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余热锅炉自动吹灰控制方式的改进

2020-07-09彭莉

科学导报·学术 2020年19期
关键词:自动控制稳定性

彭莉

摘  要:对垃圾焚烧余热锅炉蒸汽吹灰控制方式手动暖管及手动启动吹灰进行了分析,提出了利用程序逻辑判断,引入程控控制功能,实现一键吹灰自动控制的优化设计方案。此方案有效保证系统稳定性,且大大降低操作人员的劳动强度。

关键词:余热锅炉;暖管;自动控制;一键吹灰;稳定性;

1、问题的提出

垃圾焚烧余热锅炉加热管道结渣、积灰,会使锅炉出力降低,排烟温度损失增大,引风机消耗电量增加等不利因素。余热锅炉蒸汽吹灰是防止结渣、积灰进一步扩大的有效措施,蒸汽吹灰在合理操作下,可以清洁余热锅炉受热面,避免受热面的结渣、积灰。

2、吹灰现状

垃圾焚烧余热锅炉现有蒸汽吹灰装置布置在二三烟道以及省煤器上部,吹灰蒸汽汽源引于每台炉主蒸汽集汽集箱,额定吹灰压力1.2Mpa,每台炉共装设19台吹灰器,吹灰控制方式为PLC控制,目前通过DP通讯,已将锅炉吹灰各控制测点已引入至DCS中,实现了DCS集中控制。

目前锅炉吹灰主要分为手动暖管和手动启动吹灰PLC程序,此操作方式需要生产人员在暖管时单独打开吹灰疏水阀、吹灰进汽电动阀、吹灰进汽调节阀,且暖管分为低压暖管和高压暖管,当吹灰疏水温度达到吹灰允许条件时,才可进行操作整体吹灰,吹灰结束后进行再疏水,疏水阀门打开后,没有设计自动关的程序。

由于操作环节较多,等待时间较长,有时生产人员在忙于调整其他锅炉参数时,疏忽了吹灰蒸汽阀门的开关情况,造成较多蒸汽浪费,不利于锅炉经济运行,同时操作繁琐,也大大提高了生产人员的劳动力。

3、一键吹灰设计

利用目前已将现场吹灰器控制点已从PLC通讯到DCS中的有利条件,我们在DCS中实现全部一键吹灰的逻辑控制。

3.1 整体优化

将吹灰暖管、程序吹灰、吹灰结束疏水重新纳入至新的吹灰程序中,生产人员只需在DCS盘面上点击吹灰系统程控启动后,系统将自动运行吹灰程序。程控吹灰程序首先进行暖管,吹灰暖管主要依据疏水温度进行逻辑判断,设计了低压暖管和高压暖管,低压暖管阶段吹灰蒸汽入口调节阀自动打开至20%,在疏水温度达到140℃后,进入高压暖管,高压暖管吹灰蒸汽入口调节阀自动打开至40%,直至疏水温度达到吹灰允许温度,吹灰允许温度在DCS画面中设计可更改的设定画面,生产人员可根据不同工况条件下,单独设定允许吹灰的温度值,当达到允许吹灰温度后,延时1分钟,系统自动进行单个吹灰。当程控系统进行单个吹灰同时,触发入口调节阀自动跟踪压力调节,保证整个吹灰过程中压力稳定(自动跟踪压力至在DCS盘面中可自行设定)。在全部吹灰完后,程控系统自动关闭入口蒸汽电动阀,入口蒸汽调节阀强制手动,阀位自动跟踪至0%,打开疏水阀,自动疏水2分钟后,疏水阀自动关闭,整个吹灰过程完成。

3.2 压力自动控制

在程序进行单个吹灰器吹灰时,程序会将吹灰蒸汽压力根据设定值自动调节,为避免吹灰在切换吹灰器时瞬间憋压,完善逻辑如下:

根据长吹灰器和短吹灰器运行时间,在吹灰器退到位前20秒,将吹灰器蒸汽压力跟踪值自动切换至切换吹灰器时的跟踪值,引入提前量,加入前馈调节,并在DCS盘面中设计可设定的画面,并设计跟踪此压力为15秒。提前降压,防止蒸汽憋压造成管道压力过高,造成安全阀频繁动作,确保吹灰蒸汽压力的稳定。

3.3 吹灰保护控制

为避免吹灰器超时、过载、后退故障,导致一直对锅炉进行吹灰,影响安全运行。在程序中,当出现此类故障时,系统程控吹灰自动暂停,并解除蒸汽压力自动跟踪模式,将蒸汽入口调节阀强制手动,直接跟踪至20%开度,保证吹灰器有低压蒸汽进入,防止吹灰器在烟道中被烧坏。

3.4 在线隔离

当自动吹灰过程中,出现某台吹灰器故障时,程控逻辑会自动暂停。此时,若想继续进行吹灰,在DCS盘面中将已经吹过和出现故障的吹灰器选择“跳过”,即隔离;再单独手动启动接下来吹灰的那一台,再在程控画面中将程控点击继续,系统自动吹灰将继续运行,此时需要手动将蒸汽直至吹灰结束。

4、总结

锅炉吹灰时,压力具有独特性,即吹灰正在吹扫时,压力較平稳,当吹扫刚结束,下一个吹灰器即将开始吹扫期间,吹灰蒸汽压力会急剧上升,若调节不合适、没有增加提前量调节,很容易使吹灰蒸汽超压,造成安全阀动作,严重时容易损坏吹灰器。

垃圾焚烧电厂余热锅炉蒸汽吹灰经过一键启动加压力自动调节手段优化后,锅炉吹灰避免了压力急剧上升造成的安全阀频繁动作情况发生,大大降低了生产人员的劳动强度,同时避免了蒸汽大量浪费,确保了锅炉的经济性、稳定性。

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