电厂锅炉吹灰系统组成及功能详解
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锅炉吹灰操作规程一概述本控制系统适用于火力发电机组煤粉锅炉吹灰系统。
能够完成对安装在锅炉本体及空气预热器上的所有吹灰器及吹灰蒸汽管路的控制和监视,可以减轻运行人员劳动强度,更好地保护运行设备,提高锅炉的运行效率。
本说明书适用于湖南大唐金竹山发电厂扩建工程2×600MW机组锅炉吹灰控制系统。
1.1.锅炉对吹灰工艺流程的要求根据锅炉性能设计的要求,在锅炉的炉膛、烟道、尾部烟道和空气预热器上,共布置有戴蒙德机械有限公司制造的98台蒸汽吹灰器。
在本控制系统中,所有被控对象均有编号。
根据吹灰器布置的位置,将吹灰器分为炉膛前墙组、炉膛后墙组、炉膛左墙组、炉膛右墙组、左侧烟道组、右侧烟道组、左侧省煤器组、右侧省煤器组、空预器左侧组、空预器右侧组。
在正常情况下,控制系统和吹灰蒸汽管路系统允许处于对称位置的两只吹灰器同时工作,如IK02吹灰器和IK01吹灰器可同时工作,IR05吹灰器和IR06吹灰器可同时工作等。
锅炉及吹灰系统本身禁止多于2只的吹灰器同时工作,这是因为吹灰蒸汽管路系统难以提供多只吹灰器同时工作所需蒸汽量,且多只吹灰器同时吹灰对锅炉受热面也可能带来影响。
一般情况下,锅炉负荷较低时(<10MCR%)只用辅助蒸汽对空气预热器进行吹灰操作;当锅炉负荷略高时(10MCR%<70MCR%)可以用主蒸汽对空气预热器进行吹灰操作,并可以进行部分吹灰器的手动操作;只有当锅炉负荷平稳时(>70MCR%)可以全部吹灰器投入自动吹扫操作。
只有在锅炉负荷较大时才能进行其他组吹灰器的操作,并且在负荷较高、燃烧情况稳定时才能投入炉膛部分的吹灰器。
控制装置对此没有进行联锁控制,需要操作人员根据经验和实际情况在监控画面里进行相关吹灰器组的投/切操作。
在锅炉MFT出现时,不能使用蒸汽介质进行吹灰操作,正在工作的位于烟道的吹灰器都将自动退回,而正在工作的其他吹灰器将继续工作至其本身的工作过程结束,控制装置(位于自动运行方式时,将根据所进行的吹灰流程)或人工(装置手动运行方式时,由运行人员判断)关闭吹灰管路系统上的进汽阀,停止吹灰。
电厂锅炉吹灰系统组成及功能详解目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。
蒸汽吹灰器为传统吹灰器,目前使用数量最多,由于结构和介质的特点,加上高温环境的影响,吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象,设备故障率相对较高,要求维护水平较高;声波吹灰器,由于能量不足(目前最大声能在140分贝左右),与灰粒的固有频率差别很大,与积灰特性不适应,吹灰效果很差,基本上不能除掉已有的积灰,只能在其吹灰时阻止积灰的产生,造成锅炉受热面积灰严重,排烟温度升高,从而大大降低了锅炉热效率。
根据火电机组多年来运行经验表明,正确使用吹灰器对防止和清除锅炉水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器管外结渣和积灰有明显作用,对提高锅炉热效吹灰器的维护方法对吹灰器进行维修时,必须先切断电源,关闭吹灰器阀门前的蒸汽管路阀,以防吹灰器自行启动或其它电器事故。
1、定期检查各密封处有漏汽现象。
