二次風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)的改造

二次風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)的改造

1計(jì)劃配置煤粉系統(tǒng)金橋變電站2號(hào)（300mw）鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)1噸和25噸。h、亞臨界、自然循環(huán)蒸汽包、單管、加熱、平衡通風(fēng)、固體排放、懸掛式結(jié)構(gòu)鍋爐。其制粉系統(tǒng)配置5套上海重型機(jī)器廠產(chǎn)HP843磨煤機(jī),磨碗式中速磨,通過(guò)混合一次風(fēng)將煤粉直接吹入爐膛進(jìn)行燃燒。燃燒系統(tǒng)均等配風(fēng),四角切圓燃燒,燃用煙煤。2二時(shí)風(fēng)系統(tǒng)的總結(jié)和重建原因2.1噴嘴二次風(fēng)排放金橋熱電廠2號(hào)鍋爐燃燒器的布置情況為每角共13層噴嘴:5層一次風(fēng)噴嘴,7層二次風(fēng)噴嘴,1層頂二次風(fēng)(即燃盡風(fēng))噴嘴。其中3層二次風(fēng)噴嘴中均布置有點(diǎn)火穩(wěn)燃用油槍,5層一次風(fēng)噴嘴四周均布置有偏置周界風(fēng)。13層供給二次風(fēng)及周界風(fēng)的風(fēng)室均設(shè)有風(fēng)門(mén)擋板,每個(gè)風(fēng)門(mén)擋板配有1個(gè)氣動(dòng)執(zhí)行器,用于自動(dòng)調(diào)節(jié)。燃燒器噴嘴布置如圖1所示。2.2反饋信號(hào)與控制系統(tǒng)不統(tǒng)一,影響鍋爐不能正常運(yùn)行該廠原二次風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),采用層控方式,1層4個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用1臺(tái)電—?dú)庑盘?hào)轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為4個(gè)氣信號(hào)送至四角風(fēng)門(mén),通過(guò)調(diào)整4路氣源壓力使四角執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動(dòng)作,反饋信號(hào)由反饋裝置單獨(dú)發(fā)出。由于這種電—?dú)庑盘?hào)轉(zhuǎn)換器控制精度低,死區(qū)大,層控指令靠調(diào)整4路氣源壓力很難使四角執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致,反饋裝置須單獨(dú)調(diào)節(jié)零點(diǎn)和行程,零點(diǎn)漂移問(wèn)題嚴(yán)重,不能準(zhǔn)確控制,經(jīng)常出現(xiàn)控制指令與4個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋信號(hào)存在較大偏差的情況。又由于現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡劣,爐四角保溫效果差,造成氣缸密封圈因過(guò)熱而損壞,氣缸漏氣嚴(yán)重,執(zhí)行器經(jīng)常拒動(dòng),以至二次風(fēng)、周界風(fēng)、油配風(fēng)、燃盡風(fēng)等控制系統(tǒng)不能投入自動(dòng),影響爐膛的配風(fēng),對(duì)燃燒調(diào)整及鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生較大影響,而且設(shè)備的維護(hù)量也逐年增加,維護(hù)成本上升。因此,必須對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行改造。3好的空氣預(yù)壓機(jī)裝置綜合以上因素并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,決定采用單控智能型分體式執(zhí)行機(jī)構(gòu),即定位器、位返裝置分體式布置。選用了德國(guó)Festo氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),其具有以下特點(diǎn):控制精度高,調(diào)試方便;雙作用氣缸,行程范圍可選;耐高溫,最高可達(dá)150℃;氣缸啟動(dòng)壓力低,可調(diào)性能好,響應(yīng)快;氣缸無(wú)油潤(rùn)滑,氣耗低;適用于惡劣的環(huán)境條件,日常操作方便;具有機(jī)械卡澀報(bào)警保護(hù)功能;系統(tǒng)故障率低等。氣動(dòng)控制系統(tǒng)采取1對(duì)1單獨(dú)控制,由DCS提供4～20mA控制信號(hào),經(jīng)控制柜中的定位器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力信號(hào)傳至執(zhí)行器氣缸,實(shí)現(xiàn)定位控制。為克服鍋爐現(xiàn)場(chǎng)高溫環(huán)境對(duì)控制元件的影響,定位器采用分體安裝形式(如圖2所示)。增加了52套雙氣缸作用的氣動(dòng)執(zhí)行器,同時(shí)也增加了52個(gè)西門(mén)子智能定位器。新增模擬量輸出(AO)控制點(diǎn)39個(gè)。4控制板的自動(dòng)控制二次風(fēng)系統(tǒng)各層風(fēng)室都設(shè)有風(fēng)門(mén)擋板,每個(gè)風(fēng)室的風(fēng)門(mén)擋板均可通過(guò)各自的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。風(fēng)門(mén)擋板可單控調(diào)節(jié),但為使同1層各角風(fēng)門(mén)動(dòng)作同步,也可通過(guò)對(duì)同1層的執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位器發(fā)出相同的控制指令進(jìn)行層控調(diào)節(jié)。