提高达电3号炉吹灰控制系统调节品质

李红

摘 要： 本文主要分析了达电3号炉吹灰控制系统的调节功能及该系统调节功能的改进。3号炉自投产以来， 由于设计、安装存在一些问题，导致吹灰调节系统经常出现一些故障，威胁机组的安全稳定运行。作者本着认真负责的工作态度不断地探索和实践，通过将吹灰母管压力、温度自动改为INFI-90控制，对组态自行设计和下装，将吹灰疏水温度自动改为逻辑控制等措施，成功地解决了问题，保证了机组的安全稳定运行。

关键词： 达电3号炉 吹灰控制系统 调节品质

一、原有状况

达电3号炉为北京巴布科克、威尔科斯有限公司生产的B&WB-1025/18.44-M亚临界参数一次中间再热单汽包自然循环水管式煤粉炉。为防止锅炉各受热面积灰结焦现象，设计了吹灰控制系统。该吹灰控制系统采用OMRON C200H-MR831主机进行定时顺序控制，同时监视以吹灰系统所有参控设备的运行状态和有关报警信号。吹灰器型号为IK-525B有54台，IR-3有30台，分布在炉膛、空预器、过热器及尾部烟道附近，吹灰介质为过热蒸汽，蒸汽压力为1.96Mpa，蒸汽温度为400℃。吹灰调节系统由再热器热段引来蒸汽，由凝升泵出口引来减温水，经调节阀提供符合规程要求的吹灰蒸汽，由压力调节阀及其控制回路、减温调节阀及其控制回路和疏水调节阀及其控制回路组成。压力调节阀及其控制回路用于控制吹灰母管蒸汽压力；减温调节阀及其控制回路用于控制吹灰母管蒸汽温度；疏水调节阀及其控制回路用于实现当吹灰蒸汽温度高于给定值时，调节疏水调节阀关闭，当吹灰蒸汽温度低于给定值时，调节疏水调节阀打开，排掉不符合要求的吹灰蒸汽，防止吹灰蒸汽带水。

原有吹灰调节系统的主要设备有：一只压力调节阀，配FISHER3600定位器、FISHER气动基地式压力调节仪；一只减温调节阀，配FISHER3582定位器、FISHER气动基地式温度调节仪和K型热电偶；五只疏水调节阀，配HTP定位器、KFT气动基地式温度调节仪和测量温包。

二、问题提出及原因分析

1.问题提出：3#炉吹灰母管压力、温度调节原设计为FISHER型气动基地式调节，调节性能很不稳定，调节特性差，经常造成吹灰母管蒸汽压力、温度参数的超限，使锅炉各受热面积灰结焦情况严重，有时参数控制不好还容易吹爆炉膛管排，严重威胁机组的安全和经济运行；压力、温度调节仪安装在炉顶，长期工作在45℃以上的工作环境，造成吹灰压力、温度调节故障频发，每次吹灰必须炉顶有人现场监控，造成维护量大，备品备件费用消耗多。#3炉吹灰疏水温度调节原设计为KFT型气动基地式调节，该测量温包经常故障导致温度测量不准确，为保证吹灰不带水，疏水调节阀只能在全开位置，浪费了大量的吹灰蒸汽。按平均每天吹灰两次，每次三小时计算，每根疏水管每小时流量约为1.5吨，每年浪费的蒸汽量为：365×2×3×5×1.5=16425吨。

2.原因分析：吹灰母管压力、温度调节为美国产FISHER气动基地式调节，设备为80年代产品，技术较落后，性能很不稳定，故障频发，而吹灰疏水温度调节为广东产KFT气动基地式调节，测量温包不线性，灵敏度低，调节特性差，故障率较高；该调节系统设计也不合理，没有远传信号，无法直观监视吹灰蒸汽压力和温度，也无法远方操作和控制；调节系统工作环境较恶劣，调节设备长期在温度45℃以上的环境中工作，大大地缩短了设备的使用寿命，提高了设备损坏的几率。

三、问题的解决

1.吹灰母管压力、温度调节回路的改进：为方便运行和检修人员能够直观地监视和控制吹灰母管压力和温度，将基地式调节改为INFI-90系统来实现远程控制。增加压力和温度变送器各一台作为远传信号；增加CIS12输入/输出子模件和相应端子板各一块，接受变送器的直流4-20毫安电流信号并送至MFP02主模件；MFP02主模件将变送器来的信号进行处理，经模件内部送入环路进行显示，同时将处理后的信号与给定值进行比较和PID运算后，经CIS12输入/输出子模件输出直流4-20毫安电流信号至现场；增加电气转换器两台，接受子模件输出的直流4-20毫安电流信号，将其转换为3-15PSI（0.2-1kgf/cm2）气压信号输出；定位器将电气转换器来的气压信号放大、处理后，输出控制压力调节阀的开度，同时经反馈杆反作用于定位器，使调节阀达到一个新的平衡状态。

2.吹灰疏水温度调节回路改进：为方便运行和检修人员能够直观地监视和控制吹灰疏水温度，保证吹灰不带水，将基地式调节改为两位式逻辑控制，并引入INFI-90系统来实现。增加五只铠装K型热电阻作为远传信号；增加ASM03热电阻子模件和相应端子板各一块，接受热电阻的阻值信号并送至AMM03主模件；AMM03主模件将热电阻来的信号处理后送至MFP02主模件；MFP02主模件将处理后的信号经模件内部送入环路进行显示，同时与高低限值进行判断，输出开或关指令信号经DSO04逻辑输出子模件至现场；增加五只直流24伏两位三通电磁阀，接受子模件输出的开或关指令信号，控制疏水调节阀打开或关闭。

四、改进效果及经济分析

吹灰调节系统改进后对吹灰控制系统进行了长期跟踪调查，设备缺陷发生次数和压力、温度超限次数大大地减少，吹灰母管蒸汽压力能够自动维持在1.7-2.0Mpa，吹灰母管蒸汽温度自动维持在350-400℃，吹灰疏水温度控制在200-220℃，完全能够满足吹灰系统正常运行的要求，大大减轻了运行和检修人员的劳动强度，同时为机组安全、稳定，经济运行奠定了坚实的基础。

以前五台吹灰疏水调节阀在全开位置，没有温度监视手段，造成吹灰蒸汽大量浪费。按平均每天吹灰两次，每次三小时计算，每根疏水管每小时流量约为1.5吨，每年浪费的蒸汽量为：365×2×3×5×1.5=16425吨，改造后只要吹灰蒸汽有水则开疏水调节阀放水，没水则关闭疏水调节阀，将以上数量的吹灰蒸汽节约， OIS上的监视曲线画面如图1所示。同时，改造后减少了使用备品，按每季度节约一台设备计算，每年节约为：4×8000=32000元。间接方面，如果未改造而造成吹爆炉膛管排被迫停炉，那么检修时间约为7天，损失电量7×25×24=4200万千瓦时，启炉一次消耗燃油150吨，累计损失至少3140000元。

五、结语

这次吹灰调节系统的改造，确实解决了现场设备的重大隐患，并逐步向达电1#、2#和4#机组进行了推广，取得了良好的效果，同时积累了DCS系统改造方面的经验，为今后气动基地式调节系统向DCS系统改造提供了有价值的参考。