130吨燃煤锅炉蒸汽吹灰控制系统升级改造探究
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锅炉吹灰优化项目实施报告锅炉吹灰优化项目实施报告一、项目背景锅炉是企业生产中常见的设备,也是能源消耗的主要来源。
对于锅炉的清洁和节能,一直都是企业管理的重要问题。
而“吹灰” 是锅炉清洗的重要方式,主要用于去除锅炉内壁附着的灰尘和污物,确保锅炉的正常运行和安全运行。
吹灰的质量和效率,关系到锅炉的能源消耗和维护成本,进而影响企业的竞争力和经济效益。
目前,随着社会的发展和环保要求的提高,越来越多的企业开始进行锅炉吹灰优化工作,减少粉尘和二氧化硫等污染物的排放,降低能源消耗和运行成本,提高锅炉效能和运行稳定性。
本项目就是基于这一背景而开展的。
二、项目内容为了解决锅炉吹灰存在的问题,本项目按照以下步骤进行:1.收集整理信息,进行调研通过收集企业锅炉运行数据和吹灰效果数据,及现场实地检查和了解,全面分析锅炉吹灰工作存在的问题和需求,并制定后续工作方案。
2.制定吹灰优化方案根据收集整理的数据和现场实际情况,该项目团队与企业专业人员共同讨论制定优化吹灰方案。
3.优化吹灰设备根据方案,对现有吹灰设备进行优化,包括改善吹灰气源系统、吹灰气动控制系统、吹灰器组装和布局等。
4.优化吹灰方式和参数根据优化方案和吹灰设备优化情况,更新吹灰方式和参数设置,优化吹灰周期和吹灰间隔,并确定最优的吹灰方案。
5.组织实施和监控对优化吹灰方案进行实施,进行各项监控、计量、测试和评价,并进行系统的记录和分析,不断优化和调整吹灰策略。
三、项目效果经过以上各项工作的实施,本项目取得了如下效果:1.降低吹灰周期和频次,大幅减少吹灰气耗和能耗,降低了企业的运行成本。
2.提高了吹灰效果,使锅炉热交换面清洁度得到显著改善,确保了锅炉的正常稳定运行。
3.降低锅炉废气中污染物的排放浓度,减少了对环境的影响,并满足了环保要求。
4.加强了对锅炉吹灰管理的监控和控制,确保了吹灰工作的安全可靠和稳定有序。
四、实施体会通过本项目的实施,我们深刻认识到锅炉清洁和节能的重要性,尤其是吹灰工作的优化,对于企业锅炉的安全运行和经济效益具有重要作用。
锅炉吹灰控制系统改造(茂名臻能热电有限公司,广东茂名525000)李永涛论文摘要:本文记录茂名臻能热电有限公司#5机组锅炉吹灰器控制系统改造,由PLC控制改为DCS控制的论证及实施过程,改进吹灰器控制逻辑,增加了新的控制方式以适应新的运行要求,并取得很好的效果。
关键字:吹灰器控制系统,PLC,DCS,改造0引言茂名臻能热电有限公司#5机组(1×200MW,后扩容至220MW),主要是供热发电机组,电能主要供应茂名石化公司及向电网送电,热能主要供给茂名市河西片工业区茂石化炼油厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-680/13.7-YM2型锅炉,中间再热布置,自然循环,单炉膛。
#5机组锅炉使用吹灰器为珠海华蒙德机械设备有限公司CHQ-G固定旋转式吹灰器、CHQ-D型短伸缩式吹灰器、CHQ-C长伸缩式吹灰器。
控制系统系统使用施耐德自动控制(Schneider Automation)的PLC,型号为PC-E984-265。
机组在2014年进行脱硝改造,需要增加9支脱硝的吹灰器。
施耐德的PLC已经不可以满足扩容要求,同时故障比较多,IO通道损坏率超过30%。
1改造的必要性1.1#5炉控制系统现状#5炉使用的施耐德PC-E984-265控制器,CPU,8K Logic,16K DATA,内存为2MB+1MB,运算能力和储存能力低下,吹灰控制只有单吹和顺控吹两种控制模式,现阶段的计算机技术发展迅速,原来的PLC只能说实现了基本控制功能,扩展10张I/O卡,控制着短吹44支、长吹10支、空预器4支、省煤器8支、11台电动执行器以及1台吹灰蒸汽调整门的I/O,其中通道已经全部用完,部分已经损坏无输出或输出不正常,约有30%左右的通道有此类故障,坏的通道无法更换。
