于洋
国电电力大同发电有限责任公司 山西省大同市 037043
摘要:本文通过分析自动送风调节的现状和控制原理,探讨各种火电厂自动送风调节系统中存在的问题,针对存在的问题采取相应的措施,为火电厂的安全稳定运行提供有力保障。
关键词: 火电厂送风;自动调节系统;问题分析
引言
送风自动调节系统是火电厂热力自动调节系统的重要组成部分,在保证锅炉安全经济运行中起着非常重要的作用。但目前送风调节系统存在许多问题。例如,测量空气量和氧气量不准确,氧气含量与锅炉的燃烧条件密切相关,若含量未处在安全范围内就可能引起事故,例如锅炉熄火和爆炸。长期以来,自动送风调节通常没有投入使用或火电厂不能够有效使用自动送风调节系统。本文分析了我国各热电厂的自动送风调节系统中存在的问题并给出相应的解决措施。
1自动送风调节系统现存问题
1.1600 MW机组送风调节系统中的问题
600 MW机组送风调节系统,目前主要采用两种自动调节系统。一种为采用ABB-Symphony分散控制系统(DCS),另一种采用国电智深EDPF-NT+分散控制系统(DCS)。该系统的空气供应调节中的主要问题:首先为其空气中的含氧量无法自动控制送风情况,无法自动投入;其次,主汽参数一定时,锅炉出口压力是一定的,在主汽管道内部,主汽阀的调节阀动作时会造成管道流阻的变化,从而造成主汽压波动较大;还有主汽、再热汽温度变负荷时容易超温等问题,间接影响送风系统的自动投入。
1.2 300 MW机组送风调节系统中的问题
300 MW机组送风调节系统采用北京百利公司的INFI-90分布式控制系统。INFI-90分散控制系统的功能代码多种多样,并且配置灵活。它可以实现更复杂的控制方案,并为送风调节系统的自动运行提供有利条件。空气供应调节中的主要问题:首先,空气量测量不准确。风量信号包括炉内二次风量、磨煤机热二次风量和一次风量。炉内二次风量和一次风量差压变送器的量程在出厂设置时过小,若所测风量长期超过该范围,导致风量测量不准确;其次,机组的负荷低,在180?200 Mw的负荷下长时间运转,送风转子叶片的开度较小(约35%)。靠近鼓风机的喘振区,它将给自动调节空气供应带来不利;最后,调整系统中许多参数设置不科学合理,需要根据实际情况进行重置。
1.3 200 MW机组的送风调节系统的问题
200 MW机组采用SPEC-200组合式电表来实现送风的自动调节。在修改送风调节系统的控制方案时会十分繁琐。风量信号原本测量并不准确,但在更换机翼测风装置后,基本解决了风量测量问题。200 MW机组不使用一次风机,主风量也由鼓风机提供。因此,当调节空气供应时,一次风和二次风的比例将受到影响。该比率影响锅炉的燃烧,因此空气供应调节必须确保总气压,同时确保最佳的空燃比以确保一次风和二次风比率。一次空气压力不能太高或太低,否则会导致一次空气粉末管道堵塞或粉末不能顺利排出,会影响锅炉的安全燃烧。该问题通常存在于容量为200 MW及以下的机组中。
1.4 125MW机组送风调节系统中的问题
125MW机组最初由KMM可编程控制器进行送风调节,后来使用TELEPERM ME分布式控制系统进行了完善和改进。分布式控制系统为送风调节系统的自动运行提供了有利条件。使用进口的氧气表后,氧气信号的测量更加准确。该机组的空气供应调节系统的主要问题在于,原始控制计划未考虑到鼓风机也供应一次风量,因此存在潜在的安全隐患。另外,鼓风机和引风机的致动器的死区相对较大,并且伺放与致动器不匹配。首先,鼓风机的输出不足。在额定负载下,鼓风机挡板完全打开,没有调整空间。其次,风量测量不准确或没有气流测量装置。部分锅炉里装有文丘理管,用于测量空气流量,但它安装在鼓风机出口和空气预热器之间。直管段不符合要求,测量值错误,其他锅炉无测风装置;此外,氧气测量失败,氧化锆探针只能使用半年左右。
1.5 125MW容量以下的设备问题
125MW容量以下的装置已投入使用很长时间,并且设备正在老化。基本上,它们没有调试和运输时自动调节送风的条件。
2送风调节系统的自动运行
2.1送风调节原理简介
