雙進(jìn)雙出磨料位.doc

1 2 目目 錄錄 一 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)及產(chǎn)生原因一 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)及產(chǎn)生原因 4 一 系統(tǒng)的優(yōu)點和目前運行狀態(tài)的反差 4 1 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)的優(yōu)點 4 2 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài) 4 二 從系統(tǒng)的特點分析不理想運行狀態(tài)及產(chǎn)生原因 4 1 制粉直吹式系統(tǒng)中的突出特點 懸浮煤粉倉 4 3 最佳燃燒煤粉產(chǎn)生于磨煤機筒體料位的精準(zhǔn)檢測與合理控制 7 三 應(yīng)用實例淺析 磨煤機筒體料位檢測與控制的重要性 8 1 大修后實現(xiàn)了料位的準(zhǔn)確檢測和合理控制提高了各項指標(biāo) 8 2 準(zhǔn)確的磨煤機筒體料位檢測與控制實現(xiàn)了負(fù)荷提升的快速響應(yīng) 10 3 磨煤機在合理的料位運行時可降低消耗和減少檢修維護費用 11 四 從硬件配置上查找產(chǎn)生系統(tǒng)不理想運行狀態(tài)的原因 12 1 料位差壓檢測的基礎(chǔ)原理 12 2 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機料位差壓檢測系統(tǒng)及工作原理 13 3 技術(shù)理解能力低下是產(chǎn)生粗制濫造產(chǎn)品的根源 15 4 進(jìn)口原裝產(chǎn)品的調(diào)節(jié)儀和調(diào)節(jié)閥與低端產(chǎn)品配置的比較 18 二 研制適合國情創(chuàng)新功能的產(chǎn)品二 研制適合國情創(chuàng)新功能的產(chǎn)品 將引進(jìn)拓展為中國創(chuàng)造將引進(jìn)拓展為中國創(chuàng)造 21 一 探針端口狀態(tài)實時顯示和清掃時間模糊控制 21 1 現(xiàn)場應(yīng)用觸摸屏和軟件對每根管路進(jìn)行檢測 建立各管路標(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)庫 21 2 運行中對探針端口進(jìn)行實時顯示和監(jiān)測 22 3 清掃間歇時間 實現(xiàn)模糊控制 22 二 氣流輸送管路密閉狀態(tài)的可視化在線檢測 22 三 方便簡單 準(zhǔn)確可視的運行中自檢系統(tǒng) 24 1 自檢準(zhǔn)備 進(jìn)入畫面 打開兩個閥門 24 2 按照提示五次點擊屏幕 關(guān)閉兩個閥門 24 四 磨煤機內(nèi)料位可視化 相對高度數(shù)值化 25 1 直觀 動態(tài) 精準(zhǔn) 25 2 適應(yīng)性強 操控方便 25 三 系統(tǒng)的現(xiàn)場施工和調(diào)試是技術(shù)含量高要求精細(xì)的環(huán)節(jié)三 系統(tǒng)的現(xiàn)場施工和調(diào)試是技術(shù)含量高要求精細(xì)的環(huán)節(jié) 26 一 系統(tǒng)裝置中各種缺欠分析 26 3 1 輸氣管路中的瓶頸是探針和管路堵塞的重要隱患 26 2 安裝時探針控制閥門缺失 調(diào)試時設(shè)定參數(shù)不匹配 使關(guān)鍵部件受損壞 27 3 從趨勢曲線畫面對磨煤機料位差壓檢測系統(tǒng)運行狀態(tài)分析 28 4 問題產(chǎn)生原因 管理銜接不完善 施工無規(guī)范 驗收無標(biāo)準(zhǔn) 28 二 大修中故障現(xiàn)象 排除方法與操作 30 1 下探針端口是差壓值檢測的基準(zhǔn)面 下探針丟失后檢測值將無意義 30 2 差壓檢測的數(shù)據(jù)是以氣流為載體 管路的泄漏和堵塞是致命傷害 30 3 密封風(fēng)箱中的軟管接頭是經(jīng)常發(fā)生泄漏的薄弱環(huán)節(jié) 31 4 核心部件調(diào)節(jié)閥 由于參數(shù)設(shè)定和配比失調(diào)而遭損壞 31 5 清理隱患 消除缺欠 32 三 從運行中各種狀態(tài)趨勢曲線檢驗大修效果 32 1 從建立磨煤機筒體料位觀察料位差壓檢測系統(tǒng)的快速和準(zhǔn)確性 33 2 從趨勢曲線 觀察料位差壓檢測系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度 34 3 從趨勢曲線觀察料位差壓檢測系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)精度 35 4 從趨勢曲線觀察 料位差壓檢測系統(tǒng)的動態(tài)靈敏度 36 四 對最佳燃燒煤粉占高比例與確認(rèn)料位壓差區(qū)域值的討論四 對最佳燃燒煤粉占高比例與確認(rèn)料位壓差區(qū)域值的討論 37 1 以噴嘴燃燒火焰狀態(tài)為修改標(biāo)準(zhǔn) 確認(rèn)料位差壓區(qū)域值 37 2 以磨煤機筒體懸浮煤粉倉存儲容量為修改標(biāo)準(zhǔn) 確定最佳料位差壓區(qū)域值 38 3 以負(fù)荷響應(yīng)最快時間為修改標(biāo)準(zhǔn) 確定最佳料位差壓區(qū)域值 38 4 以個性參數(shù)和三種參數(shù)綜合值 確定料位差壓區(qū)域值 38 4 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機與直吹式系統(tǒng)料位差壓的研究雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機與直吹式系統(tǒng)料位差壓的研究 劉 明 南通市南方潤滑液壓設(shè)備有限公司目前 在發(fā)電企業(yè)中配置的雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng) 以下文中簡稱 系統(tǒng) 在國內(nèi)有百家以上 但是 目前部分企業(yè)對該系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝 設(shè)備使用及 掌握和了解還不夠深入 運行狀況也不夠理想 下面僅通過對近五十家企業(yè)該系統(tǒng) 運行狀態(tài)的調(diào)查研究與部分大修實踐 總結(jié)和闡述幾個論點供大家探討 從而 在 理論上對該系統(tǒng)進(jìn)一步提高認(rèn)識 在實際運行中提高操控水平 起到拋磚引玉的作 用 一 