600 MW火電廠儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型探討

林司

摘 要：600 MW火電廠的儀用空壓機(jī)是比較重要的系統(tǒng)，直接關(guān)系到火電廠的運(yùn)行狀態(tài)。儀用空壓機(jī)是指壓縮空氣系統(tǒng)，優(yōu)化儀用空壓機(jī)的選型，能提高600 MW火電廠機(jī)組的運(yùn)行能力，保障整體的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合600 MW火電廠的運(yùn)行實(shí)況，分析了儀用空壓機(jī)的優(yōu)化選型。

關(guān)鍵詞：火電廠；儀用空壓機(jī)；優(yōu)化選型；氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.107

600 MW火電廠儀用空壓機(jī)在機(jī)組運(yùn)行中提供了多個氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，合理地提供了機(jī)組操作時(shí)的氣源，在機(jī)組的控制設(shè)備、管道設(shè)備等方面，提供了合理的操作指導(dǎo)，保證了600 MW機(jī)組運(yùn)行的可靠性，按照600 MW機(jī)組容量，優(yōu)化選擇儀用空壓機(jī)設(shè)備，按照機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際情況，配置了儀用空壓機(jī)設(shè)備，提升了600 MW火電廠儀用空壓機(jī)工作的可靠性和安全性，體現(xiàn)了優(yōu)化選型的作用。

1 優(yōu)化選型參數(shù)

1.1 壓力參數(shù)

在600 MW火電廠中，儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型中的壓力參數(shù)，是最為重要的參數(shù)類型，其規(guī)范的參數(shù)范圍為：①儀用空壓機(jī)的凈化裝置的出口氣源壓力標(biāo)準(zhǔn)范圍為300～500 kPa、500～800 kPa；②儀用空壓機(jī)儀表輸入端的氣源壓力分別為140 kPa、260 kPa、550 kPa、700 kPa，參數(shù)允許出現(xiàn)的波動范圍是±10%.

1.2 質(zhì)量參數(shù)

儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型中的質(zhì)量參數(shù)劃分成4類：①露點(diǎn)。600 MW火電廠儀用空壓機(jī)處于在線壓力狀態(tài)時(shí)，氣源露點(diǎn)需要低于周圍的環(huán)境溫度，在環(huán)境溫度往下10 ℃即可，一般可以設(shè)計(jì)為-40 ℃，其為氣源露點(diǎn)選型時(shí)的基礎(chǔ)參數(shù)。②含塵粒徑的參數(shù)<3 μm。③含油量參數(shù)<10 mg/m3。④污染物。在儀用空壓機(jī)的氣源中，不允許出現(xiàn)明顯的可燃?xì)怏w、有毒氣體和蒸汽。

儀用空壓機(jī)的作用是壓縮600 MW火電廠中的空氣，在參數(shù)的優(yōu)化選型方面，要注意空氣的品質(zhì)。一般情況下，在火電廠每個運(yùn)行機(jī)組中，最好配置2臺儀用空壓機(jī)，一臺為正常運(yùn)行、一臺為備用，并做好儀用空壓機(jī)檢修的工作，避免儀用空壓機(jī)出現(xiàn)故障后不能及時(shí)彌補(bǔ)。比如，在某600 MW火電廠中，按照規(guī)程的規(guī)定配置了4臺40 m3/min容量的儀用空壓機(jī)，經(jīng)過優(yōu)化選型后，確定此類配置是最基礎(chǔ)的，基本滿足了火電廠的運(yùn)行需求。

2 600 MW火電廠儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型

2.1 耗氣量計(jì)算

600 MW火電廠儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型時(shí)，耗氣量計(jì)算要按照規(guī)定執(zhí)行，比如《儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)定》，公式為：

Q，c=1.54Q0.

式（1）中：Q，c為儀用空壓機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下耗氣量的計(jì)算數(shù)值；Q0為儀用空壓機(jī)在操作狀態(tài)下耗氣量的消耗數(shù)值。

氣源裝置在優(yōu)化選型時(shí)，計(jì)算公式為：

Qs=Q，c（2+0.1～0.3）.

式（2）中：Qs為氣源裝置優(yōu)化選型的設(shè)計(jì)容量；Q，c為火電廠內(nèi)各個用氣單位的耗氣量總和；2為備用的系數(shù)；0.1～0.3為管道漏氣的系數(shù)，在計(jì)算中，能夠用到的最大數(shù)值設(shè)計(jì)為0.3.