如有泄漏,可适当调整填料的压紧度;若调整仍无法解决的问题时,可更换填料密封圈。
当更换空心轴处的聚四氟乙烯密封圈时,V型开口应朝阀杆方向装人。
2、若阀门关闭后仍有泄漏,则表明阀座环与阀瓣的结合面磨损或变形,一般要重新研磨密封面;若密封面损坏到研磨不足以解决时,必须更换阀体。
3、定期加润滑油脂。
减速箱半处一次,启动臂、铜套处每周一次。
4、吹灰器应每年解体一次,经常检查行程开关,定期清理吹灰器上的积灰。
5、如电机负载过重,应检查吹灰枪是否弯曲。
如有弯曲应及时取出校直。
1 锅炉安装吹灰器的必要性对燃煤锅炉而言,炉膛燃烧水冷壁结焦,高温过热器及再热器挂焦,尾部受热面积灰是常见的不可避免的现象。
水冷壁结焦严重时,大渣使冷渣斗蓬住无法排渣;高温过热器和再热器结焦严重时,会使部分受热面间烟气通廊堵死;尾部受热面积灰严重时,会使过热器、再热器、省煤器、空预器传热效率降低,锅炉排烟温度升高,锅炉效率降低;受热面结焦、积灰还会引起受热面超温,加剧受热面腐蚀,缩短受热面寿命,严重时会影响锅炉的正常运行,甚至影响到巡检人员的人身安全。
吹灰系统讲义一、吹灰的目的:就是保证锅炉受热面清洁,降低排烟热损失,防止炉内结焦、防止受热面管壁金属超温,提高传热及锅炉效率。
二、吹灰系统介绍:1、吹灰枪:二期#5、#6炉每台总共有126只吹灰器:其中炉膛装有76只短吹,分五层(后墙四层),折焰角处4只长吹,水平烟道处16只长吹,尾部烟道布置28只长吹(其中省煤器六只),空预器2只。
2、减温减压站:吹灰汽源来自主蒸汽系统二级减温器后管道(#5机吹灰汽源来自壁再入口)经减温、减压站减压至1.47 1.96MPa送至吹灰汽源管道。
开机时空预器吹灰由辅汽接带。
3、自动疏水阀:吹灰开始时主汽阀开启,处于末端的疏水阀自动开启,蒸汽对管道进行加热,冷凝水排出。
当达到一定温度时,疏水阀自动关闭。
4、吹灰控制系统:#5机吹灰控制系统在集空室内,#5马达中心设吹灰器动力柜(4台)。
#6机吹灰系统控制由武汉锅炉自控设备公司设计,吹灰程控采用集中布置方式,吹灰器主回路控制元件安装在吹灰器动力柜中(4台),二次回路控制元件安装在程控柜中。
程控采用可编程控制器做主控机,操作元件、指示元件及模拟盘布置在程控柜上(2台);可编程序控制器采用日本KOYO公司SU-6型,模块式结构,输入176点,输出176点,用户存储器8K,模拟显示屏、吹灰器运行状态显示及故障点显示;在控制盘可进行现场手动——自动——盘面手动切换等功能。
三、吹灰器工作过程:二期吹灰器工作过程:电源接通,吹灰枪向前移动,当吹灰枪进入炉膛一定距离后,跑车上的撞销拨动摆动块,吹灰器阀门开启,吹灰开始。
跑车继续将吹灰枪送入炉膛,行程开关达到极限位置时,电机反转,跑车带动吹灰枪后退。
退至撞销重新拨动摆动块时阀门关闭,吹灰停止。
吹灰器完成了一个吹灰过程。
吹灰枪吹灰时,一边前进(或后退),一边转动,作螺旋运动。
喷头上的两只喷嘴沿螺旋线轨迹,将两股射流向受热面,达到清吹积灰和结渣的目的。
四、着重介绍#6炉吹灰控制系统:1、吹灰系统1)、主汽阀:设置在吹灰管路的最前端,吹灰器投运时打开,吹扫完毕后关闭,本次改造中将原MCC#2柜的GT -0123电动主汽阀的控制移位到吹灰程控#3柜进行控制,使吹灰系统电动一、二次门由控制系统来控制。
