摘要:燃機(jī)旁路煙囪擋板系統(tǒng)是燃機(jī)和余熱鍋爐的連接與保護(hù)通道,它如一個巨大的三通閥組,當(dāng)鍋爐或者汽輪機(jī)遇到緊急狀態(tài)需要停機(jī)停爐時。它在不停止燃機(jī)運(yùn)行的情況下,會及時阻止煙氣進(jìn)入爐膛,從而避免鍋爐設(shè)備和汽輪機(jī)設(shè)備的損壞或造成事故的擴(kuò)大化。它不僅是電站主要設(shè)備的保護(hù)神,而且還是整個電站的能效使者。燃機(jī)在調(diào)峰階段任務(wù)完成后需要停機(jī)水洗時,旁路擋板的關(guān)閉能夠減慢整個余熱鍋爐的冷卻速度,從而為下一次余熱鍋爐的啟動贏得了時間和節(jié)約了能源,為整個電站創(chuàng)造了不可輕視的經(jīng)濟(jì)效益。作者以埃及奔赫9FA燃機(jī)旁路煙囪系統(tǒng)為依托,詳細(xì)介紹該系統(tǒng)各個功能塊的作用、調(diào)試過程以及在調(diào)試中經(jīng)常遇到的問題并加以說明,為兄弟單位的同事在以后的工作中得以借簽學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:燃機(jī);余熱鍋爐;擋板系統(tǒng);液壓系統(tǒng);密封風(fēng)系統(tǒng)
1.旁路系統(tǒng)的作用
旁路擋板是燃機(jī)與余熱鍋爐的“隔離墻”,在余熱鍋爐或汽機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,此時可關(guān)閉擋板隔離,燃機(jī)仍能保持單循環(huán)運(yùn)行。旁路系統(tǒng)有如下幾大作用:
1.1.如果沒有擋板系統(tǒng)的話,當(dāng)余熱鍋爐或汽輪機(jī)發(fā)生故障需要緊急停機(jī)時,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)必然會一起停機(jī)。由于所帶電網(wǎng)負(fù)荷較大,突然停掉汽輪發(fā)電機(jī)和燃?xì)獍l(fā)電機(jī),勢必會造成電網(wǎng)的強(qiáng)烈負(fù)荷沖擊甚至引起事故。
1.2.擋板系統(tǒng)可以提高燃機(jī)的利用率,同時也使余熱鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)的整套機(jī)組聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的靈活性得以提升。
1.3.根據(jù)燃機(jī)的使用說明書,燃機(jī)要盡可能減少緊急停機(jī)事件的發(fā)生。緊急停機(jī)會對燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部構(gòu)件造成永久性不可逆的傷害,從而嚴(yán)重縮短了燃機(jī)的使用壽命和檢修周期。旁路擋板的設(shè)置可以減少緊急停機(jī)事件的發(fā)生。
1.4.提高聯(lián)合循環(huán)設(shè)備的安全性。電網(wǎng)機(jī)組的調(diào)峰幅度有嚴(yán)格的要求,調(diào)峰幅度超過50%基本負(fù)荷時,必須配置旁路擋板才能滿足調(diào)峰要求。
1.5.當(dāng)整個電站的燃料供應(yīng)種類較多且燃料的燃燒品質(zhì)較差時,如:燃燒品質(zhì)較差的輕油,會造成燃機(jī)運(yùn)行期間附著物較多。因此燃機(jī)水洗周期頻繁,由于水洗時高速盤車,在強(qiáng)風(fēng)作用下,必然會加速余熱鍋爐內(nèi)的冷卻,燃機(jī)水洗結(jié)束后,再次啟機(jī)時余熱鍋爐已經(jīng)屬于冷態(tài)。因此還得重新加熱余熱鍋爐,從而造成了熱量的流失,經(jīng)濟(jì)效益變差。然而擋板系統(tǒng)的設(shè)置從根本上解決了這一問題。從而擋板系統(tǒng)在余熱鍋爐的保溫保壓上有更好的經(jīng)濟(jì)效益。
2.旁路系統(tǒng)的功能塊介紹
旁路系統(tǒng)的功能塊主要包括以上七大部分,這里著重介紹影響整個旁路性能的兩個功能塊以及相應(yīng)的PLC控制部分:一、擋板液壓油功能塊;二、密封風(fēng)功能塊;三、PLC控制部分;
2.1.擋板液壓油功能塊
