二次風系統(tǒng)風門的改造

二次風系統(tǒng)風門的改造

1計劃配置煤粉系統(tǒng)金橋變電站2號（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、固體排放、懸掛式結(jié)構(gòu)鍋爐。其制粉系統(tǒng)配置5套上海重型機器廠產(chǎn)HP843磨煤機,磨碗式中速磨,通過混合一次風將煤粉直接吹入爐膛進行燃燒。燃燒系統(tǒng)均等配風,四角切圓燃燒,燃用煙煤。2二時風系統(tǒng)的總結(jié)和重建原因2.1噴嘴二次風排放金橋熱電廠2號鍋爐燃燒器的布置情況為每角共13層噴嘴:5層一次風噴嘴,7層二次風噴嘴,1層頂二次風(即燃盡風)噴嘴。其中3層二次風噴嘴中均布置有點火穩(wěn)燃用油槍,5層一次風噴嘴四周均布置有偏置周界風。13層供給二次風及周界風的風室均設(shè)有風門擋板,每個風門擋板配有1個氣動執(zhí)行器,用于自動調(diào)節(jié)。燃燒器噴嘴布置如圖1所示。2.2反饋信號與控制系統(tǒng)不統(tǒng)一,影響鍋爐不能正常運行該廠原二次風系統(tǒng)風門執(zhí)行機構(gòu)為氣動執(zhí)行機構(gòu),采用層控方式,1層4個執(zhí)行機構(gòu)使用1臺電—氣信號轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器將電流信號轉(zhuǎn)換為4個氣信號送至四角風門,通過調(diào)整4路氣源壓力使四角執(zhí)行機構(gòu)同步動作,反饋信號由反饋裝置單獨發(fā)出。由于這種電—氣信號轉(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)行機構(gòu)動作一致,反饋裝置須單獨調(diào)節(jié)零點和行程,零點漂移問題嚴重,不能準確控制,經(jīng)常出現(xiàn)控制指令與4個執(zhí)行機構(gòu)的反饋信號存在較大偏差的情況。又由于現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣,爐四角保溫效果差,造成氣缸密封圈因過熱而損壞,氣缸漏氣嚴重,執(zhí)行器經(jīng)常拒動,以至二次風、周界風、油配風、燃盡風等控制系統(tǒng)不能投入自動,影響爐膛的配風,對燃燒調(diào)整及鍋爐的經(jīng)濟運行產(chǎn)生較大影響,而且設(shè)備的維護量也逐年增加,維護成本上升。因此,必須對執(zhí)行機構(gòu)進行改造。3好的空氣預(yù)壓機裝置綜合以上因素并結(jié)合現(xiàn)場實際情況,決定采用單控智能型分體式執(zhí)行機構(gòu),即定位器、位返裝置分體式布置。選用了德國Festo氣動執(zhí)行機構(gòu),其具有以下特點: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150℃;氣缸啟動壓力低,可調(diào)性能好,響應(yīng)快;氣缸無油潤滑,氣耗低;適用于惡劣的環(huán)境條件,日常操作方便;具有機械卡澀報警保護功能;系統(tǒng)故障率低等。氣動控制系統(tǒng)采取1對1單獨控制,由DCS提供4～20mA控制信號,經(jīng)控制柜中的定位器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的壓力信號傳至執(zhí)行器氣缸,實現(xiàn)定位控制。為克服鍋爐現(xiàn)場高溫環(huán)境對控制元件的影響,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執(zhí)行器,同時也增加了52個西門子智能定位器。新增模擬量輸出(AO)控制點39個。