热面吸热量是否增加而定,在一般情况下汽温也会增高;这一区域的吹灰,汽温反应较快,尤其是过热汽温的反应速度更快,要注意及时进行调节。
在这一区域的吹灰过程中,吹灰汽耗对压力的影响大,因此汽压会有一定的下降,负荷也会有所降低;在吹灰过程中可以视情况少量增加燃料量。但要注意在吹灰结束后汽压与负荷都会回升。
吹灰系统的特点是受控设备数量较多,但种类较少且分时运行,对单台设备的控制要求是简单的,而对系统整体运行的要求却是复杂的。
以可编程序控制器(简称PLC)为核心的吹灰器可编程序控制系统能适应不断发展的要求,它利用可编程序逻辑来执行系统要求,并按照一系列的数据指令把要求储存在PC用户储存器,它可以灵活地组成不同的吹灰程序以满足不同的运行要求。
系统的设计原则为操作简单、可靠性高、修改方便和有清晰的显示,设有多种运行程序、各种运行和联锁以及系统的各参数(如可同时运行的吹灰器台数和类型等)都可编成程序而作为装置工作软件的一部分。
3.3 设计应实现的功能
吹灰器设备及吹灰程控系统是保证锅炉正常运行及性能参数必不可少的手段。吹灰器的程控系统由PLC实现,系统可在控制台进行自动程序操作、远程手动操作,现场可实现就地手操,并具有报警装置。实现吹灰的控制系统应具有信号采集、单体操作及顺序控制等功能。信号采集主要包括设备运行状态、温度、压力测点等的监测;单体操作主要包括对电动阀门及吹灰器等设备进行单独操作功能;顺序控制是指对一个功能组或功能子组中的设备,按照特定的顺序自动执行另外,当系统发生突发事件时,应具有相应的保护措施,如在机组MFT(主燃料跳闸)情况下,应立即退出所有吹灰器。在每次启动吹灰前,应事先确定好每只吹灰器的运行时间间隔和每次运行的吹扫时间,运行时按照时间顺序依次启动吹灰器,达到预定时间后再将吹灰器退出炉外,停止吹灰。由于锅炉各部分受热面灰污增长的速度不同,所以各部分受热面吹灰器的吹灰时间间隔也不一样。一般空气预热器4小时吹灰一次,其它受热面6一8小时吹灰一次。通常根据具体锅炉的运行经验、燃烧煤种和运行状况设置和调整吹灰器的操作顺序和运行时间,也可由运行人员根据现场情况,手动操作吹灰运行。
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每次停炉时,应对吹灰效果和受热面磨损情况进行检查,及时调整吹灰压力。当煤的品种有变化时,更应该注意这一点。
本次设计中实现的功能如下:
1.程序启动功能:指程序自动控制主进汽门和疏水门的打开和关闭以及吹灰器的顺序执行。
2.跳步功能:用来使任意一台运行出现故障的吹灰器停止运行跳步到下一台。
3.顺序运行功能:吹灰器的运行方式按烟气流动方向依次运行。
4.程序中断和复归功能:用来中断程控自动吹灰程序,也可实现复归使程序复归。
5.状态显示功能:用来显示当前运行过程中的状态和故障类型。
6.多种方式操作功能:吹灰系统可以自动运行,也可通过操作面板上的按钮手动操作指定某台吹灰器运行。此外还可以在现场对指定某台吹灰器控制运行。
7.警报警示故障功能:用来警报故障。它包含的警报有:吹灰器退吹超时,吹灰器运行超时、吹灰器启动失败(程序下)、吹灰器过负载、产生MFT、蒸汽压力异常、疏水温度异常。
3.4 吹灰系统的连锁保护功能
为了保证吹灰的质量和可靠性,对吹灰器需要都设置了报警和保护逻辑。主要有以下几方面组成。
1.吹灰蒸汽压力异常
当吹灰蒸汽系统暖管结束后,蒸汽的压力信号与设定值有偏差,系统有灯光报警,任何在工作的吹灰器自动退出,不允许进一步操作。
2. 吹灰器运行超时
吹灰器前进吹灰超过运行时间时,程控将使之后退;若后退超时,则自动停止程序并报警,直到报警消除后,运行人员按下消除报警按钮,程序才继续运行。
3. 吹灰器过载
该报警信号由热继电器产生。伸缩型吹灰器在运行中容易卡涩、跑道中有异物,电机容易发生过载。万一发生过载故障报警时,必须按下程序中断按钮,并
