每周吹掃一次，可以保障運行過(guò)程中測點(diǎn)不發(fā)生堵塞，提高測量準確性。通過(guò)一年來(lái)的觀(guān)察統計，某火電廠(chǎng) #3 機組再也沒(méi)有出現因二次風(fēng)量取樣管路堵塞影響送風(fēng)自動(dòng)投入的情況�？山Y合實(shí)際情況，將該自動(dòng)吹掃裝置在其他測點(diǎn)上進(jìn)行推廣應用，為機組可靠運行保駕護航。

 

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