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)及產(chǎn)生原因一 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)及產(chǎn)生原因 一 系統(tǒng)的優(yōu)點和目前運行狀態(tài)的反差 一 系統(tǒng)的優(yōu)點和目前運行狀態(tài)的反差 1 1 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)的優(yōu)點雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)的優(yōu)點 1 能在系統(tǒng)供電調(diào)峰時寬負(fù)荷范圍內(nèi)快速度響應(yīng) 對鍋爐負(fù)荷變化響應(yīng)可通過 改變一次風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整 調(diào)整時僅時滯 15 秒 與鍋爐燃用液態(tài)或氣態(tài)燃料的負(fù)荷變 化一樣快 非常適合機組調(diào)峰使用 2 制粉儲存容量大 當(dāng)給煤系統(tǒng)發(fā)生故障時 磨煤機筒體內(nèi)煤粉的儲存量可 在 15 分鐘內(nèi)持續(xù)滿足鍋爐燃燒供粉的需求 3 制粉系統(tǒng)運行期間煤粉細(xì)度穩(wěn)定 保證鍋爐迅速著火與燃盡 當(dāng)?shù)拓?fù)荷運 行時煤粉細(xì)度顯著提高 對于低負(fù)荷穩(wěn)燃十分有利 4 適用煤種廣不受異物影響 出現(xiàn)故障低 可大幅降低檢修維護費用 2 2 目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)目前系統(tǒng)運行不理想狀態(tài) 但是 該系統(tǒng)在實際運行中有部分電廠的幾百臺以上設(shè)備很難體現(xiàn)出到上述優(yōu) 點 相反 在這幾個方面大部分企業(yè)體現(xiàn)的卻是憂慮 負(fù)荷響應(yīng)速度慢 最快的時 滯 30 秒 最差的時滯 120 秒以上 煤粉儲存容量小 嚴(yán)重時造成鍋爐負(fù)荷提升困難 運行中有時煤粉顆粒粗 燃燒不穩(wěn)定等諸多情況 為什么實際應(yīng)用效果與系統(tǒng)指標(biāo) 差異別較大 通過現(xiàn)場調(diào)查 逐條分析產(chǎn)生原因 闡述觀點如下 二 從系統(tǒng)的特點分析不理想運行狀態(tài)及產(chǎn)生原因 二 從系統(tǒng)的特點分析不理想運行狀態(tài)及產(chǎn)生原因 1 1 制粉直吹式系統(tǒng)中的突出特點制粉直吹式系統(tǒng)中的突出特點 懸浮煤粉倉懸浮煤粉倉 制粉直吹式系統(tǒng)對制粉的要求 磨煤機向燃燒器提供的煤粉量與鍋爐負(fù)荷必須 5 一致 機組負(fù)荷升降過程是依靠調(diào)節(jié)進(jìn)入磨煤機的一次風(fēng)量來實現(xiàn) 這些體現(xiàn)了在 制粉直吹式系統(tǒng)中雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機最重要特點 磨煤機筒體就可以看作向鍋爐 燃燒提供煤粉的懸浮煤粉倉 懸浮煤粉倉 現(xiàn)在分析 只有制粉直吹系統(tǒng)才具備的磨煤機筒體懸浮煤粉倉的和狀態(tài) 磨煤 機筒體煤粉倉 以每分鐘 13 17 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) 內(nèi)部的鋼球和煤在旋轉(zhuǎn)中不斷進(jìn)行 瀉落和拋落運動 熱風(fēng)沿軸向從兩邊的中心管吹進(jìn)筒體內(nèi) 對沖后返回 在徑向和 軸向不斷攪動下 筒體內(nèi)的不同顆粒度煤粉處于三種狀態(tài) 顆粒大的沉積和混雜在 鋼球之中 顆粒較小的浮在筒體中下層的鋼球?qū)颖砻?顆粒微小的懸浮在筒體上部 空間 將此空間稱為 懸浮煤粉倉懸浮煤粉倉 以下圖 BBD 型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機示意圖為例 對風(fēng)與煤粉的流程進(jìn)行分析 首先 一次風(fēng)進(jìn)入后分為兩個支路 上支路進(jìn)入混料箱 稱為旁路風(fēng) 對原煤進(jìn)行 預(yù)干燥后進(jìn)入落煤管 下支路通過中心管進(jìn)入磨煤機稱為容量風(fēng) 在筒體內(nèi)對沖后 裹挾著筒體內(nèi)懸浮煤粉通過絞籠與中心管之間的環(huán)形通道分離器接管 在分離器接 管中容量風(fēng) 旁路風(fēng)和密封風(fēng)匯合到一起 以風(fēng)粉混合物的狀態(tài)進(jìn)入到分離器 分 離器對進(jìn)入的風(fēng)粉混合物中的煤粉進(jìn)行篩選 煤粉被分為兩個部分 一部分細(xì)煤粉 和風(fēng)通過分離器進(jìn)入到煤粉管供給鍋爐進(jìn)行燃燒 另一部分粗顆粒煤粉將被分離器 篩選出來 以重力回落到回粉管 再返回到螺旋輸送器與原煤一同再次進(jìn)入磨機筒 6 體內(nèi) 從上述風(fēng)和煤粉的流程中我們注意到 1 1 當(dāng)粗顆粒煤粉在風(fēng)粉混合物中的煤粉比例過大時 它擠占了分離器接管的有 效流通量 會降低磨煤機出力或使出口煤粉變粗 2 2 當(dāng)粗顆粒煤粉在氣粉混合物中比例過大時 磨煤筒體懸浮煤粉倉中不可燃 燒煤粉在懸浮煤粉中比例就過大 磨煤機筒體懸浮煤粉倉的有效存儲容積就減小 2 2 制粉直吹系統(tǒng)中的首要任務(wù)制粉直吹系統(tǒng)中的首要任務(wù) 提高最佳燃燒煤粉比例提高最佳燃燒煤粉比例 傳統(tǒng)概念中將容量風(fēng)與給煤量之比稱為風(fēng)煤比 又規(guī)定在制粉中風(fēng)煤比穩(wěn)定作 為鍋爐正常燃燒的先決條件 這些都正確 但是不夠嚴(yán)謹(jǐn) 因為 磨煤筒體中懸浮 煤粉的組成是很復(fù)雜 與提供進(jìn)入燃燒器燃燒的煤粉差別很大 以是否可以通過分 離器篩選進(jìn)入爐膛燃燒作為區(qū)分煤粉顆粒的尺度 筆者將懸浮煤粉的顆粒分為三個 類別 第一類 不能通過分離器回落到回粉管中的粗顆粒煤粉稱為不可燃燒煤粉 第二類 通過提高一次風(fēng)壓力 或通過調(diào)整分離器 可進(jìn)入煤粉管的煤粉顆粒稱為 可燃燒煤粉 第三類 正常順利通過分離器進(jìn)入煤粉管的煤粉顆粒稱為最佳燃燒煤最佳燃燒煤 粉粉 在磨煤機筒體料位檢測不準(zhǔn)確 控制不合理時 磨煤機筒體懸浮煤粉倉中前兩 類煤粉占比較大 當(dāng)需要提升負(fù)荷時 提高一次風(fēng)的壓力 迫使從磨煤機筒體內(nèi)進(jìn) 入到分離器的風(fēng)粉混合物量加大 可是 進(jìn)入分離器中大量的一類和二類煤粉顆粒 被篩選出來 回落到回粉管中再進(jìn)入到磨煤機筒體內(nèi) 造成進(jìn)入煤粉管中的風(fēng)量加 