130噸燃煤鍋爐蒸汽吹灰控制系統(tǒng)升級改造探究

李夢州

【摘 要】蒸汽吹灰控制系統(tǒng)是燃煤鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)的重要組成部分，對于提高燃煤鍋爐的熱效率，具有十分重要的作用。蒸汽吹灰系統(tǒng)能夠?qū)﹀仩t受熱面積灰實(shí)現(xiàn)有效吹除，降低鍋爐發(fā)電煤耗。本文以某130噸燃煤鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)問題為例，立足系統(tǒng)運(yùn)行問題，提出升級改造方案，提高燃煤鍋爐蒸汽吹灰控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率，科學(xué)提高燃煤鍋爐熱效率，為原鍋爐蒸汽吹灰系統(tǒng)科學(xué)構(gòu)建，提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】燃煤鍋爐;蒸汽吹灰控制系統(tǒng);問題;升級改造

中圖分類號： TM621.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）26-0040-002

【Abstract】Steam soot blowing control system is an important part of coal-fired boiler operation system， which plays an important role in improving the thermal efficiency of coal-fired boiler. The steam soot blowing system can effectively remove the ash from the heated area of the boiler and reduce the coal consumption of the boiler power generation. Taking the steam soot blowing system of a 130-ton coal-fired boiler as an example， based on the system operation problems， this paper puts forward the upgrading scheme to improve the operation efficiency of the steam soot blowing control system of coal-fired boilers， and scientifically improve the thermal efficiency of coal-fired boilers， so as to provide a reference for the scientific construction of the steam soot blowing system of original boilers.

【Key words】Coal-fired boiler; Steam soot blowing control system; Problems; Upgrading and transformation

0 前言

燃燒鍋爐是電力運(yùn)行的重要組成部分，在運(yùn)行構(gòu)建中，提高鍋爐的熱效率，是實(shí)現(xiàn)發(fā)電煤耗科學(xué)下降的重要保障。當(dāng)前130噸燃煤鍋爐的使用范圍廣，并具有良好的應(yīng)用效果。某130噸燃煤鍋爐吹灰系統(tǒng)，在運(yùn)行中故障頻繁，且蒸汽吹灰效果不顯著。因此，對原有蒸汽吹灰系統(tǒng)升級改造，構(gòu)建運(yùn)行更加穩(wěn)定、溫度調(diào)節(jié)品質(zhì)更優(yōu)的吹灰控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)該130噸燃煤鍋爐吹灰系統(tǒng)科學(xué)改造的重要保障。本文以問題分析出發(fā)，就如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級改造做了如下闡述。

1 問題描述

該130噸燃煤鍋爐吹灰控制系統(tǒng)以PLC為中心，構(gòu)建了吹灰順序控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)運(yùn)行中主要出現(xiàn)兩個問題：

（1）在整個系統(tǒng)中，每組吹灰器均設(shè)置有“中間繼電器”。為此，在系統(tǒng)外部回路的構(gòu)建中，回路接線比較復(fù)雜，以至于系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)短路或電源接地等問題，對吹灰控制系統(tǒng)造成較大影響，故障頻繁出現(xiàn)。在前（后）限開關(guān)故障的狀態(tài)之下，吹灰控制系統(tǒng)中的吹灰器留置于爐膛之中，這就導(dǎo)致報警信號難以反饋，極易出現(xiàn)吹灰器燒毀或是鍋爐水冷壁被吹破，影響吹灰控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）在溫度調(diào)節(jié)品質(zhì)的控制中，該系統(tǒng)采用了基地式溫度調(diào)節(jié)模式，且在安裝位置的選擇上，選擇安裝于鍋爐頂部，這就導(dǎo)致溫度調(diào)節(jié)器在較高溫度之下出現(xiàn)較快的部件老化。此外，溫度調(diào)節(jié)儀器的調(diào)節(jié)區(qū)大，以至于實(shí)際的溫度調(diào)控品質(zhì)較差，難以滿足燃?xì)忮仩t吹灰控制系統(tǒng)的實(shí)際需求。特別是在蒸汽壓力大范圍波動的情況之下，吹灰控制系統(tǒng)的蒸汽溫度自動控制效果不明顯，且易出現(xiàn)設(shè)備故障。

（3）在吹灰過程中，爐膛出現(xiàn)較為嚴(yán)重的炮灰問題。從運(yùn)行狀態(tài)分析來看，主要是由于蒸汽吹灰壓力過大，導(dǎo)致受熱面出現(xiàn)局部正壓，高溫含灰煙塵從吹灰器槍道涌出，以至于吹灰效果不顯著，而且對爐體形成了較大污染。