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派人去现场手动摇出吹灰器。待故障消除后将改吹灰器所对应的热继电器复位,此时恢复程序使程序继续运行。
4.锅炉故障报警
在自动运行过程中,出现炉膛负压高、负压低于设定值、锅炉跳闸等故障时,运行的吹灰器自动退出,系统将停止吹灰,且进行声光报警。
5.吹灰疏水温度异常
吹灰疏水温度大于230℃小于350℃时发出温度异常报警。
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第四章 吹灰系统的硬件设计
4.1 吹灰系统的总体设计
4.1.1吹灰系统的硬件配置和吹灰流程
吹灰程控系统由上位机、程控柜、动力柜三部分组成,见图4.1。 上位机操作单元安装在集控室内,由运行人员操作运行吹灰器并可观察吹灰器的运行情况。程控柜连着三个动力柜和现场的一些设备,PLC及继电器,电源输入/输出端子排等设备装在其内。
本装置配备了三只动力柜,用以驱动8台吹灰器和2台电动阀门。图4.4为吹灰系统硬件配置系统。
<10%MCR>70%MCRMFT程控柜DCS机柜PLC蒸汽管路压力控制器,温度控制器信号380V/AC动力柜动力柜动力柜蒸汽管路阀门控制及动力回路炉膛吹灰器控制伸缩式吹灰器控及动力回路制及动力回路
图4.1 吹灰系统的硬件配置图
吹灰器通常通过开关柜和DCS控制表盘来操作。控制系统控制着吹灰程序的进行,包括吹扫介质的压力监视、温度锁定和吹扫时间,这样可以保护锅炉和吹灰器。正常运行的锅炉,一般按烟气流向吹灰。吹扫频率取决于时间和受热面上积灰的多少。锅炉首次启动后,必须定时目测吹扫范围内受热面的情况,如清
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洁效果不佳,就应提高吹扫频率和吹扫压力。若受热面管子表面显得光滑或出现亮点,则吹扫频率和吹扫压力必须降低。如果某一段时间因疏于吹灰而导致锅炉积聚了大量飞灰,再进行吹灰不但会导致吹灰困难,而且会使设备受损。吹灰时锅炉应保持足够高的燃烧率,一般要求吹灰时锅炉负荷不低于70%MCR,以便吹灰时不将火吹熄。
本次设计的吹灰系统分为程控、手操和就地手操三种操作方式。
在操作台上按下启动按钮,运行指示灯亮,当切换到自动状态时,程序将自动打开主进汽电动门和疏水电动门进行暖管。疏水时间到后关闭疏水门。按照预先给定流程:炉膛吹灰器(#1,#2,#3,#4)——半伸缩式吹灰器(#5,#6)——长伸缩式吹灰器(#7,#8)吹灰器进行吹灰。待吹灰结束后,关闭主进汽电动门,打开疏水电动门。在吹灰进行中时,如果需要异常情况需要进行中断时,可按下“中断”按钮,待故障消除后,按下“复归”按钮,继续吹灰。若吹灰器的电动机过载时,应停止吹灰,并设法将其退出。当吹灰器不能退出时,应将去现场用专用手柄将吹灰器摇出。当转换开关切换到手动状态时可以通过操作台的按钮单独控制某台设备运行。
当工作人员需要去现场检查吹灰情况时,可以在炉旁控制吹灰器本体的按钮来进行单独对某一部位的吹灰。图4.2为吹灰器本体控制电路图。
STARTRVSSLSKM2KM1FRKM1KM2RLSKM1 图4.2 吹灰器本体控制电路图
后限位开关RLS初始为挤压状态,当按下启动按钮“START”时吹灰枪向前运行,后限位开关RLS复位,由KM1的辅助触点实现自锁。当吹灰枪运行到前限位时,前限位开关SLS断开,接触器KM2吸合吹灰抢开始后退,当后退至后限位时,后限位开关RLS断开吹灰器停止运行。如在吹灰过程中出现故障,可按下紧急返回按钮“RVS”使吹灰器紧急退回。
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