了 但是進(jìn)入煤粉管中的煤粉量卻增量不明顯 導(dǎo)致一次風(fēng)中的煤粉濃度降低 由 于向燃燒器提供的煤粉量不充足 使燃燒熱釋強度低 造成雖然提高一次風(fēng)的壓力 負(fù)荷很難提升和響應(yīng)速度緩慢 為了達(dá)到提升負(fù)荷的目的經(jīng)常做法是 一 繼續(xù)加 大一次風(fēng)壓力 使從磨煤機筒體內(nèi)進(jìn)入到分離器的氣粉混合物的量更大 速度更快 迫使部分二類顆粒煤粉以高速沖過分離器 二 調(diào)整分離器讓二類顆粒煤粉通過 這兩種方法都能使輸送到鍋爐里提供燃燒的煤粉量增大 負(fù)荷得以提高了 但是 二類煤粉進(jìn)入燃燒器后往往造成燃燒不穩(wěn)定 飛灰可燃物增多 降低了鍋爐效率 上述狀態(tài)就是目前雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹系統(tǒng)運行不理想情況的普遍現(xiàn)象 當(dāng)前很多電廠為了達(dá)到提升負(fù)荷和加快負(fù)荷響應(yīng)速度而不惜重金和人力去改造分離 器及附件 但效果都不明顯 其主要原因就是被燃燒器提供煤粉不足的表象 帶進(jìn) 了誤區(qū) 當(dāng)磨煤機筒體里懸浮煤粉中最佳燃燒煤粉很少時 再好再大的分離器也無 7 法改變煤粉顆粒 也不能借助提高一次風(fēng)壓來同比例增加進(jìn)入燃燒器的煤粉量 要 盡快走出誤區(qū) 換一種思維 建立一個新理念 充分發(fā)揮 磨煤機筒體這個巨大的 懸浮煤粉倉 懸浮煤粉倉的功能 緊緊抓住 提高懸浮煤粉里最佳燃燒煤粉最佳燃燒煤粉比例是制粉直吹系 統(tǒng)中的 首要任務(wù)的 首要任務(wù)就可達(dá)到提升負(fù)荷 加快鍋爐負(fù)荷響應(yīng)速度和提高鍋爐燃燒效率 目的 3 3 最佳燃燒煤粉產(chǎn)生于磨煤機筒體料位的精準(zhǔn)檢測與合理控制最佳燃燒煤粉產(chǎn)生于磨煤機筒體料位的精準(zhǔn)檢測與合理控制 提高懸浮煤粉里最佳燃燒煤粉比例是制粉直吹系統(tǒng)中的首要任務(wù) 如何提高磨 煤機筒體懸浮煤粉倉中最佳燃燒煤粉比例 將是在制粉過程中要深入研究和必須解 決的首要課題 解決一切問題都要從源頭開始 首先我們要在鋼球磨機破碎和研磨 的原理中去尋找解決方法 鋼球磨機筒體在制粉過程中以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) 筒體內(nèi)鋼球和研磨物在離心力 和摩擦力的作用下被旋轉(zhuǎn)的筒體襯板提升有兩種狀態(tài) 靠近筒體中心 質(zhì)量較小的 鋼球提升到球荷表面的自然休止角時 鋼球即沿著斜坡滾下 鋼球的這種運動狀態(tài) 稱為瀉落 如圖 1 1 所示 靠近筒體襯板 質(zhì)量較大的鋼球會被旋轉(zhuǎn)的筒體襯板提 升到更高一些 鋼球脫離筒壁襯板后在重力的作用下紛紛沿著拋物線下落 鋼球的 這種運動狀態(tài) 稱為拋落 如圖 1 2 所示 在上述兩種運動狀態(tài)同時 在旋轉(zhuǎn)筒壁驅(qū) 動下 鋼球群中每個球都受到大小相等方向相反的切向分力 T 和摩擦力 F 所形成的 力偶的作用 每個球圍繞著自身的軸線轉(zhuǎn)動 鋼球的這種運動狀態(tài) 叫自轉(zhuǎn) 如圖 1 3 所示 在磨煤機運轉(zhuǎn)中 較大的鋼球和靠近筒體壁襯板的鋼球因離心力和摩擦力大被 提升到筒體高點 然后產(chǎn)生拋落運動 直接撞擊較大的煤塊 將其破碎 靠近筒體 中心的鋼球因離心力和摩擦力小提升到筒體次高點 然后產(chǎn)生瀉落運動 進(jìn)行磨剝 研磨顆粒較小的煤 每個鋼球又在力偶作用下進(jìn)行互為相反方向做自轉(zhuǎn) 鋼球之間 8 相互摩擦和擠壓將顆粒較小的煤研磨成為細(xì)小顆粒和粉狀 在周而復(fù)始的破碎和研磨過程中 怎樣提高最佳燃燒煤粉的比例 磨煤機的筒 體直徑 轉(zhuǎn)數(shù) 鋼球重量和配比等都有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) 鋼球和襯板都存在很緩慢 的磨損 但不可控制 可以控制和容易改變的只有磨煤機筒體內(nèi)部被研磨的物質(zhì) 煤粉的存量多與少 即通俗稱 料位 高與低 在磨煤機筒體內(nèi)料位的高與低改變 著每次鋼球瀉落 拋落的運動距離 決定著拋落破碎和瀉落研磨的效率 料位的高 與低 改變著每個自轉(zhuǎn)鋼球和周邊眾多鋼球之間摩擦介質(zhì) 煤層的厚度 決定著被 研磨煤的顆粒大小 上述對鋼球磨煤機的研磨工作狀態(tài)的細(xì)致分析 深切的揭示了 只要精確地檢測磨煤機筒內(nèi)的料位 并合理控制這個料位 就能使最佳燃燒煤粉在 懸浮煤粉倉中占有更高的比例 總之 在制粉直至燃燒中有很多參數(shù)可進(jìn)行調(diào)整和控制 但只有對磨煤機筒體 料位的精確檢測與合理控制才可實現(xiàn)快速 準(zhǔn)確的提高磨煤機筒體懸浮煤粉倉中最 佳燃燒煤粉的比例 當(dāng)抓住提高了懸浮煤粉中最佳燃燒煤粉比例這一首要任務(wù) 其 它問題就都迎刃而解 當(dāng)筒體懸浮煤粉倉里充滿最佳燃燒煤粉時 懸浮煤粉倉的容 積相對增大了 煤粉中含有高比例的最佳燃燒煤粉也使分離器的工作量大大減輕 回粉管中的流量也立即減少 煤在磨煤機內(nèi)的循環(huán)倍率大大降低 在需求提升負(fù)荷 時僅需要加大一次風(fēng)壓力 燃燒器中的煤粉就同步增長 鍋爐燃燒器中有了充足的 最佳燃燒煤粉供給 燃燒熱釋強度立即加大 鍋爐負(fù)荷就能在較寬范圍內(nèi)快速響應(yīng) 進(jìn)入燃燒器的全部是最佳燃燒煤粉時又會使火焰燃燒非常穩(wěn)定 三 應(yīng)用實例淺析 三 應(yīng)用實例淺析 磨煤機筒體料位檢測與控制磨煤機筒體料位檢測與控制的重要性的重要性 為了使上面論點更具體 下邊列舉四個電廠在磨煤機筒體內(nèi)的料位差壓檢測系 統(tǒng)應(yīng)用由非正常狀態(tài)進(jìn)入到正常狀態(tài)的前后變化情況 說明雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直 吹式系統(tǒng)中筒體料位的精確檢測與合理控制的重要性 1 1 大修后實現(xiàn)了料位的準(zhǔn)確檢測和合理控制提高了各項指標(biāo)大修后實現(xiàn)了料位的準(zhǔn)確檢測和合理控制提高了各項指標(biāo) 濟寧運河電廠五 六號爐 六臺磨煤機的料位差壓檢測裝置是法國阿爾斯通原 裝進(jìn)口產(chǎn)品 但是因安裝施工和參數(shù)設(shè)定等問題 造成料位信號的測量值不穩(wěn)定和 不準(zhǔn)確 系統(tǒng)從投產(chǎn)到運行近四年時間 幾臺磨煤機的料位差壓檢測和自動控制都 很難實現(xiàn) 在大修時對磨煤機本體的檢測氣流輸送管路 附件和進(jìn)口原裝的檢測裝 置都進(jìn)行了技術(shù)改造 