京能熱電2號機組送風風量取樣裝置堵塞改造治理
2012-12-31 00:00:00楊杰
【摘 要】本文詳細介紹了北京京能熱電股份有限公司熱工車間熱控一班“石火人”QC小組對京能熱電2號機組送風風量取樣裝置堵塞改造治理的全部過程和理論分析。內(nèi)容包括“石火人”QC小組研究課題的選定理由、對2號機組送風風量取樣裝置堵塞情況的現(xiàn)場調(diào)查和理論分析、活動目標的確定、活動可行性分析、堵塞原因的分析、堵塞因素試驗過程和堵塞原因的確定、鑒于堵塞原因的對策制定以及對策的詳細執(zhí)行情況，記錄了改造完成后的效果檢查情況和鞏固措施并確定了下一步的小組計劃。
【關(guān)鍵詞】送風風量；堵塞；“石火人”；現(xiàn)場調(diào)查；理論分析；機翼裝置；積灰；取樣管；風道；吹掃；機組經(jīng)濟性
1.題目的由來
由于京能熱電（以下統(tǒng)稱“我廠”）2號機組送風風量的取樣裝置堵塞造成了一系列問題，對機組的安全穩(wěn)定運行造成了一定的影響并直接降低了機組效率，故而組織了“石火人”QC小組，并確定了研究課題為“京能熱電2號機組送風風量取樣裝置堵塞改造治理”，以下為我廠2號機組送風風量取樣裝置堵塞造成的影響：
（1）2號機組送風風量取樣清理頻率過高，由幾年前的每月一次，逐漸縮短至現(xiàn)在每周三次，每次吹掃均需退保護，勞動強度大。
（2）由于機翼風量測量裝置對于風道的節(jié)流作用，導致兩臺送風機和吸風機電流偏高，廠用電率居高不下。
（3）常發(fā)生總風量低及跳變現(xiàn)象，影響送風風量自動調(diào)節(jié)及爐膛負壓的調(diào)整，易造成風量低保護動作。
（4）機翼裝置常年使用內(nèi)部積灰嚴重，堵塞清理難度高，反吹掃等措施均無法徹底清除積灰。
（5）頻繁清理取樣裝置，易導致，外連接部分密封不好，更易形成堵塞。
2.現(xiàn)狀調(diào)查
2號機組送風風量取樣清理頻率過高，由幾年前的每月一次，逐漸縮短至現(xiàn)在每周三次，勞動強度逐漸變大。2011年1月-4月吹掃頻率如下：
1月份： 吹掃頻率12次，嚴重堵塞次數(shù)8次，跳自動次數(shù)5次，停爐次數(shù)0次。
2月份： 吹掃頻率12次，嚴重堵塞次數(shù)7次，跳自動次數(shù)3次，停爐次數(shù)0次。
3月份： 吹掃頻率12次，嚴重堵塞次數(shù)9次，跳自動次數(shù)6次，停爐次數(shù)0次。
4月份： 吹掃頻率12次，嚴重堵塞次數(shù)8次，跳自動次數(shù)4次，停爐次數(shù)0次。
2011年5月我廠2號機組停機期間，“石火人”小組進入2號機組送風風道內(nèi)部考察風道內(nèi)部情況，拍攝機翼式風量測量裝置堵塞情況：
3.目標確定
針對2號機組的空預器漏風情況及領(lǐng)導要求，我們確定了本次改造的整體目標為：將送風風量取樣裝置的吹掃頻率從原來的每周三次清掃改變?yōu)槿齻€月一次清掃，也就是說原來三個月的總清掃次數(shù)為（每周三次）*（四周）*（三個月）=36次，而改造后我們力爭做到每三個月只清掃一次。
4.可行性分析
目標確定后，我們相關(guān)技術(shù)人員展開了可行性討論，有以下幾個方面：
（1）由于送風風量為鍋爐主保護，設(shè)計復雜，固想要達到既定目標存在著技術(shù)難度大、工作程序復雜的問題，所以我們挑選了我單位多年從事熱工技術(shù)改造的精英共同完成，確保所需的技術(shù)力量。
（2）由于送風溫度較高，帶壓作業(yè)工作風險較高，所以與領(lǐng)導協(xié)調(diào)并確定了利用2011年機組檢修進行送風量取樣改造的基本方針。
