提高達電3號爐吹灰控制系統調節品質

李紅

摘 要： 本文主要分析了達電3號爐吹灰控制系統的調節功能及該系統調節功能的改進。3號爐自投產以來， 由于設計、安裝存在一些問題，導致吹灰調節系統經常出現一些故障，威脅機組的安全穩定運行。作者本著認真負責的工作態度不斷地探索和實踐，通過將吹灰母管壓力、溫度自動改為INFI-90控制，對組態自行設計和下裝，將吹灰疏水溫度自動改為邏輯控制等措施，成功地解決了問題，保證了機組的安全穩定運行。

關鍵詞： 達電3號爐 吹灰控制系統 調節品質

一、原有狀況

達電3號爐為北京巴布科克、威爾科斯有限公司生產的B&WB-1025/18.44-M亞臨界參數一次中間再熱單汽包自然循環水管式煤粉爐。為防止鍋爐各受熱面積灰結焦現象，設計了吹灰控制系統。該吹灰控制系統采用OMRON C200H-MR831主機進行定時順序控制，同時監視以吹灰系統所有參控設備的運行狀態和有關報警信號。吹灰器型號為IK-525B有54臺，IR-3有30臺，分布在爐膛、空預器、過熱器及尾部煙道附近，吹灰介質為過熱蒸汽，蒸汽壓力為1.96Mpa，蒸汽溫度為400℃。吹灰調節系統由再熱器熱段引來蒸汽，由凝升泵出口引來減溫水，經調節閥提供符合規程要求的吹灰蒸汽，由壓力調節閥及其控制回路、減溫調節閥及其控制回路和疏水調節閥及其控制回路組成。壓力調節閥及其控制回路用于控制吹灰母管蒸汽壓力；減溫調節閥及其控制回路用于控制吹灰母管蒸汽溫度；疏水調節閥及其控制回路用于實現當吹灰蒸汽溫度高于給定值時，調節疏水調節閥關閉，當吹灰蒸汽溫度低于給定值時，調節疏水調節閥打開，排掉不符合要求的吹灰蒸汽，防止吹灰蒸汽帶水。

原有吹灰調節系統的主要設備有：一只壓力調節閥，配FISHER3600定位器、FISHER氣動基地式壓力調節儀；一只減溫調節閥，配FISHER3582定位器、FISHER氣動基地式溫度調節儀和K型熱電偶；五只疏水調節閥，配HTP定位器、KFT氣動基地式溫度調節儀和測量溫包。

二、問題提出及原因分析

1.問題提出：3#爐吹灰母管壓力、溫度調節原設計為FISHER型氣動基地式調節，調節性能很不穩定，調節特性差，經常造成吹灰母管蒸汽壓力、溫度參數的超限，使鍋爐各受熱面積灰結焦情況嚴重，有時參數控制不好還容易吹爆爐膛管排，嚴重威脅機組的安全和經濟運行；壓力、溫度調節儀安裝在爐頂，長期工作在45℃以上的工作環境，造成吹灰壓力、溫度調節故障頻發，每次吹灰必須爐頂有人現場監控，造成維護量大，備品備件費用消耗多。#3爐吹灰疏水溫度調節原設計為KFT型氣動基地式調節，該測量溫包經常故障導致溫度測量不準確，為保證吹灰不帶水，疏水調節閥只能在全開位置，浪費了大量的吹灰蒸汽。按平均每天吹灰兩次，每次三小時計算，每根疏水管每小時流量約為1.5噸，每年浪費的蒸汽量為：365×2×3×5×1.5=16425噸。

2.原因分析：吹灰母管壓力、溫度調節為美國產FISHER氣動基地式調節，設備為80年代產品，技術較落后，性能很不穩定，故障頻發，而吹灰疏水溫度調節為廣東產KFT氣動基地式調節，測量溫包不線性，靈敏度低，調節特性差，故障率較高；該調節系統設計也不合理，沒有遠傳信號，無法直觀監視吹灰蒸汽壓力和溫度，也無法遠方操作和控制；調節系統工作環境較惡劣，調節設備長期在溫度45℃以上的環境中工作，大大地縮短了設備的使用壽命，提高了設備損壞的幾率。

