鍋爐吹灰控制系統(tǒng)本體減壓站的優(yōu)化改造

馮競(jìng)玥

摘 要 吹灰系統(tǒng)是鍋爐生產(chǎn)中的重要輔助設(shè)備，對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的作用。本文針對(duì)吹灰系統(tǒng)中的本體減壓站存在的老舊、不易運(yùn)行維護(hù)、不適宜現(xiàn)代控制方式的情況，對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，改善設(shè)備運(yùn)行維護(hù)方式，提高了系統(tǒng)控制精度，保證了鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】鍋爐吹灰 本體減壓站 優(yōu)化改造

1 鍋爐吹灰系統(tǒng)簡(jiǎn)介

輕度的灰沉積一般是疏松的，采用蒸汽吹灰等方式可以有效清除。因此鍋爐在設(shè)計(jì)時(shí)都配有吹灰系統(tǒng)以保證鍋爐的安全性。蒸汽吹灰是目前電站鍋爐使用最廣的一類(lèi)吹灰系統(tǒng)，高溫高壓蒸汽從噴嘴高速噴出時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)積灰受熱面的吹掃。系統(tǒng)吹灰介質(zhì)來(lái)源較充分，可對(duì)結(jié)渣性強(qiáng)、熔點(diǎn)低和較黏的積灰和結(jié)渣進(jìn)行全方位吹掃。

鍋爐蒸汽吹灰采用的介質(zhì)來(lái)源一般是蒸汽。吹灰壓力過(guò)低，吹灰器不能投運(yùn)，因?yàn)榇藭r(shí)吹灰管進(jìn)入鍋爐會(huì)過(guò)熱而損壞；吹灰溫度低，如用濕蒸汽吹灰，將會(huì)因熱沖擊和腐蝕而損壞鍋爐元件。因此吹灰介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽。

鍋爐吹灰是由吹灰管道及管道上的閥門(mén)，包括總門(mén)（電動(dòng)截止閥）、汽源減壓站、疏水閥、各種類(lèi)型的吹灰器等來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

吹灰系統(tǒng)本體減壓站在鍋爐吹灰中起著重要作用。它是吹灰系統(tǒng)的入口，保證了吹灰系統(tǒng)的氣源供給。當(dāng)吹灰系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，在電動(dòng)截止閥開(kāi)啟之后，它能使吹灰介質(zhì)的壓力控制在預(yù)先所確定的要求范圍內(nèi)，滿足吹灰條件。該系統(tǒng)還能使吹灰系統(tǒng)在暖管期間，使汽源保持一個(gè)較小的開(kāi)度，以減少對(duì)吹灰系統(tǒng)各部件的熱沖擊。

2 原有吹灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備

本廠是哈爾濱鍋爐廠提供的300MW亞臨界壓力一次再熱自然循環(huán)汽包鍋爐，采用的鍋爐吹灰控制系統(tǒng)是由包括一套AB SLC500系列PLC控制系統(tǒng)、電氣動(dòng)力柜、短桿吹灰器60套、長(zhǎng)桿吹灰器22套、加長(zhǎng)桿吹灰器8套，各種控制閥門(mén)及一臺(tái)人機(jī)接口界面組成。系統(tǒng)總貌如下圖2所示。

本體吹灰汽源來(lái)自分隔屏過(guò)熱器出口的蒸汽，經(jīng)本體減壓站（調(diào)節(jié)閥）后供吹灰器使用（不需減溫）。吹灰系統(tǒng)的本體減壓站采用的是一套氣動(dòng)基地式調(diào)節(jié)減壓站。其中包括了一臺(tái)氣動(dòng)式調(diào)節(jié)閥門(mén)（配有Siemens定位器）、SMAR LD301型智能壓力變送器（內(nèi)部可進(jìn)行PID調(diào)節(jié)）、以及一套大連騰達(dá)工業(yè)的控制操作單元。

本體減壓站的控制運(yùn)行方式是，PLC（可編程控制器）發(fā)出控制指令，開(kāi)啟本體減壓站，本體減壓站隨即帶電，控制操作單元為SMAR壓力變送器提供電源，由于SMAR LD301型智能壓力變送器是可進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的智能變送器，因此當(dāng)壓力變送器內(nèi)的設(shè)定值與變送器在吹灰蒸汽管道上測(cè)量到的壓力有偏差時(shí)，經(jīng)過(guò)PID運(yùn)算輸出控制指令至氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣動(dòng)定位器，調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，使蒸汽管道的壓力逐漸穩(wěn)定在設(shè)定值。控制操作單元可對(duì)SMAR智能壓力變送器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和組態(tài)編程，使其完成具體的控制任務(wù)?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，基地式儀表在現(xiàn)場(chǎng)控制使用中逐漸減少，我廠現(xiàn)有的吹灰系統(tǒng)本體減壓站所選用的設(shè)備如大連騰達(dá)工業(yè)提供的控制操作單元已不再生產(chǎn)供應(yīng)，SMAR可PID調(diào)節(jié)的壓力變送器在實(shí)際應(yīng)用中也不多常見(jiàn)，且在PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)未配置AB SLC500系列AO（模擬量輸出）卡件及相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)本體吹灰蒸汽壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，這就給運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了相當(dāng)?shù)穆闊?。?dāng)出現(xiàn)設(shè)備損壞，單一備件無(wú)法購(gòu)買(mǎi)配備時(shí)，就造成了整套本體減壓站無(wú)法使用的情況。這就給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患，如在運(yùn)行中不能投入吹灰，就會(huì)給鍋爐造成極大的損害，影響機(jī)組正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生安全事故。

4 改造后的吹灰系統(tǒng)本體減壓站結(jié)構(gòu)及設(shè)備

針對(duì)此類(lèi)情況，我們選取普通的EJA壓力變送器，采取將氣動(dòng)閥門(mén)控制信號(hào)和蒸汽壓力信號(hào)直接引入DCS控制系統(tǒng)，并通過(guò)DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)的方案對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。如圖2所示。

5 改造后的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、實(shí)際運(yùn)行情況

這樣大大的簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并且在設(shè)備的選取上條件更為廣泛，更換更為方便，而氣動(dòng)定位器與蒸汽壓力變送器所需的4～20mA信號(hào)很容易從DCS的I/O模件中獲得，且PID控制策略也極容易在DCS中實(shí)現(xiàn)。這種改造不但在硬件設(shè)備的選取、安裝和維護(hù)上更加方便，同時(shí)在軟件組態(tài)、人機(jī)交互等方面也更加的容易和統(tǒng)一。同時(shí)，由于壓力調(diào)節(jié)的PID控制通過(guò)DCS軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，提高了壓力控制的精度，在設(shè)備的運(yùn)行操作上也更加的便利。

6 結(jié)束語(yǔ)

吹灰系統(tǒng)是鍋爐生產(chǎn)中的重要輔助設(shè)備，對(duì)提高鍋爐生產(chǎn)效率，降低機(jī)組煤耗有著明顯的作用。吹灰系統(tǒng)的檢修與維護(hù)對(duì)維持鍋爐安全、穩(wěn)定、健康、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等起著十分重要的作用。我們?cè)诂F(xiàn)有的局限條件下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行部分改造，優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，方便運(yùn)行維護(hù)，對(duì)今后的一些不再適用的控制系統(tǒng)優(yōu)化改造有著很重要的意義。

作者單位

山西漳澤電力股份有限公司蒲州發(fā)電分公司 山西省永濟(jì)市 044500