4控制板的自動控制二次風系統(tǒng)各層風室都設(shè)有風門擋板,每個風室的風門擋板均可通過各自的執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)自動控制。風門擋板可單控調(diào)節(jié),但為使同1層各角風門動作同步,也可通過對同1層的執(zhí)行機構(gòu)定位器發(fā)出相同的控制指令進行層控調(diào)節(jié)。4.1周界風風門面板開度鍋爐負荷<60%B-MCR(鍋爐連續(xù)最大蒸發(fā)量)時,未投運煤粉噴嘴對應(yīng)的周界風風門擋板應(yīng)全開,投運煤粉噴嘴對應(yīng)的周界風風門擋板開度是該煤粉噴嘴出力的函數(shù)(如圖3所示);鍋爐負荷>60%B-MCR后,所有周界風風門擋板應(yīng)全開。爐膛吹掃及鍋爐停運階段應(yīng)將風門置于吹掃位置(即全開)。4.2油槍風門開度當油槍投入運行、進行鍋爐啟動或低負荷助燃時,該油槍層油配風風門擋板的控制應(yīng)在“油槍點火控制”方式下。該方式要求首先讓油配風擋板處于點火位置(即風門保持0～5%的開度),然后向該層中的某個油角控制系統(tǒng)發(fā)出點火信號,當該層中第2支要投運的油槍火焰檢測器檢測到火焰存在信號30s后,擋板開度方可由點火位置開至10%左右,之后隨著回油壓力的增大而增大,這時油槍風門開度是回油壓力的函數(shù)(如圖4所示)。在以下3種情況下,該層油配風均作為普通二次風,其風門擋板的控制按普通二次風風門擋板置入差壓控制:同1層4只油槍全部停運時;油槍切除且清掃完成后;油槍及與其相鄰的周界風均在運行時。4.3次風風門斑塊的開度普通二次風指未布置油槍或雖布置油槍但未投入運行的二次風。二次風風門擋板是根據(jù)差壓控制方式進行調(diào)節(jié)的,該方式是用鍋爐負荷所對應(yīng)的爐膛、二次風箱壓力之差與該層二次風風門擋板偏置設(shè)定輸出值的偏差信號去調(diào)節(jié)二次風風門擋板的開度。爐膛、二次風箱的差壓與蒸汽流量百分比(當前負荷下的主蒸汽流量所占額定負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風門投入差壓控制方式,通過調(diào)整二次風風門擋板開度,滿足風箱與爐膛差壓設(shè)定值的要求。當與某1層普通二次風相鄰的煤粉噴嘴都未投入運行時,該層普通二次風又稱為閑置的普通二次風。當某1層的煤粉噴嘴都要投入運行前,在維持適當風量的同時,應(yīng)使相關(guān)聯(lián)的閑置普通二次風風門由差壓控制方式下的某個中間位置調(diào)到全開位置,風門調(diào)整到位后方能允許該層煤粉噴嘴投運。其余閑置普通二次風層的風門擋板仍應(yīng)置于“差壓控制”方式。4.4斑塊的控制燃盡風是為使鍋爐未燃盡的燃料充分燃燒所設(shè)計的輔助風。燃盡風風門擋板的控制是根據(jù)鍋爐負荷的總?cè)剂狭克鶎?yīng)的燃盡風風門擋板開度與該層風門擋板指令開度之差進行調(diào)節(jié)的。燃盡風風門擋板開度與燃料量百分比(當前燃料量所占總?cè)剂狭康谋壤?的函數(shù)關(guān)系如圖6所示。4.5風門動作的限制鍋爐發(fā)生主燃料跳閘(MFT)后,將所有的周界風風門、油配風風門、二次風風門及燃盡風風門置于全開位置。若此時爐膛總風量小于額定工況下總風量的30%,則5min后才允許風門動作;若此時送風機或引風機全跳,則1min后才允許風門動作。5風門執(zhí)行機構(gòu)改造通過對該廠2號鍋爐二次風系統(tǒng)風門執(zhí)行機構(gòu)的治理改造,避免了同層風門個別角拒動及各角開度相差大等問題,風門控制的穩(wěn)定性和故障率較改造前有了很大改善,而且加強了風門調(diào)整的靈活性,可以克服由于各風門的特性差異造成的4角不均衡配風現(xiàn)象,