使磨煤機筒體的料位得到精確檢測和基本合理的控制 僅是 9 實現(xiàn)了基本合理的控制 就收到了事半功倍的效果 下面收集了六號爐大修前后所 選用的煤質(zhì)主要參數(shù)比較和兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 來說明磨煤機筒體料位精確檢測和 合理控制的重要性及產(chǎn)生的顯著經(jīng)濟效果 1 1 煤質(zhì)是鍋爐燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟性直接影響因素 為了使數(shù)據(jù)對比更合理 下面將大修前后所選用的煤質(zhì)主要參數(shù)進(jìn)行比較 經(jīng)過上述各參數(shù)化驗對比報告 表明大修前后所選用的煤質(zhì)基本相同 2 煤粉細(xì)度變化是磨煤機料位合理性的重要考核指標(biāo) 通過大修前 后六號爐 A B 兩臺磨煤機煤粉細(xì)度對比 突顯了料位的合理控制對煤粉細(xì)度改變的作用 序號 11 10 9 8 7 大修后 6月15日1 00 8 00夜班 8 28 3 66 27 25 28 28 27 88 40 34 5049 00 21 3 23 4 0 84 41 2145 03 0 56 23 40 21 02 5027 00 MJ kg MJ kg Cal g Qnet ad Qnet ad Qgr ad St ad FC ad Mar Mad Aad Ad Vad Vadf 符號 收到基低位發(fā)熱量 收到基低位發(fā)熱量 空干基高位發(fā)熱量 全硫份 固定碳 空氣干燥基揮發(fā)份 空氣干燥基揮發(fā)份 1 2 3 4 5 6 分折項目 干燥基灰份 空氣干燥基灰份 空氣干燥基水份 36 80 26 23 27 41 26 91 1 83 7 18 2月28日16 00 1 00中班 大修前 單位 全水分 化驗時間 五 六號爐大修前后入爐煤質(zhì)化驗報告對比表 2月27日6月18日 R200 2 42 殘余 率 R90 9 72 a 1 21g b 3 65g R200 2 26 R90 12 82 a 1 13g b 5 28gb 0 58g a 0 09g R90 1 34 R200 0 18 b 3 87g a 3 06g R90 13 86 殘余 率 R200 6 12 2月25日6月16日 R200 0 96 殘余 率 R90 10 08 a 0 48g b 4 56g R200 1 18 R90 9 68 a 0 59g b 4 25gb 3 24g a 0 11g R90 6 70 R200 0 22 b 3 59g a 3 87g R90 14 92 殘余 率 R200 7 74 大修前大修后 B 磨 R200 3 56 殘余 率 R90 15 30 a 1 78g b 5 85g R200 0 88 R90 8 70 a 0 44g b 3 91gb 1 42g a 0 32g R90 3 48 R200 0 64 b 2 21g a 0 25g R90 4 90 殘余 率 R200 0 50 6月15日2月23日 A 磨 大修后大修前大修后大修前 年份 2010 年 六號爐大修前后煤粉細(xì)度對比表 10 3 3 飛灰含碳量是考核煤粉燃盡程度最主要指標(biāo) 它體現(xiàn)了燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng) 濟性 下表是大修前后六號爐飛灰含碳量對比表 大修前后所選用的煤質(zhì)主要參數(shù)基本相同 在同一個制粉 輸送 燃燒系統(tǒng)中 大修技術(shù)改造前后在煤粉細(xì)度 燃燒 降低煤耗等方面的變化是顯而易見 但是 應(yīng)該更深刻的認(rèn)識到大修后 僅對磨煤機筒體的料位得到準(zhǔn)確的測量和實現(xiàn)了料位 基本合理的控制就取得了顯著的經(jīng)濟成果 如果能再提高對磨煤機筒體懸浮煤粉倉 的認(rèn)識 抓住了提高懸浮煤粉中最佳燃燒煤粉比例這一首要任務(wù) 去合理和精細(xì)的 控制磨煤機筒體的料位將會取得更大的收效 2 2 準(zhǔn)確的磨煤機筒體料位檢測與控制準(zhǔn)確的磨煤機筒體料位檢測與控制 實現(xiàn)了負(fù)荷提升的快速響應(yīng)實現(xiàn)了負(fù)荷提升的快速響應(yīng) 某電廠二期燃煤機組配置的磨煤機沒有料位差壓檢測裝置 僅有噪聲電耳料位 檢測裝置 由于噪聲電耳料位檢測裝置的信號宜受外界噪音干擾 信號不穩(wěn)定 在 磨煤機運行中隨著筒體內(nèi)的料位的上升噪聲變小 在接近滿磨時信號變化很小又不 準(zhǔn)確 給煤機只能依靠手動操作控制 由于磨煤機筒體的料位高度調(diào)節(jié)和控制不準(zhǔn) 確 提升負(fù)荷時滯后性很大 負(fù)荷響應(yīng)時間最短 120 秒 在磨煤機安裝了筒體料位 差壓檢測裝置后 使磨煤機筒內(nèi)料位值檢測比較準(zhǔn)確 實現(xiàn)了給煤機的控制與料位 差壓信號連鎖自動控制 機組在協(xié)調(diào)控制中只要改變磨煤機的一次風(fēng)壓就能很快改 變磨煤機出力 負(fù)荷響應(yīng)速度由原來的 120 秒縮短為 30 秒 負(fù)荷響應(yīng)能力由原來的 3MW min 提高到 6MW min 完全滿足 AGC 控制對 300MW 機組的負(fù)荷變化要求 參見下圖 圖中 A 紅色 機組實際負(fù)荷 B 綠色 AGC 負(fù)荷指令 C 紫色 速率變 11 化后的負(fù)荷指令 3 3 磨煤機在合理的料位運行時可降低消耗和減少檢修維護費 磨煤機在合理的料位運行時可降低消耗和減少檢修維護費用用 甲 乙兩個電廠分別使用和不使用料位差壓控制對雙進(jìn)雙出鋼球磨端襯板磨損 速度的對比見下圖 左邊照片是電廠甲磨煤機采用料位差壓檢測 筒體料位檢測準(zhǔn) 確控制較好的端襯板 右邊照片是電廠乙磨煤機采用噪聲電耳料位檢測 是磨煤機 筒體料位檢測不準(zhǔn)確 運行時料位控制較低的端襯板 通過照片對比可以清晰地看 出 兩個電廠設(shè)備運行時間接近 磨損狀況顯著不同 從降低磨煤機檢修維護費用方面考慮 當(dāng)筒體料位高度控制在合理和正確范圍 時 鋼球與襯板之間 鋼球與鋼球之間都有被研磨的煤作為撞擊和磨擦介質(zhì) 從而 有效的減少了鋼球與襯板之間直接撞擊和鋼球與鋼球之間直接磨擦 從而降低了鋼 球和襯板的損耗 磨煤機筒內(nèi)周邊襯板和鋼球掩埋在煤里 磨損狀況不易觀察和比較 損耗情狀 況只能通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計和比較來確定 但是端襯板大面積裸露在外 磨損是可以通過 圖像對比揭示 1 左邊照片 看到雙進(jìn)雙進(jìn)磨煤機端襯板順著筒體旋轉(zhuǎn)方向的每塊襯板前端都 有很均勻和光滑的磨痕 這是主動旋轉(zhuǎn)的磨煤機筒體端襯板在驅(qū)動鋼球和煤轉(zhuǎn)動時 