吹灰器一、吹灰器的结构及工作原理 (1)(一)吹灰器的结构组成及工作原理 (1)1.炉膛吹灰器 (1)2.烟道长伸缩型吹灰器 (3)3.回转式空预器的吹灰器 (7)(二)吹灰器的作用及影响 (8)1.积灰与结渣的危害 (8)2.吹灰器的作用 (9)3.吹灰器对锅炉工作的影响 (9)4.烟道吹灰的影响 (9)5.空预器吹灰的影响 (10)二、吹灰系统的联锁保护和自动装置 (12)(一)吹灰器程序控制 (12)1、概述 (12)2、吹灰程序控制装置介绍 (14)3、辅助控制 (14)(二)吹灰系统联锁保护 (17)三、吹灰器的运行 (19)(一)吹灰器的投运 (19)1. 吹灰器投运前的检查 (19)2. 空气预热器吹灰器投运 (20)3. 锅炉本体吹灰器的投入 (20)四、吹灰试验 (22)(一)冷态试验各电气回路动作情况 (22)(二)热态投入校验电动门及吹灰器动作 (22)五、吹灰系统的危险点分析及事故处理 (24)(一)危险点分析 (24)(二)吹灰器事故处理 (24)1. 吹灰器电机过负荷 (24)2. 吹灰器超时 (25)一、吹灰器的结构及工作原理(一)吹灰器的结构组成及工作原理吹灰器的种类很多,按结构特征的不同,有简单喷嘴式、固定回转式、伸缩式(又分短伸缩和长伸缩型)以及摆动式等。
各种吹灰器的吹灰工作机理基本是相似的,都是利用吹灰介质在吹灰器喷嘴出口处所形成的高速射流,冲刷受热面上的积灰和焦渣。
当气流(或气、水流)的冲击力大于灰粒与灰粒之间,或灰粒(焦渣)与受热面之间的粘着力时,灰粒(或焦渣)便脱落,其中小颗粒被烟带走,大块渣、灰则沉落至灰斗或烟道。
1.炉膛吹灰器(1)炉膛吹灰器的结构组成吹灰器是短伸缩型吹灰器,它是一种短行程、可退回的吹灰器,型号为IR-3D,用来吹扫炉膛水冷壁,它的螺纹管在行进中可以360°旋转,并有一个凸轮控制,对预先设置的部位进行吹扫。
结构如图:IR-3D吹灰器的结构由以下六个部分组成:1)鹅颈阀(包括阀门启动臂和内管—供气管);2)驱动系统(包括电机、涡轮箱、齿轮轴和控制箱);3)前支撑系统(包括主驱动轮);4)主齿轮罩;5)导向杆和支撑板系统(托盘装置);6)螺纹管、密封填料、凸轮装置。
电厂锅炉吹灰系统组成及功能详解
目前电站锅炉安装的吹灰设备主要是蒸汽吹灰器和声波吹灰器。
蒸汽吹灰器为传统吹灰器,目前使用数量最多,由于结构和介质的特点,加上高温环境的影响,吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象,设备故障率相对较高,要求维护水平较高;声波吹灰器,由于能量不足(目前最大声能在140 分贝左右),与灰粒的固有频率差别很大,与积灰特性不适应,吹灰效果很差,基本上不能除掉已有的积灰,只能在其吹灰时阻止积灰的产生,造成锅炉受热面积灰严重,排烟温度升高,从而大大降低了锅炉热效率。
根据火电机组多年来运行经验表明,正确使用吹灰器对防止和清除锅炉水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器管外结渣和积灰有明显作用,对提高锅炉热效率和锅炉安全运行有明显的效果。
吹灰器的维护方法对吹灰器进行维修时,必须先切断电源,关闭吹灰器阀门前的蒸汽管路阀,以防吹灰器自行启动或其它电器事故。
1、定期检查各密封处有漏汽现象。
如有泄漏,可适当调整填料的压紧度;若调整仍无法解决的问题时,可更换填料密封圈。
当更换空心轴处的聚四氟乙烯密封圈时,V 型开口应朝阀杆方向装人。