三、問題的解決

1.吹灰母管壓力、溫度調節回路的改進：為方便運行和檢修人員能夠直觀地監視和控制吹灰母管壓力和溫度，將基地式調節改為INFI-90系統來實現遠程控制。增加壓力和溫度變送器各一臺作為遠傳信號；增加CIS12輸入/輸出子模件和相應端子板各一塊，接受變送器的直流4-20毫安電流信號并送至MFP02主模件；MFP02主模件將變送器來的信號進行處理，經模件內部送入環路進行顯示，同時將處理后的信號與給定值進行比較和PID運算后，經CIS12輸入/輸出子模件輸出直流4-20毫安電流信號至現場；增加電氣轉換器兩臺，接受子模件輸出的直流4-20毫安電流信號，將其轉換為3-15PSI（0.2-1kgf/cm2）氣壓信號輸出；定位器將電氣轉換器來的氣壓信號放大、處理后，輸出控制壓力調節閥的開度，同時經反饋桿反作用于定位器，使調節閥達到一個新的平衡狀態。

2.吹灰疏水溫度調節回路改進：為方便運行和檢修人員能夠直觀地監視和控制吹灰疏水溫度，保證吹灰不帶水，將基地式調節改為兩位式邏輯控制，并引入INFI-90系統來實現。增加五只鎧裝K型熱電阻作為遠傳信號；增加ASM03熱電阻子模件和相應端子板各一塊，接受熱電阻的阻值信號并送至AMM03主模件；AMM03主模件將熱電阻來的信號處理后送至MFP02主模件；MFP02主模件將處理后的信號經模件內部送入環路進行顯示，同時與高低限值進行判斷，輸出開或關指令信號經DSO04邏輯輸出子模件至現場；增加五只直流24伏兩位三通電磁閥，接受子模件輸出的開或關指令信號，控制疏水調節閥打開或關閉。

四、改進效果及經濟分析

吹灰調節系統改進后對吹灰控制系統進行了長期跟蹤調查，設備缺陷發生次數和壓力、溫度超限次數大大地減少，吹灰母管蒸汽壓力能夠自動維持在1.7-2.0Mpa，吹灰母管蒸汽溫度自動維持在350-400℃，吹灰疏水溫度控制在200-220℃，完全能夠滿足吹灰系統正常運行的要求，大大減輕了運行和檢修人員的勞動強度，同時為機組安全、穩定，經濟運行奠定了堅實的基礎。

以前五臺吹灰疏水調節閥在全開位置，沒有溫度監視手段，造成吹灰蒸汽大量浪費。按平均每天吹灰兩次，每次三小時計算，每根疏水管每小時流量約為1.5噸，每年浪費的蒸汽量為：365×2×3×5×1.5=16425噸，改造后只要吹灰蒸汽有水則開疏水調節閥放水，沒水則關閉疏水調節閥，將以上數量的吹灰蒸汽節約， OIS上的監視曲線畫面如圖1所示。同時，改造后減少了使用備品，按每季度節約一臺設備計算，每年節約為：4×8000=32000元。間接方面，如果未改造而造成吹爆爐膛管排被迫停爐，那么檢修時間約為7天，損失電量7×25×24=4200萬千瓦時，啟爐一次消耗燃油150噸，累計損失至少3140000元。

五、結語

這次吹灰調節系統的改造，確實解決了現場設備的重大隱患，并逐步向達電1#、2#和4#機組進行了推廣，取得了良好的效果，同時積累了DCS系統改造方面的經驗，為今后氣動基地式調節系統向DCS系統改造提供了有價值的參考。