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浅析生物质工程中的调试问题 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 16-06-27

摘要:随着科技的发展,提倡环保成为当今世界的主旋律,因此这种发展资源分布广、环境影响小、可永续利用的生物质等可再生能源,成为中国能源发展的重要战略,生物质发电工程便随之陆续建设起来。调试是生物质发电工程投产前不可缺少的环节,为了方便以后的生物质发电工程能更高速投产,现将以南宫生物质工程为例,与各位同行分享该项目在调试阶段的一些原理及故障处理方式。
  关键词:生物质发电;调试;分析
O概述
  国能南宫生物质发电工程的锅炉采用丹麦BWE技术,燃烧玉米、稻草秸秆,额定蒸发量为130 Uh。汽轮机采用N30 -8.83/535型。高压单缸、凝汽式汽轮机,通过刚性联轴器直接带动发电机。DCS系统采用山东鲁能控制工程公司的LN2000分散控制。
1蒸汽吹灰
 蒸汽吹灰器是通过一定压力和一定温度的蒸汽,从吹灰器喷口高速喷出,对积灰受热面进行吹扫,以达到清除管壁积灰,提高锅炉热效率的节能设备。
 国能南宫生物发电工程锅炉设置有蒸汽吹灰系统,炉膛采用墙式吹灰器(11台),第三回程采用可伸缩枪式吹灰器(5台),省煤器和烟气冷却器所在回程采用耙式吹灰器(8台)。吹灰器的工作蒸汽是由主蒸汽减温减压后获得。
 现以HCB60ATO01长伸缩吹灰器为例,解释蒸汽吹灰分系统调试时碰到的问题及解决方法。吹灰器正常运行流程是:吹灰器启动后,脱离退到位限位开关;继续前进,至到触动进到位限位开关;再自动后退,至到触动退到位限位开关。 吹灰器远方启动需要满足的启动条件有:无MFT信号;吹灰汽源电动阀开到位;蒸汽母管压力不低于1 MPa;燃烧器的运行反馈正常且任一给料机运行。
 在吹灰器单体运行正常后进人分系统调试,此时不能投入吹灰用蒸汽,需要关闭吹灰汽源电动阀前的手动门。
 在运行过程中常常出现的故障及解决方法:
 (1)吹灰器远程启动后,很多吹灰器出现前进到一半行程时自动退回。
 正常吹灰器应为启动后吹扫到进到位,然后自动后退到退到位。就地启动运行吹灰器时均能走到进到位,然后退回。经检查发现逻辑设计了急退信号,在吹灰器运行一半时间时,发急退信号到吹灰器会使其后退。这是因为急退用时时间过短,延长急退时间远程启动吹灰器便均能走到进到位。
  经检查发现逻辑设计所有急退信号都汇集到一个总急退信号上。急退信号触发后,所有吹灰器后退到退到位。虽然蒸汽吹灰系统正常运行时,只有单台吹灰器运行,但急退信号为事故时紧急处理信号,不允许多次触发。故此删除所有吹灰器到急退的汇总,只保留画面上的手动急停信号。
  (2)吹灰器远程启动时,经常会报出启动失败信号、超时信号和启动超时信号现象的处理方法:
  启动失败信号是由启动指令发出后一定时间内启动完成信号未消失所触发。启动超时信号是由启动指令发出后一定时间内启动未失败且启动未完成时触发。因为两个信号都会使蒸汽吹灰程控中停,所以正常运行中不允许触发此信号。
  根据现场实际状况延长吹灰器运行后脱离退到位限位开关用时,吹灰过程中便不会出现启动失败信号;延长了吹灰器运行总时间,吹灰过程中也便不会出现超时信号。
 (3)吹灰器单体启停运行正常后,进入程控启动时,发现部分吹灰器不能正常启动的处理方法。
  吹灰器不能正常启动主要原因之一可能是吹灰器未脱离退到位限位开关。遇到此问题时建议适当延长启动指令脉冲时间。
