二次风系统风门的改造

二次风系统风门的改造

1计划配置煤粉系统金桥变电站2号（300mw）锅炉为东方锅炉厂生产1吨和25吨。h、亚临界、自然循环蒸汽包、单管、加热、平衡通风、固体排放、悬挂式结构锅炉。其制粉系统配置5套上海重型机器厂产HP843磨煤机,磨碗式中速磨,通过混合一次风将煤粉直接吹入炉膛进行燃烧。燃烧系统均等配风,四角切圆燃烧,燃用烟煤。2二时风系统的总结和重建原因2.1喷嘴二次风排放金桥热电厂2号锅炉燃烧器的布置情况为每角共13层喷嘴:5层一次风喷嘴,7层二次风喷嘴,1层顶二次风(即燃尽风)喷嘴。其中3层二次风喷嘴中均布置有点火稳燃用油枪,5层一次风喷嘴四周均布置有偏置周界风。13层供给二次风及周界风的风室均设有风门挡板,每个风门挡板配有1个气动执行器,用于自动调节。燃烧器喷嘴布置如图1所示。2.2反馈信号与控制系统不统一,影响锅炉不能正常运行该厂原二次风系统风门执行机构为气动执行机构,采用层控方式,1层4个执行机构使用1台电—气信号转换器,该转换器将电流信号转换为4个气信号送至四角风门,通过调整4路气源压力使四角执行机构同步动作,反馈信号由反馈装置单独发出。由于这种电—气信号转换器控制精度低,死区大,层控指令靠调整4路气源压力很难使四角执行机构动作一致,反馈装置须单独调节零点和行程,零点漂移问题严重,不能准确控制,经常出现控制指令与4个执行机构的反馈信号存在较大偏差的情况。又由于现场工作环境恶劣,炉四角保温效果差,造成气缸密封圈因过热而损坏,气缸漏气严重,执行器经常拒动,以至二次风、周界风、油配风、燃尽风等控制系统不能投入自动,影响炉膛的配风,对燃烧调整及锅炉的经济运行产生较大影响,而且设备的维护量也逐年增加,维护成本上升。因此,必须对执行机构进行改造。3好的空气预压机装置综合以上因素并结合现场实际情况,决定采用单控智能型分体式执行机构,即定位器、位返装置分体式布置。选用了德国Festo气动执行机构,其具有以下特点:控制精度高,调试方便;双作用气缸,行程范围可选;耐高温,最高可达150℃;气缸启动压力低,可调性能好,响应快;气缸无油润滑,气耗低;适用于恶劣的环境条件,日常操作方便;具有机械卡涩报警保护功能;系统故障率低等。气动控制系统采取1对1单独控制,由DCS提供4～20mA控制信号,经控制柜中的定位器转换成相应的压力信号传至执行器气缸,实现定位控制。为克服锅炉现场高温环境对控制元件的影响,定位器采用分体安装形式(如图2所示)。增加了52套双气缸作用的气动执行器,同时也增加了52个西门子智能定位器。新增模拟量输出(AO)控制点39个。4控制板的自动控制二次风系统各层风室都设有风门挡板,每个风室的风门挡板均可通过各自的执行机构实现自动控制。风门挡板可单控调节,但为使同1层各角风门动作同步,也可通过对同1层的执行机构定位器发出相同的控制指令进行层控调节。4.1周界风风门面板开度锅炉负荷<60%B-MCR(锅炉连续最大蒸发量)时,未投运煤粉喷嘴对应的周界风风门挡板应全开,投运煤粉喷嘴对应的周界风风门挡板开度是该煤粉喷嘴出力的函数(如图3所示);锅炉负荷>60%B-MCR后,所有周界风风门挡板应全开。炉膛吹扫及锅炉停运阶段应将风门置于吹扫位置(即全开)。4.2油枪风门开度当油枪投入运行、进行锅炉启动或低负荷助燃时,该油枪层油配风风门挡板的控制应在“油枪点火控制”方式下。该方式要求首先让油配风挡板处于点火位置(即风门保持0～5%的开度),然后向该层中的某个油角控制系统发出点火信号,当该层中第2支要投运的油枪火焰检测器检测到火焰存在信号30s后,挡板开度方可由点火位置开至10%左右,之后随着回油压力的增大而增大,这时油枪风门开度是回油压力的函数(如图4所示)。在以下3种情况下,该层油配风均作为普通二次风,其风门挡板的控制按普通二次风风门挡板置入差压控制:同1层4只油枪全部停运时;油枪切除且清扫完成后;油枪及与其相邻的周界风均在运行时。4.3次风风门斑块的开度普通二次风指未布置油枪或虽布置油枪但未投入运行的二次风。二次风风门挡板是根据差压控制方式进行调节的,该方式是用锅炉负荷所对应的炉膛、二次风箱压力之差与该层二次风风门挡板偏置设定输出值的偏差信号去调节二次风风门挡板的开度。炉膛、二次风箱的差压与蒸汽流量百分比(当前负荷下的主蒸汽流量所占额定负荷下主蒸汽流量的比例)的函数关系如图5所示。在炉膛吹扫完成后,应将所有的普通二次风风门投入差压控制方式,通过调整二次风风门挡板开度,满足风箱与炉膛差压设定值的要求。当与某1层普通二次风相邻的煤粉喷嘴都未投入运行时,该层普通二次风又称为闲置的普通二次风。当某1层的煤粉喷嘴都要投入运行前,在维持适当风量的同时,应使相关联的闲置普通二次风风门由差压控制方式下的某个中间位置调到全开位置,风门调整到位后方能允许该层煤粉喷嘴投运。其余闲置普通二次风层的风门挡板仍应置于“差压控制”方式。4.4斑块的控制燃尽风是为使锅炉未燃尽的燃料充分燃烧所设计的辅助风。燃尽风风门挡板的控制是根据锅炉负荷的总燃料量所对应的燃尽风风门挡板开度与该层风门挡板指令开度之差进行调节的。燃尽风风门挡板开度与燃料量百分比(当前燃料量所占总燃料量的比例)的函数关系如图6所示。4.5风门动作的限制锅炉发生主燃料跳闸(MFT)后,将所有的周界风风门、油配风风门、二次风风门及燃尽风风门置于全开位置。若此时炉膛总风量小于额定工况下总风量的30%,则5min后才允许风门动作;若此时送风机或引风机全跳,则1min后才允许风门动作。5风门执行机构改造通过对该厂2号锅炉二次风系统风门执行机构的治理改造,避免了同层风门个别角拒动及各角开度相差大等问题,风门控制的稳定性和故障率较改造前有了很大改善,而且加强了风门调整的灵活性,可以克服由于各风门的特性差异造成的4角不均衡配风现象,