由于磨擦而產(chǎn)生的正常磨損 2 右邊照片 看到雙進(jìn)雙進(jìn)磨煤機端襯板上有很多深坑 坑的后沿都有放射形 磨痕 從深坑和磨痕的形狀可判斷 在運轉(zhuǎn)中磨煤機筒內(nèi)料位很低 煤不能埋藏和 12 包裹住鋼球 而是大量的裸露在表面 裸露的鋼球被旋轉(zhuǎn)的筒體拋甩起來 以高速 撞擊端襯板 以高速和高壓力的態(tài)勢向下磨滑 砸在端襯板表面 產(chǎn)生出眾多前深 后淺放射狀的磨痕 從磨煤機端襯板表面上被撞擊和磨滑出眾多深痕 可以推測在 運行過程中鋼球破損 磨損消耗量也一定很大 僅從這兩張雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機端襯板磨損狀態(tài)照片對比 就可以看出 在制 粉中對料位的準(zhǔn)確檢測和合理控制是降低襯板和鋼球的消耗至關(guān)重要的一環(huán) 本章從上面大修前后的各種數(shù)據(jù)對比 料位準(zhǔn)確檢測及合理控制后負(fù)荷響速度 提高 磨煤機端襯板磨損狀態(tài)照片的比較 可以清晰的認(rèn)識到磨煤機筒體料位的精 確檢測與合理控制是制粉中的 關(guān)鍵環(huán)節(jié)關(guān)鍵環(huán)節(jié) 經(jīng)過前面的論述 在觀念上 認(rèn)識認(rèn)識到筒體懸浮煤粉倉是制粉直吹系統(tǒng)中突出特突出特 點點 抓住抓住提高最佳燃燒煤粉比例是首要任務(wù)首要任務(wù) 解決解決磨煤機筒體料位的精確檢測與合 理控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié) 關(guān)鍵環(huán)節(jié) 已經(jīng)在改變系統(tǒng)不理想運行狀態(tài)中邁出了堅實的第一步 四 從硬件配置上查找產(chǎn)生系統(tǒng)不理想運行狀態(tài)的原因 四 從硬件配置上查找產(chǎn)生系統(tǒng)不理想運行狀態(tài)的原因 怎樣抓好關(guān)鍵環(huán)節(jié) 完成首要任務(wù)和實現(xiàn)懸浮煤粉倉中充滿最佳燃燒煤粉的愿 望 關(guān)鍵是必備高質(zhì)量的料位差壓檢測裝置料位差壓檢測裝置 以下文中簡稱 裝置 該裝置最早的雛 形是應(yīng)用在福斯特 惠勒制造的雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機上 后期發(fā)展優(yōu)化集成是法國阿 爾斯通公司研制的產(chǎn)品 采用料位差壓檢測裝置對磨煤機料層厚度的檢測遠(yuǎn)比傳統(tǒng) 采用的噪聲電耳測量方法的響應(yīng)速度快 精確度和抗干擾程度高出數(shù)十倍 該裝置 的誕生 將干粉式磨機料位檢測帶推進(jìn)到一個技術(shù)發(fā)展的新時代 壓差測厚技術(shù)是個原理生疏和個性很強的裝置 通過國外專家到現(xiàn)場調(diào)試產(chǎn)品 造成的參數(shù)不匹配 已發(fā)現(xiàn)很多例證 和市場中大量的國產(chǎn)化低端與低能的產(chǎn)品 這些 現(xiàn)實都表明對該裝置的更深層次的理論和其中的技術(shù)奧妙沒有消化理解和不掌握 正是如此才滋生了妄自菲薄 很簡單 我懂得 的認(rèn)知態(tài)度 產(chǎn)生了簡單模仿和粗 制濫造的產(chǎn)品 造成了目前雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)大面積運行不理想狀態(tài) 為了徹底鏟除系統(tǒng)不理想運行狀態(tài)的禍根和促進(jìn)此項技術(shù)發(fā)展 本章從基礎(chǔ)原理 系統(tǒng)工作狀態(tài)和該裝置品質(zhì)指標(biāo)及兩項關(guān)鍵元件功能等方面對料位差壓檢測裝置進(jìn) 行技術(shù)論述和產(chǎn)品剖析以提高共識 13 1 1 料位差壓檢測的基礎(chǔ)原理 料位差壓檢測的基礎(chǔ)原理 當(dāng)在大氣中要測量容器中介質(zhì)某一點深度值時 可將空氣壓縮到適當(dāng)壓力 輸 出穩(wěn)定的氣流 將其輸送到測量管路中 將管路插入介質(zhì)中 再將管路輸出端口移 動到測量點 這時壓力表將顯示一個壓力值 將壓力值除以介質(zhì)的比重值就可以計 算出介質(zhì)表面到管路端口之間的高度 壓力值 介質(zhì)比重 h 被測量介質(zhì)的厚度 此種取大氣壓與介質(zhì)測定點壓力差的計算方法 稱為壓差測量法 磨煤機壓差 檢測裝置就是基于此原理進(jìn)行設(shè)計 2 2 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機料位差壓檢測系統(tǒng)及工作原理 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機料位差壓檢測系統(tǒng)及工作原理 壓差檢測裝置原理復(fù)雜 元器件多 首先要記住它的基本功能 是測量氣流發(fā)發(fā) 生器生器和測量氣流輸出受到阻力后的壓差值的檢測器檢測器 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機的本體上 料位差壓檢測部件和元件 首先它是由兩個功能相同互為獨立的驅(qū)動側(cè)和非驅(qū)動側(cè) 單元組成 因為兩側(cè)相同此文中僅論述一側(cè) 其中一側(cè)磨煤機內(nèi)主要部件是 懸臂支 承深入到旋轉(zhuǎn)的磨煤機筒內(nèi)的中空管 在它的上端連接著兩個上探針 在它的下端 連接著一組由兩個下探針及保護套組合的下檢測端口 它保護著由密封風(fēng)箱進(jìn)入到 磨煤機筒體內(nèi)的檢測氣流管路 磨煤機表面元件由四個測量接口 閥門 連接管路 組成 在施工現(xiàn)場用氣流輸送管路將壓差檢測裝置的檢測輸出口和雙進(jìn)雙出鋼球磨 煤機上的檢測輸入口連接在一起 就組成了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機的料位差壓檢測系 統(tǒng) 以下簡稱 料位差壓檢測系統(tǒng)料位差壓檢測系統(tǒng) 14 1 1 料位差壓檢測系統(tǒng)的特點及構(gòu)成 與前面的基礎(chǔ)原理相同 料位差壓檢測系統(tǒng)也是將檢測口 下探針 P2 埋在煤粉 之下 與上面基礎(chǔ)原理不同的是 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機運行時筒體內(nèi)壓力較高并且 不斷變化 因而 在磨煤機筒體內(nèi)中空管的上端安裝了上探針 P1 由它將筒體內(nèi)的 壓力用前饋原理引入到 PID 壓力控制系統(tǒng)中 使輸出的檢測氣流與筒體內(nèi)壓力同步 變化 從而實現(xiàn)動態(tài)壓力下能夠準(zhǔn)確測量料位 