1 鍋爐二次風(fēng)量測量存在的問題及原因分析

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(dāng)調(diào)整爐內(nèi)溫度場的分布，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(jù)機組運行工況動態(tài)調(diào)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(diào)整的必要條件。

 

某火電廠 680 WM 機組鍋爐A，B 側(cè)空氣預(yù)熱器( 以下簡稱空預(yù)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(shè)置3 個測點，確保風(fēng)量測量可靠、準確。測點安裝結(jié)構(gòu)如圖1 所示，3 個測點匯集成正、負壓母管，由取樣管連接至差壓變送器。機組實際運行中，因鍋爐二次風(fēng)含粉塵，二次風(fēng)量測點經(jīng)常發(fā)生堵塞，測量值波動大，數(shù)據(jù)失真，送風(fēng)機動葉自動調(diào)整經(jīng)常無法投入，影響二次風(fēng)量的調(diào)整。解決此問題的方法就是采取人工干預(yù)，對取

 

樣管路進行壓縮空氣吹掃，清除取樣管路積灰。機組實際運行中，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)量測點堵塞的問題，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，沒有取樣管路，不存在堵塞的情況，但設(shè)備成本高，安裝工藝復(fù)雜，實際應(yīng)用的案例少。第2 種是在原取樣管路上增加吹掃裝置，對取樣管路積灰進行反吹掃，解決取樣管堵塞問題。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(xiàn)，原測量裝置安裝符合規(guī)范，取樣筒磨損較小，有較好的利用價值，當(dāng)前只需解決取樣管路堵塞問題即可實現(xiàn)舊設(shè)備的保值增值，符合“修舊利廢”精益化管理要求，因此本設(shè)計重點在增加取樣管路反吹掃裝置上。

 

通過對多種吹掃裝置的結(jié)構(gòu)研究對比，決定在充分利用原測量裝置的基礎(chǔ)上，采取成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、硬件改動小的方案來實現(xiàn)該吹掃裝置的設(shè)計，并設(shè)置遠方控制吹掃的功能，解決二次風(fēng)量測點堵塞時人工就地處理耗時耗力的問題。反吹掃裝置結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

 

該方案實施需要完成就地取樣管路改造、控制回路搭設(shè)、分散控制系統(tǒng)( DCS) 控制邏輯組態(tài)3 個步驟。第1 步，變送器柜取樣管路改造。每個就地柜接入3 個電磁閥，其中 1 個截止電磁閥，用于吹掃總氣源的隔離，另外2 個為脈沖電磁閥，用于正負壓測取樣氣、吹掃氣的隔離; 第2 步，需要敷設(shè)2 組電纜，從DCS 控制柜到A，B 兩側(cè)二次風(fēng)量測量就地變送器柜，完成控制回路搭設(shè); 第3 步，進行上位機畫面組態(tài)和控制邏輯完善，實現(xiàn)遠方控制電磁閥取樣、吹掃狀態(tài)切換。通過軟、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?fàn)顟B(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，截止電磁閥開啟，壓縮空氣分兩路進入正、負壓側(cè)的脈沖吹掃電磁閥，此時DCS 發(fā)出控制指令，脈沖電磁閥按照開啟20 s，關(guān)閉2 s 的控制指令循環(huán)動作，形成脈沖吹掃氣對正、負壓側(cè)取樣管路進行反吹掃，經(jīng)過一個吹掃周期( 2 min) 后，DCS 指令先后控制脈沖電磁閥、截止電磁閥關(guān)閉，吹掃過程結(jié)束。該方案設(shè)計的反吹掃裝置結(jié)構(gòu)簡單，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 實施效果

該方案已經(jīng)在某火電廠 #3 機組上投入使用，整體運行效果較好，所在區(qū)域內(nèi)部分電廠也在借鑒實施中。當(dāng)點擊對應(yīng)側(cè)二次風(fēng)量反吹掃按鈕時，邏輯會自動將對應(yīng)側(cè)送風(fēng)自動調(diào)整切為手動，保障吹掃過程中的安全，在邏輯判斷送風(fēng)自動成功切除后開始進入自動吹掃進程，吹掃進程結(jié)束后，畫面提示吹掃完成，此時運行人員可以觀察測點測量值是否穩(wěn)定準確，確認無異常后即可投入送風(fēng)自動控制系統(tǒng)。反吹掃前后二次風(fēng)量測量值的變化趨勢如圖3所示，通過對比可知: 同一負荷下，吹掃前二次風(fēng)量測量值曲線波動較大，不穩(wěn)定，但吹掃完后曲線波動小，測量值穩(wěn)定。實踐證明，該方案能有效解決二次風(fēng)量堵塞時需要人工就地吹掃的問題，保障了測量值的準確可靠，達到了預(yù)期設(shè)計效果。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計的吹掃裝置，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，應(yīng)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，可以保障運行過程中測點不發(fā)生堵塞，提高測量準確性。通過一年來的觀察統(tǒng)計，某火電廠 #3 機組再也沒有出現(xiàn)因二次風(fēng)量取樣管路堵塞影響送風(fēng)自動投入的情況�？山Y(jié)合實際情況，將該自動吹掃裝置在其他測點上進行推廣應(yīng)用，為機組可靠運行保駕護航。

 

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