由于控制通道缺乏,吹灰器控制只能通过并联方式进行一通道控制两台吹灰器,这种方式只能解决燃眉之急,只是种治标不治本的方法。
并联的通道由于负载增加,加速了原来被通道的损坏,这种控制另外一个问题是其中一支处于状态未能返回控制系统的现象,也曾经出现吹灰器因为前进到位未返回,造成锅炉水冷壁被冲刷爆管和吹灰器被高温烘烤弯曲的故障。
130吨燃气性锅炉自控系统控制功能1 锅炉汽包水位的自动调节汽包水位主要考虑汽包内部的物料平衡,使给水量适应锅炉的蒸发量,维持汽包中水位在工艺允许范围之内,这是保证锅炉、汽轮机安全运行的必要条件之一,是锅炉正常运行的重要指标。
该回路调节中受控变量是汽包水位,操纵变量是给水流量。
采用三冲量调节,即根据给水流量、汽包液位和蒸汽流量调节主给水阀,保证锅炉汽包水位的稳定,是前馈一反馈串级调节回路,框图如下:锅炉给水系统中,由锅炉提供两个给水调节阀,其中DNl50调节阀是主调节阀,在正常负荷和高负荷运行时使用;旁通管设一个DNl00的调节阀,在低负荷时使用,同时也作为主调节阀的备用阀。
在自动给水状态下,只允许其中之一自动调节给水,此时,另一调节阀可画面手动给水;在程序投入之前,操作人员需要事先选定哪一个调节阀自动投入。
如果此次未能设定,将按照上一次的设定执行。
1.1汽包水位的动态特性1.1.1蒸汽负荷(蒸汽流量)对水位的影响,即干扰通道的动态特性。
主要是在蒸汽量突然增加时,产生假水位现象。
1.1.2给水流量对水位的影响,即控制通道的动态特性。
当给水时,给水温度和汽包内的水温相差很大,所以给水量增加后,使汽包中汽泡含量减少,导致水位下降。
1.1.3锅炉排污、吹灰等对水位也有影响。
1.2控制方法基于汽包水位的特性,我们采用串级控制系统。
因本系统受控对象有较大滞后,主控制器采用PID控制。
1.2.1减少干扰对主回路的影响,可由副回路控制器予以校正。
1.2.2由于副回路的存在减少了相位滞后,从而改善了主回路的响应速度。
1.2.3对控制阀特性的变化具有较好的鲁棒性。
1.2.4副回路可以按照主回路的需求对对象实施精确控制。
实际PLC的控制程序采用主副回路进行串级控制,即主回路的输出做为副回路的设定值,经副回路输出作用于被控对象。
也可以不用副回路只用主回路形成单回路调解,或手动操作完成。
2 锅炉燃烧系统的自动控制:主要分为对主蒸汽压力、炉膛内含氧量、炉膛负压进行控制组成的燃烧系统满足燃烧所产生的热量,适应蒸汽符合的需要,使燃料与空气量之间保持一定的比值,保证燃烧的经济性和锅炉的安全运行,使引风量与送风量相适应,保持炉膛负压在一定范围内。
阳煤丰喜(肥业)临猗分公司130t/h 锅炉改造的可行性研究2012-4-271 前言阳煤丰喜(肥业)临猗分公司130t/h锅炉运行至今,锅炉负荷最高只能达到110吨,平时也就维持在90--100吨之间,。
排粉风机风叶、风壳磨损严重,一次粉管磨损导致补焊频繁,经常是两三天就会漏粉,整台锅炉煤耗电耗都很高。
为了寻找这些问题的原因,进行了现场设备考察、冷态通风试验和热态调试试验,通过试验确定了问题的原因。
为此提出下一步的工作方向,从而彻底解决锅炉存在的问题。
2 设备简介丰喜肥业130t/h煤粉锅炉由四川锅炉厂生产,设计适用为烟煤。
丰喜肥业2006年在外省收购该旧锅炉,并在厂区重建,重建主要重新配置了制粉系统,由直吹式乏气送粉系统改为钢球磨中储式热风送粉系统,燃用煤种改为混煤,大约75%的当地无烟煤和25%的烟煤。
计划以后使用的煤种确定为贫煤,热值在5300~5400kcal/kg,干燥无灰基挥发份含量为15%左右。
锅炉重建后的资料大多不详,现有资料仅供参考。
锅炉的原设计资料如下:130t/h锅炉为自然循环锅炉,采用Ⅱ型布置,单锅筒,全悬吊固态排渣,制粉系统为直吹式乏气送粉系统,本锅炉采用两侧墙布置的直流燃烧器,炉膛水冷壁采用膜式壁,省煤器和空气预热器均为两级,支承在尾部钢架上。
空气预热器为管式立式布置,钢架采用全钢结构,按7级地震,露天布置设计。
炉墙采用敷管炉墙和轻型炉墙结构。
锅筒内的汽水分离采用旋风分离和钢丝网分离器,集中下降管。