2、若阀门关闭后仍有泄漏,则表明阀座环与阀瓣的结合面磨损或变形,一般要重新研磨密封面;若密封面损坏到研磨不足以解决时,必须更换阀体。
3、定期加润滑油脂。
减速箱半处一次,启动臂、铜套处每周一次。
4、吹灰器应每年解体一次,经常检查行程开关,定期清理吹灰器上的积灰。
5、如电机负载过重,应检查吹灰枪是否弯曲。
如有弯曲应及时取出校直。
1 锅炉安装吹灰器的必要性对燃煤锅炉而言,炉膛燃烧水冷壁结焦,高温过热器及再热器挂焦,尾部受热面积灰是常见的不可避免的现象。
水冷壁结焦严重时,大渣使冷渣斗蓬住无法排渣;高温过热器和再热器结焦严重时,会使部分受热面间烟气通廊堵死;尾部受热面积灰严重时,会使过热器、再热器、省煤器、空预器传热效率降低,锅炉排烟温度升高,锅炉效率降低;受热面结焦、积灰还会引起受热面超温,加剧受热面腐蚀,缩短受热面寿命,严重时会影响锅炉的正常运行,甚至影响到巡检人员的人身安全。
因此,结焦、积灰是燃煤电站锅炉运行中存在的难题,在锅炉设计时均配有一定数量的吹灰器,常用的吹灰器有蒸汽吹灰器、燃气脉冲激波吹灰器、声波吹灰器。
下面就以上三种吹灰器的工作原理、技术特点、应用范围发表一下自己的看法。
2 蒸汽吹灰器
2.1 工作原理蒸汽吹灰器的工作原理是利用高温高压蒸汽流经连续变化的旋转喷头高速喷出,产生较大冲击力吹掉受热面上的积灰,随烟气带走,沉积的渣块破碎脱落。
2.2 主要型式
蒸汽吹灰系统主要由吹灰蒸汽管路系统、蒸汽吹灰器和程控装置三部分组成;蒸汽吹灰器的型式有炉膛吹灰器、长伸缩式吹灰器和空预器吹灰器。
蒸汽吹灰器均为电动驱动,阀门开启为机械式,配有蒸汽开度微调装置来调整吹扫蒸汽压力和流量,吹灰管为耐热合金钢。
各种吹灰器的主要性能参数见表1。
蒸汽吹灰器作为一种传统的吹灰方式,高温高压蒸汽直接吹扫受热面,对清除受热面的积灰和挂渣都有较好的作用,对结渣性强、灰熔点低的灰效果也很好。
其主要优缺点如下:
优点:(1) 可以布置在锅炉各个部位,能对炉膛、水平烟边、尾部竖井的受热面直接进行吹灰。
(2) 对结渣、灰熔点低和较粘的灰效果也很好。
(3) 蒸汽直接从锅炉引接,按设定程序运行吹灰。
(4) 短吹灰器运行可靠,长吹灰器也较为可靠。
缺点:
(1)吹灰耗费蒸汽,降低了烟气露点,增加了锅炉补给水。
(2)吹灰只能清除所吹到的受热面,吹灰有死角。
(3)长伸缩式吹灰器伸缩部分易变形卡涩,蒸汽吹伤受热面引起爆管,且
维护量大,结构尺寸大,占用较大的空间位置。
燃气脉冲激波吹灰器
3.1 工作原理
燃气脉冲激波吹灰器的工作原理是利用空气和可燃气体(如氢气、乙炔气、煤气、液化气和天然气等)以适当的比列混合,在一特殊的容器中混合,经高频点火,产生爆燃, 瞬间产生的巨大声能和大量高温高速气体,以冲击波的形式振荡、撞击和冲刷受热面管束,使其表面积灰飞溅,随烟气带走。
燃气脉冲激波吹灰器的不足
但是该技术也存在一定的不足,首先在锅炉上的应用范围很窄,由于爆燃后极易卷吸高温烟气和燃气泄漏等方面的考虑目前还只能应用于温度相对较低的尾部烟道下部(如空预器等)。
其次存在一定的安全隐患,由于工作介质为可燃气体,一旦设计结构不合理,生产质量有问题,都易引起可燃气体的泄漏,从而造成炉膛或环境发生安全事故。
第三系统较为复杂,对控制系统的要求很高。
第四没有稳定气源,需定期更换。
优点:
(1)冲击波能量大,既适合松散性积灰又适合粘结性积灰。
(2)整个系统简单,无转动机械,运行程序化,检修工作量小。
(3)结构尺寸小,占用较小的空间位置。