為了清晰的論述工作原理 下面僅畫出驅(qū)動側(cè)料位差壓檢測功能簡單示意圖 并按其功能分為四個子系統(tǒng) 1 PID 壓力控制子系統(tǒng) 由調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)儀 壓差變送器 孔板 1 儲氣緩沖 罐組成 2 檢測氣流產(chǎn)生和輸出子系統(tǒng) 由孔板 1 孔板 2 輸送管路 上探針 P1 下 探針 P2 組成 3 磨煤機筒體內(nèi)壓力監(jiān)測前饋子系統(tǒng) 由輸送管路 上探針 P1 孔板 1 壓 差變送器 調(diào)節(jié)儀組成 4 檢測示值子系統(tǒng) 由壓差變送器 圖中用壓差高度示管表示 管路組成 2 2 料位差壓檢測系統(tǒng)工作原理 15 1 靜態(tài)運行 在磨煤機筒體內(nèi)一次風(fēng)壓力未輸入之前 料位差壓檢測系統(tǒng)為 靜態(tài) 運行 此時 PID 壓力控制子系統(tǒng)將孔板 1 兩端壓力值控制在用戶設(shè)定的 壓力值 0 5 之內(nèi) 通過檢測氣流檢測氣流輸出子系統(tǒng)中的孔板 1 2 將壓力源轉(zhuǎn)變?yōu)闅饬?源 經(jīng)過檢測氣流輸送管路和閥門傳輸?shù)侥ッ簷C筒內(nèi) 在上探針 P1 下探針 P2 端口噴出 2 動態(tài)運行 在磨煤機筒體內(nèi)一次風(fēng)壓力輸入之后 料位差壓檢測系統(tǒng)為 動態(tài) 運行 此時 筒體內(nèi)壓力在不斷變化和脈動 上探針 P1 及連接管路以前饋 的方式將磨煤機筒體里的變傳輸?shù)娇装?1 上端 PID 壓力控制子系統(tǒng)將孔板 1 兩端 壓力值控制成動態(tài)跟蹤式衡壓差源動態(tài)跟蹤式衡壓差源 動態(tài)檢測氣流由上探針端口向懸浮煤粉層噴出 下探針 P2 將測量氣流從端口向掩埋的煤粉噴出 到煤粉表面釋放 因為上探針 P1 和下探針 P2 端口所受到的阻力不同 在檢測示值子系統(tǒng)中的壓差變送器上產(chǎn)生壓差 信號 P P P 2 P 1 P 是在壓差變送器上檢測出來的上探針 P1 和下探針 P2 之間的壓差值 就是在 運行中觀察和控制的 0 1500Pa 的壓差值 這個值有兩個分量 一個分量是在筒體 氣流中懸浮的煤粉 另一個分量是堆積在下探針端口以上的沉積煤粉 這兩個分量 之和就是磨煤機內(nèi)的料位差壓檢測值 3 3 檢測值的組成與要求 在料位差壓檢測值中 懸浮的煤粉分量所占比例較 小 堆積在下探針端口以上沉積的煤粉所占比例很大 但是 由懸浮煤粉所構(gòu)成的 懸浮煤粉倉懸浮煤粉倉是制粉直吹燃燒系統(tǒng)中的突出特點 懸浮煤粉中風(fēng)與煤的比例穩(wěn)定 是 對鍋爐正常燃燒的起到保障作用 在懸浮煤粉中提高最佳燃煤粉比例又是制粉 輸 送到燃燒關(guān)鍵環(huán)節(jié) 由堆積在下探針端口以上的沉積煤粉為最大比例 檢測出的料 位差壓檢測值要反映出比它自身更重要和更精準(zhǔn)的參數(shù)值 懸浮煤粉中最佳燃煤粉 比例 鑒于此基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 料位差壓檢測值的極端重要性 故需要非常精細(xì)準(zhǔn)確精細(xì)準(zhǔn)確 3 3 技術(shù)理解能力低下是產(chǎn)生粗制濫造產(chǎn)品的根源技術(shù)理解能力低下是產(chǎn)生粗制濫造產(chǎn)品的根源 PID 壓力控制子系統(tǒng)是料位差壓檢測裝置品質(zhì)的核心 該裝置的響應(yīng)速度 響應(yīng) 精確度 靈敏度都取決于子系統(tǒng)中的主要部件的品質(zhì)和軟件的參數(shù)匹配 裝置的三 項指標(biāo)是磨煤機筒體在惡劣環(huán)境下實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測和長期穩(wěn)定運行的必要條件 有些 技術(shù)能力低下的制造商就認(rèn)識不到這些指標(biāo)的意義 拋出 高壓氣源 的論點 并 16 將調(diào)節(jié)閥取消 又返回到十幾年前福斯特 惠勒產(chǎn)品的雛形時代 這些觀點和作法 只是個別廠家偷工減料的借口 使料位差壓檢測值失真 失穩(wěn) 為了消除技術(shù)能力 低下這個粗制濫造的根源和提高大家對料位差壓檢測裝置的鑒別力編寫了此章 1 1 PID 壓力控制子系統(tǒng)和前饋子系統(tǒng)功能及工作原理 雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機在運行時筒體內(nèi)壓力在 6 8Kpa 之間變化 同時 在筒體 每分鐘 16 17 轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動下 筒體內(nèi)的鋼球和煤不停地進(jìn)行拋落和瀉落狀態(tài)運動 又使筒體內(nèi)壓力產(chǎn)生脈動變化 在筒體內(nèi)這些壓力變化的條件下 再用基礎(chǔ)原理中 的穩(wěn)定流量氣流對介質(zhì)深 厚 度值進(jìn)行壓差法檢測 其檢測值是不會準(zhǔn)確的 在 壓力變化的容器中采用壓差方法進(jìn)行測量 必須以內(nèi)部變化的壓力值作為基礎(chǔ)參考 點 調(diào)節(jié)出動態(tài)跟蹤式衡壓差源動態(tài)跟蹤式衡壓差源 再將此種壓力源轉(zhuǎn)化為檢測的氣流 此種檢測氣 流噴吹到筒體內(nèi)動態(tài)變化壓力下的懸浮煤粉和被測量的煤粉層之間才能實現(xiàn)準(zhǔn)確測 量 調(diào)節(jié)出動態(tài)跟蹤式衡壓差源 這是該裝置中的核心技術(shù) 是料位差壓檢測值精 確度的基礎(chǔ) 此功能由 PID 壓力控制子系統(tǒng)和前饋子系統(tǒng)之間互動來實現(xiàn) 上圖是裝置中 PID 壓力控制子系統(tǒng)原理圖 該子系統(tǒng)由單回路調(diào)節(jié)儀 PDC 602 調(diào)節(jié)閥 PCV 602 孔板 DI 602 壓差變送器 PDT 602 儲氣緩沖罐 管路及輔 助元件組成 圖中由前饋子系統(tǒng)將磨機筒體內(nèi)壓力變化通過氣流輸送管路引入到孔板 PI602 17 上端 閥門 HV663 和 HV664 處在開啟狀態(tài) 使 PID 壓力控制子系統(tǒng)采樣值跟隨磨 機筒體內(nèi)壓力變化而動態(tài)變化 在 PID 壓力控制子系統(tǒng)控制中 首先單回路調(diào)節(jié)儀 PDC602 從孔板 PI602 取得采樣值 并與設(shè)定值進(jìn)行 PID 運算后輸出 4 20mA 控制 信號 控制信號送至調(diào)節(jié)閥 PCV602 定位器 定位器將電信號轉(zhuǎn)換成氣壓信號 在 調(diào)節(jié)閥中將氣壓信號進(jìn)行調(diào)制和放大傳遞 