4.1周界風(fēng)風(fēng)門(mén)面板開(kāi)度鍋爐負(fù)荷<60%B-MCR(鍋爐連續(xù)最大蒸發(fā)量)時(shí),未投運(yùn)煤粉噴嘴對(duì)應(yīng)的周界風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板應(yīng)全開(kāi),投運(yùn)煤粉噴嘴對(duì)應(yīng)的周界風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度是該煤粉噴嘴出力的函數(shù)(如圖3所示);鍋爐負(fù)荷>60%B-MCR后,所有周界風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板應(yīng)全開(kāi)。爐膛吹掃及鍋爐停運(yùn)階段應(yīng)將風(fēng)門(mén)置于吹掃位置(即全開(kāi))。4.2油槍風(fēng)門(mén)開(kāi)度當(dāng)油槍投入運(yùn)行、進(jìn)行鍋爐啟動(dòng)或低負(fù)荷助燃時(shí),該油槍層油配風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板的控制應(yīng)在“油槍點(diǎn)火控制”方式下。該方式要求首先讓油配風(fēng)擋板處于點(diǎn)火位置(即風(fēng)門(mén)保持0～5%的開(kāi)度),然后向該層中的某個(gè)油角控制系統(tǒng)發(fā)出點(diǎn)火信號(hào),當(dāng)該層中第2支要投運(yùn)的油槍火焰檢測(cè)器檢測(cè)到火焰存在信號(hào)30s后,擋板開(kāi)度方可由點(diǎn)火位置開(kāi)至10%左右,之后隨著回油壓力的增大而增大,這時(shí)油槍風(fēng)門(mén)開(kāi)度是回油壓力的函數(shù)(如圖4所示)。在以下3種情況下,該層油配風(fēng)均作為普通二次風(fēng),其風(fēng)門(mén)擋板的控制按普通二次風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板置入差壓控制:同1層4只油槍全部停運(yùn)時(shí);油槍切除且清掃完成后;油槍及與其相鄰的周界風(fēng)均在運(yùn)行時(shí)。4.3次風(fēng)風(fēng)門(mén)斑塊的開(kāi)度普通二次風(fēng)指未布置油槍或雖布置油槍但未投入運(yùn)行的二次風(fēng)。二次風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板是根據(jù)差壓控制方式進(jìn)行調(diào)節(jié)的,該方式是用鍋爐負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的爐膛、二次風(fēng)箱壓力之差與該層二次風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板偏置設(shè)定輸出值的偏差信號(hào)去調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板的開(kāi)度。爐膛、二次風(fēng)箱的差壓與蒸汽流量百分比(當(dāng)前負(fù)荷下的主蒸汽流量所占額定負(fù)荷下主蒸汽流量的比例)的函數(shù)關(guān)系如圖5所示。在爐膛吹掃完成后,應(yīng)將所有的普通二次風(fēng)風(fēng)門(mén)投入差壓控制方式,通過(guò)調(diào)整二次風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度,滿足風(fēng)箱與爐膛差壓設(shè)定值的要求。當(dāng)與某1層普通二次風(fēng)相鄰的煤粉噴嘴都未投入運(yùn)行時(shí),該層普通二次風(fēng)又稱(chēng)為閑置的普通二次風(fēng)。當(dāng)某1層的煤粉噴嘴都要投入運(yùn)行前,在維持適當(dāng)風(fēng)量的同時(shí),應(yīng)使相關(guān)聯(lián)的閑置普通二次風(fēng)風(fēng)門(mén)由差壓控制方式下的某個(gè)中間位置調(diào)到全開(kāi)位置,風(fēng)門(mén)調(diào)整到位后方能允許該層煤粉噴嘴投運(yùn)。其余閑置普通二次風(fēng)層的風(fēng)門(mén)擋板仍應(yīng)置于“差壓控制”方式。4.4斑塊的控制燃盡風(fēng)是為使鍋爐未燃盡的燃料充分燃燒所設(shè)計(jì)的輔助風(fēng)。燃盡風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板的控制是根據(jù)鍋爐負(fù)荷的總?cè)剂狭克鶎?duì)應(yīng)的燃盡風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度與該層風(fēng)門(mén)擋板指令開(kāi)度之差進(jìn)行調(diào)節(jié)的。燃盡風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板開(kāi)度與燃料量百分比(當(dāng)前燃料量所占總?cè)剂狭康谋壤?的函數(shù)關(guān)系如圖6所示。4.5風(fēng)門(mén)動(dòng)作的限制鍋爐發(fā)生主燃料跳閘(MFT)后,將所有的周界風(fēng)風(fēng)門(mén)、油配風(fēng)風(fēng)門(mén)、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)及燃盡風(fēng)風(fēng)門(mén)置于全開(kāi)位置。若此時(shí)爐膛總風(fēng)量小于額定工況下總風(fēng)量的30%,則5min后才允許風(fēng)門(mén)動(dòng)作;若此時(shí)送風(fēng)機(jī)或引風(fēng)機(jī)全跳,則1min后才允許風(fēng)門(mén)動(dòng)作。5風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造通過(guò)對(duì)該廠2號(hào)鍋爐二次風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的治理改造,避免了同層風(fēng)門(mén)個(gè)別角拒動(dòng)及各角開(kāi)度相差大等問(wèn)題,風(fēng)門(mén)控制的穩(wěn)定性和故障率較改造前有了很大改善,而且加強(qiáng)了風(fēng)門(mén)調(diào)整的靈活性,可以克服由于各風(fēng)門(mén)的特性差異造成的4角不均衡配風(fēng)現(xiàn)象,