擋板液壓油功能塊是整個擋板系統(tǒng)的核心設(shè)備,它為擋板的活動提供動力能源。整個功能塊由三部分組成:a.動力部分:由兩臺主油泵、一臺蓄能油泵和兩個蓄能器組成的動力部分;b.控制部分:由五個二位三通電磁閥(SOL1-SOL5)和兩個換向閥(SH1.SH2)組成的控制功能閥組,來控制整個液壓驅(qū)動裝置的伸縮;c.驅(qū)動部分:驅(qū)動部分主要是由兩個可以自由伸縮的液壓驅(qū)動缸和相應(yīng)的出入口管路組成。
2.2.密封風(fēng)功能塊
密封風(fēng)作用是給旁路擋板提供密封風(fēng),當(dāng)擋板在水平或者垂直位置時,密封風(fēng)可以阻止燃燒煙氣從擋板和煙囪接合處泄漏,給環(huán)境或其它場所造成危害。該系統(tǒng)主要設(shè)備包括:兩臺大功率風(fēng)機(jī)、一個風(fēng)機(jī)出口門(MOV-103)、一個水平風(fēng)入口門(MOV-102)、一個垂直風(fēng)入口門(MOV-101)、和兩個密封風(fēng)差壓開關(guān)。
2.3.PLC控制部分
PLC控制部分是整個控制系統(tǒng)的核心設(shè)備,主要設(shè)備有:兩套互為備用的CPU網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ,和一個IO輸入輸出機(jī)架。其功能是負(fù)責(zé)所有設(shè)備的就地和遠(yuǎn)程智能化操作。包括:液壓油泵、密封風(fēng)風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、液壓油加熱器、密封風(fēng)電動門等等。
3.旁路系統(tǒng)的調(diào)試過程
旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要任務(wù)是:當(dāng)旁路設(shè)備的安裝工作結(jié)束以后,按照有關(guān)的規(guī)程、制造廠家技術(shù)要求,逐項進(jìn)行各個設(shè)備的調(diào)整試驗,以檢驗安裝質(zhì)量以及設(shè)備質(zhì)量是否符合有關(guān)技術(shù)要求,并得出是否適宜投入正常運(yùn)行的結(jié)論。
旁路系統(tǒng)調(diào)試的主要內(nèi)容是:審核校對圖紙;靜態(tài)檢查所有安裝工作的完整性;通電試驗檢查所有設(shè)備相互作用和相互關(guān)系;按照生產(chǎn)工藝的要求對電氣設(shè)備進(jìn)行空載和帶負(fù)荷調(diào)整試驗;核對各個熱控設(shè)備保護(hù)動作值以及相互連鎖關(guān)系;調(diào)整設(shè)備使其在正常工況下運(yùn)行。
3.2.旁路擋板的操作
這是旁路擋板安裝完成后的首次動作,廠家操作規(guī)程要求擋板在液壓系統(tǒng)的作用下,從全關(guān)位置到全開位置要進(jìn)行三個循環(huán)的試驗過程。主要目的是檢測液壓油系統(tǒng)能否正確動作,檢查相應(yīng)的液壓設(shè)備是否有油泄漏的地方,以及擋板在運(yùn)動過程中是否有卡塞現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)立即停止動作擋板并找出發(fā)生異常的原因并及時處理。在擋板運(yùn)動過程中應(yīng)記錄以下數(shù)據(jù):擋板開啟時間、擋板關(guān)閉時間、擋板在開關(guān)過程中的最大液壓值、液壓油溫度。通過以上參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行對比。如:設(shè)計擋板的開啟時間應(yīng)為:60秒;液壓油最大出力為:2000psi;如果不符合設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值,調(diào)試人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門使其達(dá)到設(shè)計要求。
3.3.測試驗證密封風(fēng)系統(tǒng)