最后控制調(diào)節(jié)閥 PCV602 的閥芯開度 輸入的氣源經(jīng)調(diào)節(jié)閥 PCV602 控制向儲氣緩沖罐補充氣體流量 使儲氣緩沖罐成為 動態(tài)穩(wěn)壓氣源 儲氣緩沖罐氣源由管路和閥門 HV613 再送至孔板 PI602 下端 連續(xù) 和快速的閉環(huán)控制 從而 使孔板 PI602 上下兩端壓力成為動態(tài)式衡壓差值 儲氣 緩沖罐中動態(tài)跟蹤式衡壓差源動態(tài)跟蹤式衡壓差源經(jīng)由孔板 DI 603 DI 604 DI 602 DI 605 限流 在 上端輸出四路檢測氣流 此時輸出的檢測氣流不論磨煤機筒體內(nèi)壓力產(chǎn)生多大變化 永遠(yuǎn)是與其同步跟蹤 所以 由此種檢測氣流檢測氣流產(chǎn)生的料位壓差檢測值 不受磨煤機 筒體內(nèi)壓力變化的影響 檢測氣流與筒體內(nèi)壓力同步變化是壓差檢測信號精確度之本 這種精確度的產(chǎn) 生是依賴硬件調(diào)節(jié)儀 PDC602 和調(diào)節(jié)閥 PCV602 品質(zhì)的優(yōu)秀和 PID 軟件中各種參數(shù) 設(shè)定合理及各級調(diào)壓閥輸出壓力的匹配 2 2 裝置中 PID 壓力控制子系統(tǒng)品質(zhì)靜態(tài)考核指標(biāo) 1 壓力設(shè)定值可調(diào)整性可調(diào)整性 由于壓差檢測信號值的產(chǎn)生是檢測氣流在下探針 端口噴出到煤粉表層釋放的過程時受到煤粉的阻力的大小 同理 檢測氣流的速度 也決定檢測的精確度 當(dāng)裝置中壓力設(shè)定值過高時檢測氣流速度會很快穿透煤粉層 在表面釋放時產(chǎn)生噴散坑現(xiàn)象使檢測值不準(zhǔn)確 磨煤機在長期運行中煤種是經(jīng)常改 變的 當(dāng)煤種不同時磨煤機筒內(nèi)的煤層厚度也不同 為了達(dá)到精準(zhǔn)的檢測目地 PID 壓力控制子系統(tǒng)的壓力設(shè)定值要作適當(dāng)調(diào)整才能與煤種的煤層厚度相匹配 當(dāng)前有 些電廠為了節(jié)能降耗 減少了鋼球裝載量 使磨煤機筒內(nèi)的料位比以前相對高度下 降了 200 毫米左右 為了達(dá)到精準(zhǔn)的檢測目地更需要對裝置的壓力設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整 可調(diào)整性 要求 PID 壓力設(shè)定值能簡單 方便的在 1 0 2 0KPa 之間由用戶自由設(shè) 定 2 壓力設(shè)定值靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定性 靜態(tài)是將上下探針都在同一壓強下 穩(wěn)定性是指 孔板 PI602 上下兩端的衡差壓值與設(shè)定壓力值之比偏移量要小 靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)值 孔板兩端壓差值 偏移量要小于設(shè)定值的 0 5 3 壓力設(shè)定值靜態(tài)響應(yīng)速度靜態(tài)響應(yīng)速度 磨煤機在運行中當(dāng)筒內(nèi)壓力快速和強烈變化時 18 要想準(zhǔn)確檢測料位 PID 壓力控制子系統(tǒng)對筒內(nèi)壓力變化要達(dá)到快速和同步響應(yīng) 靜態(tài)響應(yīng)速度靜態(tài)響應(yīng)速度指標(biāo) 檢測裝置在正常運行時 停電 3 分鐘后再送電 觀察孔板兩端 壓差值進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)值 振蕩次數(shù) 6 次 時間 40 秒 三項考核指標(biāo) 是 PID 壓力控制子系統(tǒng)滿足動態(tài)運行的基本功能 可悲的是現(xiàn) 在運行中的裝置中 很多連最基本的需求壓力設(shè)定值可調(diào)整性都滿足不了 3 3 PID 壓力控制子系統(tǒng)響應(yīng)速度慢對檢測值影響的分折 料位差壓檢測的下探針是埋在煤粉中 當(dāng) PID 壓力控制子系統(tǒng)響應(yīng)速度慢時 在磨煤機筒體內(nèi)壓力高速 大幅度的變化時 筒體內(nèi)壓力瞬間會高于 PID 壓力控制 子系統(tǒng)輸出壓力值 這時煤粉會從探針端口倒灌進(jìn)入到探針和管路中 煤粉中含有 的水 硫等微量物質(zhì)會在探針端口和連接管路表面形成非常薄的膜 這種薄膜在清 掃時也很難徹底清除干凈 經(jīng)常性的反復(fù)的倒灌會產(chǎn)生逐層嵌套效應(yīng) 使探針端口 及連接管路的內(nèi)徑變的越來越小 這種逐層嵌套變化過程對檢測值的影響可分為三 個階段 1 探針口直徑逐漸變小使檢測值與實際值之間差異很大 此時檢測值只能反 映料位變化趨勢 當(dāng)采用該檢測值與給煤機連鎖運行 控制的筒體內(nèi)料位高度值已 經(jīng)偏離原設(shè)定的料位高度值 2 由于探針口逐層嵌套作用 使正常時的探針口直徑 10mm 縮小到接近 3 5mm 大小時 在磨煤機筒內(nèi)的實際料位高度為最低 下探針周圍沒有任何煤粉 時 輸出料位壓差信號值仍然是 700Pa 左右 此時壓差檢測輸出值完全失去真實性 使給煤機與壓差信號連鎖自動控制料位無法正常運行 3 當(dāng)探針口被逐層嵌套完全堵塞后 此時壓差檢測輸出值與磨煤機筒體內(nèi)料 位無任何關(guān)聯(lián) 壓差檢測輸出值無任何意義 上述三個階段的現(xiàn)象在低端料位差壓檢測系統(tǒng)運行中是普遍存在的 并被處以 忽略狀 當(dāng)給煤機供煤量由這樣煤壓差測值連鎖控制下或者由人工憑著經(jīng)驗手動控 制 磨煤機筒體料位得不到合理控制 懸浮煤粉處于失控狀 偌大的筒體煤粉倉如 同虛設(shè) 造成整個系統(tǒng)運行不理想 要想避免和減少探針端口被逐層嵌套堵塞的現(xiàn)象產(chǎn)生 PID 壓力控制子系統(tǒng)響 應(yīng)速度要快 要達(dá)到與筒內(nèi)壓力變化同步響應(yīng) 加快響應(yīng)速度決定性的器件就是 調(diào)節(jié)儀和調(diào)節(jié)閥的品質(zhì) 因此可以得出 低端的料位壓差檢測裝置中所配置的廉價 和低性能的調(diào)節(jié)儀與調(diào)節(jié)閥是造成雙進(jìn)雙進(jìn)鋼球磨煤機制粉與直吹系統(tǒng)運行不理想 19 的禍根 4 4 進(jìn)口原裝產(chǎn)品的調(diào)節(jié)儀和調(diào)節(jié) 進(jìn)口原裝產(chǎn)品的調(diào)節(jié)儀和調(diào)節(jié)閥與低端產(chǎn)品配置的比較閥與低端產(chǎn)品配置的比較 上述三項指標(biāo)的缺失和三個階段的困擾 使每個接觸過低端料位壓差檢測裝置 人員都深受其害 