（3）風道的工況比較復雜，內(nèi)部取樣風道設(shè)計較復雜，改造過程中容易出現(xiàn)工藝問題，但本次檢修為2號機組的A級檢修，機組停機時間長，我們有充足的糾錯時間，并將此次改造項目列為機組檢修的重點項目，可以得到其它標準項目的配合。
（4）由于技術(shù)小組為臨時組建，小組成員為各個班組的領(lǐng)導或?qū)Ｘ煿ぃc領(lǐng)導協(xié)商后，領(lǐng)導表示了高度的重視，并為小組設(shè)置組長，方便協(xié)調(diào)。
在領(lǐng)導的高度重視下，大量的高級技術(shù)人員參與到了此次的改造工作中，為我們既定目標的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
5.原因分析
組織技術(shù)人員現(xiàn)場考察并召開多次研討會，確定了造成送風量取樣堵塞不穩(wěn)的原因。
5.1從設(shè)備本身來講
機翼裝置水平放置，取樣管路過長，取樣口過細。機翼裝置本身的形狀決定了積灰無法排出。
5.2從人員維護方面
維護人員經(jīng)驗不足且不清楚機翼測量的基本原理，所以出現(xiàn)了吹掃時間長短不一、和吹掃完畢后緊固力度不夠造成漏風的現(xiàn)象，這些都會造成取樣裝置的進一步堵塞；且吹掃方法上也存在問題，由于上部取樣管位置高且無維護平臺，所以工作人員每次吹掃都只是吹掃下部取樣管，且吹掃后沒有進行打密封膠等有效的防漏措施。
5.3從取樣環(huán)境上來講
二次風的含塵量較大，空預器漏風，燃料燃燒不充分。惡劣的測量環(huán)境造成取樣管的堵塞進一步加劇。
6.要因確認
小組通過調(diào)查分析、現(xiàn)場驗證、現(xiàn)場檢測、現(xiàn)場試驗， 對以上末端因素進行了要因確認（見表3）：
表3 要因確認表
從要因確認表可以看出，造成風量測量裝置堵塞的主要原因是：
（1）機翼裝置水平放置。
（2）機翼裝置本身形狀決定積灰無法排出。
7.制定對策
針對確認的主要原因，遵循5W1H的原則，小組對每一主要原因制定了相應的對策。
（1）對于機翼裝置水平放置我們的對策為利用機組停機檢修機會將機翼裝置改造為豎直放置，增大機翼裝置的容灰體積，但由于機翼與風道壁取樣管構(gòu)造固定，所以必須進行整體改造，將機翼裝置和取樣管全部更換。
（2）在改型的過程中采取辦法將機翼內(nèi)部積灰排出，確保改造后的裝置和取樣管路暢通。
8.對策實施
（1）針對以上兩點要因的解決措施得出的結(jié)論必須對機翼測量裝置進行改型方能解決問題，“石火人”小組成員楊杰、鄒利順于2011年4月5日前往兄弟電廠科右中電廠進行實際考察，對該廠安裝的東南大學開發(fā)的一種多點式風量測量裝置進行了技術(shù)上的分析考察，發(fā)現(xiàn)該裝置基本無堵塞現(xiàn)象發(fā)生，能夠保證風量測量的準確性及穩(wěn)定性。
（2）2011年4月20日“石火人”小組成員對東南大學開發(fā)的多點式風量測量一次測量元件與我廠現(xiàn)行安裝的機翼式風量測量裝置進行了技術(shù)及構(gòu)造上的對比。多點式風量測量裝置是基于靠背測量原理，測量裝置安裝在管道上，其探頭插入管內(nèi)，當管內(nèi)有氣流流動時，迎風面受氣流沖擊，在此處氣流的動能轉(zhuǎn)換成壓力能，因而迎面管內(nèi)壓力較高，其壓力稱為“全壓”，背風側(cè)由于不受氣流沖壓，其管內(nèi)的壓力為風管內(nèi)的靜壓力，其壓力稱為“靜壓”，全壓和靜壓之差稱為差壓，其大小與管內(nèi)風速（量）有關(guān)，風速（量）越大，差壓越大；風速（量）小，差壓也小，因此，只有測量出差壓的大小，再找出差壓與風速（量）的對應關(guān)系，就能正確地測出管內(nèi)風速。多點式風量測量一次測量元件，增設(shè)了自清灰裝置，即在垂直段內(nèi)懸掛了自清灰棒，該棒在管內(nèi)氣流的沖擊下作無規(guī)則擺動，起到自清灰作用。
