锅炉吹灰控制系统本体减压站的优化改造

冯竞玥

摘 要 吹灰系统是锅炉生产中的重要辅助设备，对锅炉的安全稳定经济运行有着重要的作用。本文针对吹灰系统中的本体减压站存在的老旧、不易运行维护、不适宜现代控制方式的情况，对调节系统进行了优化改造，改善设备运行维护方式，提高了系统控制精度，保证了锅炉的安全经济稳定。

【关键词】锅炉吹灰 本体减压站 优化改造

1 锅炉吹灰系统简介

輕度的灰沉积一般是疏松的，采用蒸汽吹灰等方式可以有效清除。因此锅炉在设计时都配有吹灰系统以保证锅炉的安全性。蒸汽吹灰是目前电站锅炉使用最广的一类吹灰系统，高温高压蒸汽从喷嘴高速喷出时可以实现对积灰受热面的吹扫。系统吹灰介质来源较充分，可对结渣性强、熔点低和较黏的积灰和结渣进行全方位吹扫。

锅炉蒸汽吹灰采用的介质来源一般是蒸汽。吹灰压力过低，吹灰器不能投运，因为此时吹灰管进入锅炉会过热而损坏；吹灰温度低，如用湿蒸汽吹灰，将会因热冲击和腐蚀而损坏锅炉元件。因此吹灰介质为过热蒸汽。

锅炉吹灰是由吹灰管道及管道上的阀门，包括总门（电动截止阀）、汽源减压站、疏水阀、各种类型的吹灰器等来实现的。

吹灰系统本体减压站在锅炉吹灰中起着重要作用。它是吹灰系统的入口，保证了吹灰系统的气源供给。当吹灰系统投运时，在电动截止阀开启之后，它能使吹灰介质的压力控制在预先所确定的要求范围内，满足吹灰条件。该系统还能使吹灰系统在暖管期间，使汽源保持一个较小的开度，以减少对吹灰系统各部件的热冲击。

2 原有吹灰系统结构及设备

本厂是哈尔滨锅炉厂提供的300MW亚临界压力一次再热自然循环汽包锅炉，采用的锅炉吹灰控制系统是由包括一套AB SLC500系列PLC控制系统、电气动力柜、短杆吹灰器60套、长杆吹灰器22套、加长杆吹灰器8套，各种控制阀门及一台人机接口界面组成。系统总貌如下图2所示。

本体吹灰汽源来自分隔屏过热器出口的蒸汽，经本体减压站（调节阀）后供吹灰器使用（不需减温）。吹灰系统的本体减压站采用的是一套气动基地式调节减压站。其中包括了一台气动式调节阀门（配有Siemens定位器）、SMAR LD301型智能压力变送器（内部可进行PID调节）、以及一套大连腾达工业的控制操作单元。

本体减压站的控制运行方式是，PLC（可编程控制器）发出控制指令，开启本体减压站，本体减压站随即带电，控制操作单元为SMAR压力变送器提供电源，由于SMAR LD301型智能压力变送器是可进行PID调节的智能变送器，因此当压力变送器内的设定值与变送器在吹灰蒸汽管道上测量到的压力有偏差时，经过PID运算输出控制指令至气动调节阀的气动定位器，调节阀门的开度，使蒸汽管道的压力逐渐稳定在设定值。控制操作单元可对SMAR智能压力变送器进行数据采集和组态编程，使其完成具体的控制任务。控制系统结构如图1所示。

3 原有系统结构存在的问题

随着科学技术的不断发展进步，基地式仪表在现场控制使用中逐渐减少，我厂现有的吹灰系统本体减压站所选用的设备如大连腾达工业提供的控制操作单元已不再生产供应，SMAR可PID调节的压力变送器在实际应用中也不多常见，且在PLC控制系统设计时未配置AB SLC500系列AO（模拟量输出）卡件及相应的调节控制策略来实现本体吹灰蒸汽压力的自动调节，这就给运行维护带来了相当的麻烦。当出现设备损坏，单一备件无法购买配备时，就造成了整套本体减压站无法使用的情况。这就给生产运行带来了极大的安全隐患，如在运行中不能投入吹灰，就会给锅炉造成极大的损害，影响机组正常经济运行，严重时可能发生安全事故。

4 改造后的吹灰系统本体减压站结构及设备

针对此类情况，我们选取普通的EJA压力变送器，采取将气动阀门控制信号和蒸汽压力信号直接引入DCS控制系统，并通过DCS来实现PID调节的方案对系统进行优化改造。如图2所示。

5 改造后的优点、特点、实际运行情况

这样大大的简化了系统的结构，并且在设备的选取上条件更为广泛，更换更为方便，而气动定位器与蒸汽压力变送器所需的4～20mA信号很容易从DCS的I/O模件中获得，且PID控制策略也极容易在DCS中实现。这种改造不但在硬件设备的选取、安装和维护上更加方便，同时在软件组态、人机交互等方面也更加的容易和统一。同时，由于压力调节的PID控制通过DCS软件来实现，提高了压力控制的精度，在设备的运行操作上也更加的便利。

6 结束语

吹灰系统是锅炉生产中的重要辅助设备，对提高锅炉生产效率，降低机组煤耗有着明显的作用。吹灰系统的检修与维护对维持锅炉安全、稳定、健康、经济运行等起着十分重要的作用。我们在现有的局限条件下，对系统进行部分改造，优化系统的结构，方便运行维护，对今后的一些不再适用的控制系统优化改造有着很重要的意义。

作者单位

山西漳泽电力股份有限公司蒲州发电分公司 山西省永济市 044500