2 改進(jìn)方案

在該130噸燃?xì)忮仩t蒸汽吹灰控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，系統(tǒng)故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響鍋爐熱效率的提高。因此，對系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，解決當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行問題，對于提高熱效率、降低發(fā)電煤耗，具有十分重要的意義?；趩栴}描述與分析，為系統(tǒng)升級改造提供可靠依據(jù)。為此，本文對該吹灰控制系統(tǒng)的升級改造，制定了如下改進(jìn)方案：

（1）對現(xiàn)有控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，在PLC系統(tǒng)的模式的基礎(chǔ)之上，構(gòu)建分散型控制系統(tǒng)。一方面，基于分散控制系統(tǒng)，更好地實(shí)現(xiàn)各組塊之間的模塊化構(gòu)建，提高了系統(tǒng)控制效率;另一方面，優(yōu)化吹灰監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對整個吹灰系統(tǒng)的有效管控。如圖1所示，是升級改造后的吹灰控制系統(tǒng)流程。從中可以知道，在吹灰監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計中，能夠在微機(jī)的使用下，提高系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控效能，并且基于蒸汽吹灰控制系統(tǒng)的允許需求，對系統(tǒng)工程流程進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，以更好地滿足130噸燃煤鍋爐的運(yùn)行需求。

（2）原控制系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)模式過于粗放，難以滿足吹灰控制系統(tǒng)的運(yùn)行要求。因此，在DCS系統(tǒng)的構(gòu)建中，提高系統(tǒng)對溫度的調(diào)節(jié)品質(zhì)，并且在運(yùn)行監(jiān)控等方面，提高了監(jiān)控效力，保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定劑安全。此外，在吹灰器的參數(shù)設(shè)定中，應(yīng)控制吹灰器電機(jī)在2KW以下，并且在進(jìn)退位形程的電源控制中，使用統(tǒng)一的電纜控制模式，避免系統(tǒng)失效。

3 升級改造措施

3.1 改造吹灰源

在蒸汽吹灰控制系統(tǒng)的運(yùn)行中，吹灰源的合理選取，是提高吹灰效果的重要保障。為此，在吹灰源改造中，應(yīng)將低壓蒸汽替代鍋爐汽飽和蒸汽，這是130噸燃煤鍋爐蒸汽追回的最佳汽源選擇。（1）在低壓蒸汽正太，汽壓力在1.2Mpa，則無需進(jìn)行降壓，便可達(dá)到吹灰器的運(yùn)行壓力標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而有效降低了原系統(tǒng)汽壓過高而導(dǎo)致吹灰器密封性等受損;（2）在低壓蒸汽溫度之下，蒸汽溫度控制在330℃，便可以達(dá)到吹灰器的溫度要求，同時也滿足了蒸汽參數(shù)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因此，再次溫度之下，吹灰前可不進(jìn)行疏水，且運(yùn)行中不會出現(xiàn)蒸汽凝結(jié)帶水等問題，降低了燃煤鍋爐的熱量損失;（3）在蒸汽壓力降低之后，吹灰管道疏水實(shí)現(xiàn)了可回收利用，能夠在直接進(jìn)入鍋爐疏水系統(tǒng)的條件之下，實(shí)現(xiàn)了回收利用，同時也避免了汽水損失，達(dá)到節(jié)能降耗的效果。

3.2 調(diào)整運(yùn)行參數(shù)

為更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)升級改造，應(yīng)對燃煤鍋爐蒸汽吹灰器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整，并且基于實(shí)際需求，強(qiáng)化對安裝位置、噴嘴直徑、吹灰蒸汽參數(shù)等進(jìn)行有效調(diào)整。如表1所示，是基于問題分析后，對原系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整。從中可以知道，噴嘴直徑進(jìn)行了調(diào)整，并且在吹灰蒸汽參數(shù)的設(shè)定中，以低壓狀態(tài)為主，以更好地提高汽源質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]梁濤，盧偉.電站鍋爐智能吹灰控制系統(tǒng)研究與工程設(shè)計[J].中國儀器儀表，2018（14）.

[2]龔亞軍.熱電廠蒸汽吹灰系統(tǒng)運(yùn)行問題分析及治理[J].設(shè)備管理與維修，2017（05）.

[3]何俊松.鍋爐長伸縮式蒸汽吹灰控制系統(tǒng)常見故障處理[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2017（23）.

[4]張廣才，王一坤.大型燃煤電站鍋爐吹灰技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].華電技術(shù)，2017（16）.

[5]徐東會.鍋爐吹灰PLC組態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].燕山大學(xué)，2016.