2烟气除尘和疏灰
  国能南官生物发电工程锅炉除尘系统采用布袋除尘系统,包括旋转喷吹型脉冲袋式除尘器实现定时/定压差喷吹和在线检修。
  布袋除尘采用西门子S7 - 300来实现控制,同时与LN2000依靠modbus协议来实现数据通讯。
2.1烟气除尘事故
 当烟气除尘因布袋进口温度误动时,将会导致停炉。具体如下:除尘器解列后,除尘旁路一直未打开,过5s后除尘器重新投入。在此期间炉膛负压极度增大或减小导致上料线着火,此时不得不手动停炉。
 这种状况下,调用除尘历史曲线分析,如下:除尘曾发生因布袋进口温度误动(Is内从100+跳变到50 000+),导致除尘解列,Is内数据恢复。在此期间,除尘旁路始终未打开(当温度跳变时逻辑开旁路阀,布袋进口温度恢复后,逻辑关旁路阀);布袋进口温度恢复后,逻辑要求除尘器打开,但除尘延迟5s之后才完全投入;这样导致了除尘解列1 s、同时旁路阀关闭,等同于引风机被解列,导致炉膛瞬间正压,炉膛压力跳变2 000 +kPa;除尘回复后炉膛压力缓缓降下来,但正压导致上料线着火后连续错误关送风机,炉膛又负压过大;最后停炉。
  因布袋进口温度误动,而除尘解列后恢复过慢,在加上锅炉操作员处理不及时均会导致停炉。现场解决方式为取消了除尘解列开除尘旁路阀,改为手动开启。
  咨询PLC厂家知道PLC参加逻辑控制的模拟量信号没有防跳变的功能,而DCS实现模拟量的速率报警和坏点判断很容易。通讯来的模拟量可以通过DCS增加模拟量品质判断点(DI点,包括速率报警和坏点判断),再将品质判断点加入逻辑控制中。
2.2疏灰
  当设计疏灰量小于实际疏灰量,会导致气源风机出力不足,为同时保证2套旋风分离器和2套布袋除尘器的疏灰量,可使用循环吹灰方式。即先吹扫2套旋风分离器灰斗的灰(约8 min),再吹扫1号布袋除尘器灰斗的灰(约10 min),最后再吹扫2号布袋除尘器灰斗的灰(约10 min),依次循环吹扫。这样既保证了合理疏灰,又可避免因设计导致的处理不足问题。
  为了更好保证疏灰的正常,在投入灰斗电加热器的基础上可增加入灰斗喷吹阀,以保证灰斗不结块。灰斗喷吹阀用气为仪用空气。每套旋风分离器有1个灰斗喷吹阀,旋风分离器疏灰投入时,进行喷吹;每套布袋除尘器有4个喷吹阀,布袋除尘器疏灰投入时,依次循环喷吹5s。
3故障的防范措施
  分系统调试会遇到各种各样的情况,在保证单体运行正常时,还必须读懂逻辑,懂得如何强制和修改不合理的程序,以保证系统的正常运转。一般可以通过以下方式避免问题的发生。
 (1)必须要保证测点的接线紧固。所有测点屏蔽必须单方面接地,一般在DCS盘柜接地。
 (2)模拟量信号有无源和有源之分。压力变送器属于有源设备,须提供24 V DC电压。电动调节门的模拟量反馈属于无源设备,不能加入24 V DC电压。
 (3) DI信号接入前,须防止串人强电,以防烧毁卡件。设备的运行、停止等反馈信号需设备带电状况下测线路对地电压,以防串入强电。
 (4)单体调试后进入分系统调试前,须再次对点。在信号显示正常情况下,可以通过拆线来判读测点对应情况。
 (5)模拟量信号量程就地和DCS的必须对应。
 (6)运行设备前,检查控制逻辑,保证逻辑的可靠性和正确性。
4结论
  以上是以南宫生物质发电工程为例简单介绍了在调试过程中的一些原理与处理方法。希望能找出其中的优缺点,以便吸取教训、继续发扬优点,更好地开展以后的调试与试运工作。
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