由于各鍋爐風量的風道截面比較大，且風道的走向、風道直管段的長短各不同和風道內(nèi)風量大小的改變， 僅有一個測量點是肯定不夠的.為了能夠準確地測量出鍋爐各風量，新采用的辦法是在大風道截面上采用等截面多點測量.依據(jù)上述測量原理，根據(jù)各測量截面尺寸的大小直管段長短等因素確定測量點數(shù)，將許多個測量點等截面有機地組裝在一起，正壓側(cè)與正壓側(cè)相連，負壓側(cè)與負壓側(cè)相連，正、負壓側(cè)各引出一根總的引壓管，分別與差壓變送器的正、負端相連，測得截面的平均速度，然后計算出風量。實踐證明該裝置完全能長期可靠使用，成為免維護產(chǎn)品。
（3）2011年5月，2號機組停機期間，“石火人”小組在鍋爐車間的配合下對送風風道內(nèi)部的機翼式風量測量裝置進行拆除，并將新型自清灰式風量測量裝置進行焊接安裝，拆除原來的取樣表管，并與風道頂部重新焊接取樣表管，對變送器重新進行標定校驗，安裝接線。經(jīng)過長達半個月的拆除及安裝改造，新型機翼安裝完畢。
9.效果檢查
通過以上改造，2號機組5月末開機以后對改造效果進行了持續(xù)4個月的觀察檢驗，達到如下效果：
（1）降低了吹掃頻率，最終實現(xiàn)了將實現(xiàn)了將風量測量裝置吹掃頻率降至3個月1次的目的。機組投運后對我們對6月份至9月份的吹掃情況進行了統(tǒng)計：僅8月份吹掃一次，且未出現(xiàn)取樣堵塞和跳自動的現(xiàn)象，更未發(fā)生過爐保護動作。
（2）改造后的經(jīng)濟性分析：我廠2號爐采用插入多點式風量測量裝置，相比1、3、4號爐的機翼型風量測量裝置，風道通流面積增大1.5倍，降低節(jié)流壓損，使風機廠用電率平均低0.2個百分點，節(jié)能效果十分顯著。經(jīng)統(tǒng)計一臺機組平均年發(fā)電量大約12.5億Kwh，相當于年節(jié)電250萬Kwh，按目前電價0.5元/度，直接節(jié)約經(jīng)費達125萬元。
（3）下半年機組停機期間，“石火人”小組成員進入風道內(nèi)部查看風量測量裝置磨損及堵塞情況，情況良好。
結(jié)論：本次改造，完全達到預定效果。
10.鞏固措施
為了進一步鞏固小組活動成果，我們制定了如下措施：
（1）無論有無堵塞，每3個月定期對風量取樣裝置進行一次全面的吹掃清理。
（2）規(guī)定在以后機組停機檢修期間，必須專人進入風道內(nèi)部，實際查看風量測量裝置磨損情況及堵塞情況。
（3）將質(zhì)量管理制度標準化：鞏固了質(zhì)量、安全、環(huán)境一體化體系，完善各項規(guī)章制度，對于機組運行狀況，做到日匯報，周分析，月總結(jié)，形成標準化管理。
11.結(jié)論
通過這次大型的技術(shù)改造項目，我們提高了團隊意識，增強了大家克服困難、解決困難的信念。我們提高了質(zhì)量意識及管理水平，并總結(jié)出一套技術(shù)、質(zhì)量成果；提高了機組經(jīng)濟性，降低了發(fā)電生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。