儲氣罐容積的計(jì)算公式為：

V=QstP0/（P1-P2）. （3）

式（3）中：V為儲罐容積；Qs為氣源裝置優(yōu)化選型的供氣設(shè)計(jì)容量；t為保持時(shí)間，按照優(yōu)化選型的規(guī)定，將5 min作為計(jì)算的依據(jù)；P0為大氣壓力，數(shù)值為101.33 kPa；P1為正常的操作壓力；P2為最低狀態(tài)下送出的壓力。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算

對于儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型的數(shù)據(jù)計(jì)算，在600 MW火電廠中，比較基礎(chǔ)的項(xiàng)目有以4個：①儀用空壓機(jī)的煙道取樣吹掃，選擇完補(bǔ)償式的風(fēng)壓方式，將其作為樣本進(jìn)行計(jì)算分析。在一套吹掃裝置中，儀用空壓機(jī)配置了4個吹掃點(diǎn)，耗氣量控制在1 m3/h。②儀用空壓機(jī)爐管泄漏檢測體系。利用聲波傳導(dǎo)的途徑，當(dāng)儀用空壓機(jī)出現(xiàn)堵灰時(shí)，就會發(fā)出報(bào)警，提示清灰。優(yōu)化選型時(shí)，儀用空壓機(jī)的爐管泄漏檢測體系，也可以改為七八個點(diǎn)，每組安裝1個電磁閥，采用間歇式的吹掃方式，整個系統(tǒng)的耗氣量為10 m3/h。③火災(zāi)報(bào)警的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同樣為間歇式的吹掃設(shè)計(jì)，每隔20 min會持續(xù)吹掃30 s，工期的數(shù)量不能超過5 m3/h，以每臺預(yù)熱器為單位。④氧化鋯氧量的分析儀，耗氣量配置為1 NL/min，可以按照該數(shù)值直接選取。另外，還有調(diào)節(jié)類閥門的選型控制，比如風(fēng)門、定位器，等等，需根據(jù)600 MW火電廠的實(shí)際情況，規(guī)劃好儀用空壓機(jī)的運(yùn)行，耗氣量的范圍可以在1 000～1 500 L/h，優(yōu)化儀用空壓機(jī)的運(yùn)行，確保其在600 MW火電廠運(yùn)行中處于最佳的狀態(tài)。

3 優(yōu)化選型案例

本文以某600 MW火電廠項(xiàng)目為例，分析儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型的案例。

該案例中，火電廠選用的是四角切圓燃燒超臨界鍋爐，鍋爐的用氣設(shè)備以及每臺設(shè)備預(yù)估的耗氣量，分別為：儀表取樣防堵吹掃，1 m3/h為爐膛工業(yè)電視，0.2 m3/h為空預(yù)器火災(zāi)報(bào)警探頭，5 m3/h為鍋爐側(cè)氣動調(diào)節(jié)閥門，1 N·m3/h為鍋爐側(cè)氣動開關(guān)閥門，5 N·m3/h為汽機(jī)側(cè)氣動調(diào)節(jié)閥門，1 m3/h為汽機(jī)側(cè)氣動開關(guān)閥門。在該項(xiàng)目中，以2臺機(jī)組為設(shè)計(jì)目標(biāo)，儀用空壓機(jī)的氣動門為40 N·m3/h，而單臺機(jī)組的耗氣量在742 N·m3/h左右，合理計(jì)算出儀用空壓機(jī)，配置優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，以免儀用空壓機(jī)不符合600 MW火電廠機(jī)組的運(yùn)行需求。

4 結(jié)束語

600 MW火電廠儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型方面，重點(diǎn)在參數(shù)、

計(jì)算方法和案例方面實(shí)行分析，把控儀用空壓機(jī)的實(shí)際選擇，促使儀用空壓機(jī)可以在600 MW火電廠中發(fā)揮實(shí)際作用，提高600 MW火電廠儀用空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益，滿足火電廠的基本需求。在600 MW火電廠運(yùn)行中，做好儀用空壓機(jī)優(yōu)化選型的工作，防止儀用空壓機(jī)發(fā)生性能或質(zhì)量問題，完善600 MW火電廠儀用空壓機(jī)的運(yùn)行環(huán)境。

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