這項工作主要是為了檢驗密封風(fēng)在擋板水平和垂直狀態(tài)等不同的工況下,各個設(shè)備能否按照設(shè)計的步序進(jìn)行正常的動作。同時檢測在不同工況時的密封風(fēng)風(fēng)壓是否符合設(shè)計壓力。如果密封風(fēng)壓力沒有達(dá)到設(shè)計要求,那么調(diào)試人員要對整個擋板密封系統(tǒng)進(jìn)行檢測。如:1.液壓油密封風(fēng)壓力是否設(shè)定偏??;2.機(jī)務(wù)密封鉛墊片是否安裝完整等等。
3.4.控制系統(tǒng)的檢測調(diào)試
控制系統(tǒng)的檢測調(diào)試是整個旁路系統(tǒng)調(diào)試的核心步驟,主要包括以下七步:
3.4.1.物理檢查:所有設(shè)備表面油漆防腐是否完整形、有無明顯的液壓油滲漏、所有的附件連接牢固、液壓系統(tǒng)及附件上鎖掛牌、所有電氣接線完成且相應(yīng)號頭清晰完整。
3.4.2.液壓測試:包括每個液壓設(shè)備壓力測試并做相應(yīng)的記錄。
3.4.3.設(shè)備校驗檢測:所有在線變送器的校驗、所有表計校驗。以上所有設(shè)備校驗完畢后,必須附有相應(yīng)設(shè)備的校驗報告。
3.4.4.電氣測量:HPU模塊電流、密封風(fēng)機(jī)1運(yùn)行電流、密封風(fēng)機(jī)2運(yùn)行電流、液壓油泵1運(yùn)行電流、液壓油泵2運(yùn)行電流、以及蓄能油泵運(yùn)行電流。
3.4.5.電氣接口連接線檢查:檢查所有的盤柜內(nèi)部配線是否連接,盤柜外部接線的冷態(tài)回路檢查驗收合格。
3.4.6.壓力和溫度測量:主要測量在滿負(fù)荷下的系統(tǒng)壓力和液壓油回油溫度。
3.4.7.功能檢測:a.HPU可以在就地,遠(yuǎn)控,檢修三種狀態(tài)工作;b.報警信號復(fù)位檢測,如:油溫高報警, 油位低報警等;c.所有油泵、閥門以及風(fēng)機(jī)均能在檢修狀態(tài)下操作;d.擋板在遠(yuǎn)方模式下能被完全操作;e.任何一個信號消失或故障HPU系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的檢測并報警;f.在就地狀態(tài)下?lián)醢迥軌蜃杂蓜幼鞑⒈3郑?/p>
g.擋板在水平或者垂直狀態(tài),密封風(fēng)機(jī)能夠開啟運(yùn)行;h.緊急關(guān)指令檢測:1.當(dāng)DCS緊急關(guān)信號發(fā)出后,擋板必須在20秒內(nèi)完全關(guān)閉。2.在失去AC400V電源時擋板系統(tǒng)緊急關(guān);i.檢查PLC邏輯功能是否滿足設(shè)計要求。
4.調(diào)試過程問題分析
在調(diào)試過程中難免會遇到一些問題,我們集中介紹兩種常見問題的分析方法與大家分享,希望在以后的工作中得以借簽。如:
4.1.密封風(fēng)機(jī)頻繁切換:由于密封風(fēng)差壓低所以密封風(fēng)機(jī)頻繁自動切換啟動,從而給設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行帶來危害。分析原因如下:a.首先檢查機(jī)務(wù)擋板的密封墊片是否安裝完整;b.檢查風(fēng)機(jī)出口的壓力表,看風(fēng)機(jī)是否出力充分,如果風(fēng)機(jī)出力不夠,考慮風(fēng)機(jī)入口濾網(wǎng)太臟,影響了吸風(fēng)效果;c.檢查密封風(fēng)差壓開關(guān)儀表管是否有堵塞或漏風(fēng)現(xiàn)象。
4.2.擋板在開啟和關(guān)閉過程中出現(xiàn)串動現(xiàn)象:串動現(xiàn)象即為擋板在運(yùn)動過程中不能夠平穩(wěn)運(yùn)行,而是從一個位置到另一個位置移動時忽快忽慢,從而使整個擋板系統(tǒng)發(fā)生振動。分析原因如下:a.液壓伸縮臂內(nèi)進(jìn)入空氣,使液壓油出力不均勻;b.控制伸縮液壓臂的電磁閥發(fā)生堵塞,使液壓油供給不充分。主要原因是調(diào)試初期液壓油濾油不徹底有渣滓殘留。
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[3]王平,劉復(fù). PLC自動控制系統(tǒng)可靠性研究 [ISTIC].電氣傳動
作者簡介:張海軍(1982.03-)籍貫:山西省朔州市,工作單位:山東電力建設(shè)第三工程公司,學(xué)歷:本科,職稱:助理工程師,研究方向:電廠設(shè)備調(diào)試。