缺点:(1)吹灰消耗燃气,需定期更换供气设备。
(2)吹灰主要对垂直冲刷面作用大,吹灰有死角。
(3)吹灰长期冲刷固定的受热面,燃气须注意安全。
声波吹灰器
现在主流声波吹灰器洛阳万山
4.1 工作原理声波吹灰器有双音双频声波吹灰器和单音单频声波吹灰器两种,其发声原理不尽相同,双音双频声波吹灰器是将压缩空气流经一个高音高频发声哨产生的高音高频声波和一个低音低频声波发生罩反射形成的低音低频声波进行耦合叠加产生双音双频带状频率声波;单音单频声波吹灰器是将压缩空气或蒸汽流经金属膜片、旋笛、发声共振腔或其它声波发生组件产生很强的声音;声波在烟道或炉膛内传播,牵动烟气中的灰粒同步振动,在声波振动及疲劳反复累计作用下,使微小的灰粒难以靠近积灰面,也使沉积在受热面上的灰尘破坏剥离,从而达到清灰的目的。
优点:
(1)利用声波与灰粒及积灰发生振动和共振,适合松散性积灰。
(2)吹灰器简单可靠,无转动机械,运行程序化,维修工作量很少。
(3)声波可以达到其它吹灰器难以达到的位置,不留死角。
(4)对受热面管壁无吹损、无腐蚀,运行成本低。
缺点:
1)产生的声能能量有限,影响了其使用范围
根据三种吹灰器的技术性能,对锅炉炉膛、屏式受热面吹灰除焦来说,蒸汽吹灰器仍是最佳选择,也可配合声波吹灰器一起使用效果更佳。
对尾部受热面(低温过热器、省煤器、管式空气预热器),三种吹灰器均可采用,对粘性灰应优先采用燃气脉冲激波吹灰器。
对回转式空气预热器,适合采用声波吹灰器和燃气脉冲激波吹灰器,也可采用蒸汽吹灰器,前者在锅炉启动过程时即可投入运行。
不同有锅炉或不同的燃煤所配置的吹灰器的数量,种类、方式及吹灰参数均不同。
但一般来讲,锅炉吹灰系统由三部分组成:
1、吹灰介质管阀部分:包括主汽源阀,辅助汽源阀,减温减压站,各支管疏水阀,管道及检测吹灰介质的温度、压力、流量等检测器件。
2、吹灰清扫设备部分:
包括布置在锅炉各受热面在各种不同型号、不同行程、不同远行方式的吹灰清扫设备。
如湖北锅炉辅机厂生产的L 型炉膛系列,G型固定旋转系列,C型长伸缩系列等吹灰器。
3、吹灰系统程控装置部分:包括控制柜、动力柜。
吹灰程控装置在锅炉吹灰系统中无疑占有很重要的地位,它指挥整个锅炉吹灰系统安全可靠地运行。
中心控制元件选用PLC,使吹灰工艺柔性化,能够按照锅炉生产厂家提供的吹灰工艺,把整个锅炉吹灰系统协调起来,对锅炉吹灰系统的所有设备实现自动、遥控、就地电动操作,并有相应设备运行的状态显示、故障报警、联锁保护等功能,能满足吹灰运行的要求
吹灰控制系统的控制柜的组成由可编程控制器、电源、显示驱动板、小型继电器、接线端子排组成,通过端子排、电缆与动力柜进行联系,检修人员可通过编程器进行运行程序的修改。
吹灰控制系统的动力柜组成
由一系列交流接触器、空气开关、中间继电器、热继电器以及接线端子组成,用以驱动各种吹灰器及各类电动阀门。
吹灰系
统
蒸汽减压站
管道系统
吹灰器本体
炉膛吹灰器
短伸缩吹灰器
IR-3D 结构:鹅颈
阀内管吹灰枪与
喷嘴减速传动机
构支撑板和导向
杆系统
烟道长伸缩吹灰器
IK-525 型半伸缩吹灰器尾部省煤器及水平段再热器底部
IK-545 型长伸缩吹灰器对流过热器和再热器
烟道长伸缩吹灰器
吹灰器轨迹
螺旋线
退回与前进的轨迹错开1/2节距
IK-AH500 型空气预热器吹灰器
吹灰枪伸缩运动+预热器回转运动-- 》吹灰轨迹是数圈阿基米德螺旋线。