两级过热器之间采用面式减温器,由于电厂所处位置海拨高度达2420mm,如果尾部对流受热面烟速按常规选取,则可能造成此段受热面的严重磨损。
因此,在设计中适当增大受热面的烟气流通面积,以降低烟速,减轻磨损。
同时,相应增加传热面积,这样既保证锅炉长期稳定运行,又能让排烟温度满足要求,达到锅炉预定热效率。
锅炉设计煤种特性如下:C^y=51.68% B^y=2.85% O^y=8.76%N^y=0.51% S^y=0.40% A^y=22.86%W^y=12.94% V^y=28.72% Qdw^y=19055kj/kg灰份变形温度T1=1250℃ t2=1321℃ t3>1397℃蒸汽品质、给水品质应符合水电部修订的GB12145-89(火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准)2.1锅炉规范额定蒸发量:130t/h;锅筒工作压力:4.2MPa过热蒸汽压力:3.82 MPa;过热蒸汽温度:450℃给水温度160℃;热风温度:350℃;排烟温度:141.7℃;锅炉效率:90.79%燃煤消耗量;19980kg/h;2.2炉膛及水冷壁炉膛横截面积为6300×6300的正方形,炉膛高度为15.576m,炉膛中心容积为626.17m^3,直流燃烧器布置在炉膛的两侧墙上,炉膛四周布满Φ60×5节距为80mm的光管与安装焊成的膜式水冷壁,形成一个完全封闭的炉膛竖井。
蒸汽锅炉控制系统改造方案
蒸汽锅炉控制系统改造方案可以从以下几个方面进行考虑:
1. 安全性改造:蒸汽锅炉控制系统是保证锅炉正常运行和安全的重要环节,改造方案应考虑提高系统的安全性。
可以引入高精度的传感器和仪表,对锅炉的压力、温度、水位等参数进行实时监测和控制,并配备相应的报警和自动保护装置,确保在异常情况下能及时发出警报和采取自动控制措施。
2. 节能环保改造:蒸汽锅炉在运行过程中会产生废气、废水等污染物,改造方案应关注对排放物的控制和处理。
可以采用先进的燃烧技术和脱硫、脱氮、脱尘等净化设备,降低排放物浓度和排放量,达到节能环保的目的。
3. 自动化改造:蒸汽锅炉控制系统的自动化程度越高,可以提高锅炉的运行效率和稳定性。
改造方案应考虑引入PLC或
DCS系统,实现对锅炉的自动控制和监测。
通过远程监控和
数据分析,可以实时了解锅炉的运行状态,优化控制策略,提高燃烧效率和能源利用率。
4. 数据管理改造:蒸汽锅炉控制系统需要对大量的运行数据进行记录和管理,以便后续分析和调整。
改造方案应考虑引入数据采集和管理系统,实现对锅炉运行数据的实时采集、存储和分析,提供决策支持和故障诊断的依据,减少维护和故障排除的时间和成本。
蒸汽锅炉控制系统改造方案应从提高系统的安全性、节能环保、
自动化控制和数据管理等方面进行综合考虑,以实现对锅炉运行效率和稳定性的提升。
同时,改造方案还应根据具体的锅炉类型和运行需求进行定制化设计。
130吨燃煤锅炉蒸汽吹灰控制系统升级改造探究
作者:李梦州
来源:《科技视界》2019年第26期
【摘要】蒸汽吹灰控制系统是燃煤锅炉运行系统的重要组成部分,对于提高燃煤锅炉的热效率,具有十分重要的作用。
蒸汽吹灰系统能够对锅炉受热面积灰实现有效吹除,降低锅炉发电煤耗。
本文以某130吨燃煤锅炉蒸汽吹灰系统问题为例,立足系统运行问题,提出升级改造方案,提高燃煤锅炉蒸汽吹灰控制系统的运行效率,科学提高燃煤锅炉热效率,为原锅炉蒸汽吹灰系统科学构建,提供参考依据。
【关键词】燃煤锅炉;蒸汽吹灰控制系统;问题;升级改造
中图分类号: TM621.2 文献标识码: A 文章编号: 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
燃燒锅炉是电力运行的重要组成部分,在运行构建中,提高锅炉的热效率,是实现发电煤耗科学下降的重要保障。
当前130吨燃煤锅炉的使用范围广,并具有良好的应用效果。
某130吨燃煤锅炉吹灰系统,在运行中故障频繁,且蒸汽吹灰效果不显著。