目前,有许多用于自动送风调节的解决方案,例如带有氧气校正的送风调节系统和具有直接用氧量控制的送风调节系统。火力发电厂中最常用的是带有氧气校正功能的自动送风调节系统。
风量指令信号是由锅炉热量信号和燃料量选项中选择的最大值,以确保风量始终不小于燃油量;此外,最小风量设定值(通常为30%)也被选入大数值选择器中,以确保最小风量并防止锅炉灭火。烟气中氧气含量的测量值与设定值之间的偏差由比例积分调节器计算,并发送到校正乘法器以校正烟气中氧气含量,并作为最终总风量指令信号(AFD)输出。总风量的实际测量值(AF)包括熔炉内的二次风、磨煤机的热二次风和一次风。将总风量信号与总风量命令信号进行比较,然后将其发送到比例积分调节器,其输出由两个“M/A”操作站控制,以控制两个鼓风机的输出。送风调节系统中使用的氧气校正控制回路是为了确保空气与煤之间的合理比例,从而使锅炉可以经济地燃烧[1]。
2.2送风调节系统投入运行过程
2.2.1送风调节系统调试前的准备
为了确保送风调节系统的安全调试,避免锅炉熄火和爆炸,需要做很多工作进行调试。检查空气量和氧气量信号的正确性。首先,两侧空气预热器A和B前面的两个氧气测量信号通过逻辑电路,以选择适当的值作为氧气测量信号。信号逻辑电路的处理原理是:当A,B通道的信号均良好时,自动选择,也可以手动选择两者的平均值作为有效信号;当一个信号质量差时,自动选择另一个信号;当两个信号的质量较差时,氧气校正控制回路将无法自动打开。检查后,两个通道氧气测量信号和信号逻辑选择电路正确。
2 2.2送风调节系统投入运行
完成所有准备工作后,当设备负载为240 MW或更高时,送风将自动投入运行。首先,氧气校正电路是手动的,送风是自动调整的,空气量自动调节并投入运行后,氧气量将自动调控。
2.2.3氧气调节器的参数设定
在锅炉自动调节系统中,送风量和燃油量按一定比例进行协调,基本上保证了两者的适当比例。烟气中的氧气含量用作校正函数(校正送风量),因此氧气量调节器的校正效果应较慢。设置其参数时,调节过程的衰减率应约为1,并最终通过不断优化空气量调节器和氧气量来实现。调节器的参数进一步提高了自动调节的质量。
2.4借鉴国内外最新技术
在国外先进技术和社会发展的背景下,中国电厂自动控制系统的发展仍然存在许多问题和失败因素。这主要是因为该行业的许多关键技术尚待改进。在这个阶段,中国的电气自动化控制与许多其他国家相比,自动化控制系统一直是科学技术发展中的重要产业。在整个制造过程中,生产链的技术水平也应该达到很高的水平。与世界上许多发达国家相比,差距很小,但不能保证产品的档次。因此,中国在这一领域的不断创新和技术装备的突破可以真正确保火电厂在市场开发环境中的地位和影响力。技术是一个国家发展的核心支持。在每个环节,我们都必须注意技术的应用。从整个社会的发展和未来的发展趋势来看,我们必须考虑电厂自动送风调节系统的改进,并继续向国外先进技术学习以弥补这一不足。现阶段我国工业发展的不足,谦虚地采纳和接受了宝贵的经验,以便更好地适用于我国电厂自动送风调节系统的发展。
4结束语
火电厂热力自动调节系统中最关键的组成部分就是送风自动调节系统,能够保障电厂锅炉经济安全运行,通过本文对于多种类自动送风调节系统的问题分析,发现目前的,主要问题为送风的氧气量无法准确测定,且主汽压波动较大、主汽与再热汽温度变负荷时容易超温等,都可能导致锅炉的熄火和爆炸,本文根据常见问题给出了相应的解决措施,保证火电厂的良好平稳运行,提升经济效益。
参考文献
[1]邹子锋.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用研究[J].中国设备工程,2021(01):217-219.
[2]王冬生.火电厂热工自动化中自动控制理论及实际应用研究[J].应用能源技术,2020(10):14-16.
[3]陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析[J].科学技术创新,2019(34):195-196.