因此,对原有蒸汽吹灰系统升级改造,构建运行更加稳定、温度调节品质更优的吹灰控制系统,是实现该130吨燃煤锅炉吹灰系统科学改造的重要保障。
本文以问题分析出发,就如何实现系统升级改造做了如下阐述。
1 问题描述
该130吨燃煤锅炉吹灰控制系统以PLC为中心,构建了吹灰顺序控制系统。
在系统运行中主要出现两个问题:
(1)在整个系统中,每组吹灰器均设置有“中间继电器”。
为此,在系统外部回路的构建中,回路接线比较复杂,以至于系统运行中经常出现短路或电源接地等问题,对吹灰控制系统造成较大影响,故障频繁出现。
在前(后)限开关故障的状态之下,吹灰控制系统中的吹灰器
留置于炉膛之中,这就导致报警信号难以反馈,极易出现吹灰器烧毁或是锅炉水冷壁被吹破,影响吹灰控制系统的安全稳定运行。
(2)在温度调节品质的控制中,该系统采用了基地式温度调节模式,且在安装位置的选择上,选择安装于锅炉顶部,这就导致温度调节器在较高温度之下出现较快的部件老化。
此外,温度调节仪器的调节区大,以至于实际的温度调控品质较差,难以满足燃气锅炉吹灰控制系统的实际需求。
特别是在蒸汽压力大范围波动的情况之下,吹灰控制系统的蒸汽温度自动控制效果不明显,且易出现设备故障。
(3)在吹灰过程中,炉膛出现较为严重的炮灰问题。
从运行状态分析来看,主要是由于蒸汽吹灰压力过大,导致受热面出现局部正压,高温含灰烟尘从吹灰器枪道涌出,以至于吹灰效果不显著,而且对炉体形成了较大污染。
2 改进方案
在该130吨燃气锅炉蒸汽吹灰控制系统中,系统运行不稳定,系统故障频发,严重影响锅炉热效率的提高。
因此,对系统进行升级改造,解决当前系统的运行问题,对于提高热效率、降低发电煤耗,具有十分重要的意义。
基于问题描述与分析,为系统升级改造提供可靠依据。
为此,本文对该吹灰控制系统的升级改造,制定了如下改进方案:
(1)对现有控制系统进行优化,在PLC系统的模式的基础之上,构建分散型控制系统。
一方面,基于分散控制系统,更好地实现各组块之间的模块化构建,提高了系统控制效率;另一方面,优化吹灰监控及数据采集系统,实现对整个吹灰系统的有效管控。
如图1所示,是升级改造后的吹灰控制系统流程。
从中可以知道,在吹灰监控与数据采集系统的优化设计中,能够在微机的使用下,提高系统运行监控效能,并且基于蒸汽吹灰控制系统的允许需求,对系统工程流程进行优化与调整,以更好地满足130吨燃煤锅炉的运行需求。
(2)原控制系统中的调节模式过于粗放,难以满足吹灰控制系统的运行要求。
因此,在DCS系统的构建中,提高系统对温度的调节品质,并且在运行监控等方面,提高了监控效力,保障系统运行稳定剂安全。
此外,在吹灰器的参数设定中,应控制吹灰器电机在2KW以下,并且在进退位形程的电源控制中,使用统一的电缆控制模式,避免系统失效。
3 升级改造措施
3.1 改造吹灰源
在蒸汽吹灰控制系统的运行中,吹灰源的合理选取,是提高吹灰效果的重要保障。
为此,在吹灰源改造中,应将低压蒸汽替代锅炉汽饱和蒸汽,这是130吨燃煤锅炉蒸汽追回的最佳汽源选择。
(1)在低压蒸汽正太,汽压力在1.2Mpa,则无需进行降压,便可达到吹灰器的运行压力标准,进而有效降低了原系统汽压过高而导致吹灰器密封性等受损;(2)在低压蒸汽温度之下,蒸汽温度控制在330℃,便可以达到吹灰器的温度要求,同时也满足了蒸汽参数的设计
标准。
因此,再次温度之下,吹灰前可不进行疏水,且运行中不会出现蒸汽凝结带水等问题,降低了燃煤锅炉的热量损失;(3)在蒸汽压力降低之后,吹灰管道疏水实现了可回收利用,能够在直接进入锅炉疏水系统的条件之下,实现了回收利用,同时也避免了汽水损失,达到节能降耗的效果。
3.2 调整运行参数
为更好地实现系统升级改造,应对燃煤锅炉蒸汽吹灰器的运行参数进行一定的调整,并且基于实际需求,强化对安装位置、喷嘴直径、吹灰蒸汽参数等进行有效调整。
如表1所示,是基于问题分析后,对原系统运行参数的调整。
从中可以知道,喷嘴直径进行了调整,并且在吹灰蒸汽参数的设定中,以低压状态为主,以更好地提高汽源质量。
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