但是要想改變環(huán)境狀況 面對廉價和低性能的器件 管理人員和 維修人員也無計可施 為了提高鑒別力和增強揭示問題實質(zhì)性的話語權(quán) 下面僅將 法國進(jìn)口阿爾斯通生產(chǎn)的料位差壓檢測裝置中選用的調(diào)節(jié)儀和調(diào)節(jié)閥與國內(nèi)低端產(chǎn) 品中的配置器件的基本功能和價格進(jìn)行比較 1 1 PID 壓力控制子系統(tǒng)中最主要執(zhí)行器件 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥 下圖左邊照片 是法國阿爾斯通原裝設(shè)備的調(diào)節(jié)閥 為了達(dá)到快速 準(zhǔn)確的跟 蹤磨煤機筒內(nèi)壓力變化 僅調(diào)節(jié)閥的電子定位器 定位器主體后面 體積比廉價調(diào) 節(jié)閥整體還要大 調(diào)節(jié)閥價值幾萬元 低端產(chǎn)品配置的調(diào)節(jié)閥僅為幾千元 中間照 片 黃圈中元件即是低端產(chǎn)品配置的調(diào)節(jié)閥 外觀體積相比小了數(shù)倍 價格相比僅 為十分之一 右照片 是另一個低端產(chǎn)品配置的廉價調(diào)節(jié)閥 這些廉價調(diào)節(jié)閥在運行中的死區(qū)死區(qū)和時滯時間時滯時間都很大 增益增益小使 PID 壓力控制子 系統(tǒng)響應(yīng)速度很慢 因而 造成運行中探針和管路很容易堵塞 近來更有甚者為了 以廉價手段爭奪市場競將調(diào)節(jié)閥取消掉 2 2 PID 控制子系統(tǒng)中最主要控制器件 單回路調(diào)節(jié)器單回路調(diào)節(jié)器 為了使儲氣緩沖罐壓力與筒體內(nèi)迅速變化的壓力同步響應(yīng) 輸出動態(tài)跟蹤式檢動態(tài)跟蹤式檢 測氣流測氣流 在進(jìn)口原裝產(chǎn)品 PID 控制系統(tǒng)中采用性能較高的單回路調(diào)節(jié)儀 下左圖 其控制精度 0 1 控制周期 50 毫秒 壓力設(shè)定壓力值可以在面板上進(jìn)行方便設(shè)定 和調(diào)整設(shè)定并設(shè)有數(shù)字動態(tài)顯示壓力設(shè)定值和當(dāng)前壓力輸出值 每塊調(diào)節(jié)儀價值近 20 萬元 低端產(chǎn)品取消了單回路調(diào)節(jié)儀 用 PLC 兼控 下中圖 還有更為節(jié)省的 用自制單板機代替單回路調(diào)節(jié)儀 下右圖 從而使面板上的狀態(tài)數(shù)字顯示和設(shè)定值 的調(diào)整更改功能都消失 雖然這兩種方式也可實現(xiàn) PID 控制功能 但是與單回路調(diào)節(jié)儀比在響應(yīng)速度 精準(zhǔn)度上差異相當(dāng)大 眾所周知料位差壓的常用控制值為 400 800Pa 可是低端產(chǎn) 品孔板兩端的壓差值標(biāo)稱誤差為 200Pa 將兩個值進(jìn)行比較計算 供檢測氣流的關(guān)鍵 參數(shù)的標(biāo)稱誤差量竟然占輸出信號值比例的 1 2 1 4 這樣的產(chǎn)品是根本無法實現(xiàn) 對磨煤機筒體內(nèi)的料位壓差準(zhǔn)確檢測和精細(xì)的控制 而且 壓力設(shè)定值只有進(jìn)入軟 件程序中才可調(diào)整和設(shè)定 一般操作人員很難完成 僅上述兩項關(guān)鍵器件的廉價化就可以為制造商降低采購成本三至四萬元 但是 給產(chǎn)品帶來的是自身缺陷的擴大化 通過上面僅對 PID 控制子系統(tǒng)的論述 關(guān)鍵部件性能的剖析 使我們看到一些 制造廠商在對新技術(shù)理解能力低下的基礎(chǔ)上 又被雙重 制造廠和主機廠 經(jīng)濟利益所 驅(qū)動 降低了關(guān)鍵器件的配置檔次 刪除了很多輔助環(huán)節(jié)和保護功能 制造出 采購 一批廉價低能的設(shè)備 從而在硬件配置上就造成雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)不 能理想運行 使得 一談起料位差壓檢測裝置 新建電廠非常擔(dān)心 運行控制中不 舒心 設(shè)備維修過程中難心 已經(jīng)成為雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機運行控制中的瓶頸 總之 在第一部分以運行不理想狀態(tài)為研究課題 從不同角度用三章進(jìn)行了觀 點論述 提出了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機直吹式系統(tǒng)筒體懸浮煤粉倉的 突出特點 提 高最佳燃燒煤粉比例的 首要任務(wù) 磨煤機筒體料位的精準(zhǔn)檢測與合理控制是制粉 中的 關(guān)鍵環(huán)節(jié) 的三個觀點 并以三個實例淺析和對料位差壓檢測裝置技術(shù)分析 產(chǎn)品論證 闡明了造成雙進(jìn)雙出磨煤機直吹式系統(tǒng)運行不理想狀態(tài)的各種因素 歸 納起來 為兩個方面 觀念和認(rèn)識滯后 還是停留在倉儲供粉的時代 對新的工藝和新裝置重視不夠 21 研究不深入 造成對設(shè)備不了解 使用規(guī)律不掌握 客觀上供應(yīng)鏈之間利益關(guān)系沒有理順 造成惡性循環(huán) 使料位差壓檢測裝置處 在 采購價格低廉化 制造功能簡易化 應(yīng)用性能初級化 檢測數(shù)值趨勢化 二二 研制適合國情創(chuàng)新功能的產(chǎn)品 研制適合國情創(chuàng)新功能的產(chǎn)品 將引進(jìn)拓展為中國創(chuàng)造將引進(jìn)拓展為中國創(chuàng)造 目前料位差壓裝置由主機廠配套采購 供應(yīng)到用戶 其狀態(tài)是 有的主機廠對 產(chǎn)品性能了解不深 功能不重視 完全以價格論取舍 電廠用戶方對產(chǎn)品選擇話語 權(quán)不強 產(chǎn)品驗收無標(biāo)準(zhǔn) 學(xué)習(xí)掌握無資料 在這種無序狀態(tài)下 制造廠向兩個相 反的趨勢發(fā)展 趨勢一 由于對引進(jìn)消化新技術(shù)理解和理論水平差 又受到主機廠 以廉價為采購標(biāo)準(zhǔn)的控制下 以改變昂貴器件品質(zhì)和簡化功能來降成本 以有型無 神的產(chǎn)品贏得巿場 趨勢二 充分消化引進(jìn)國外產(chǎn)品的技術(shù)精髓 以符合國情 從 用戶需求出發(fā) 以創(chuàng)新發(fā)展達(dá)到 國際領(lǐng)先水平 為目的 制造出用戶信得過系統(tǒng) 工程 第一種趨勢的產(chǎn)品前面已進(jìn)行簡單論述 各企業(yè)在應(yīng)用中也深有體會 下面從 四個創(chuàng)新功能介紹 國際領(lǐng)先水平 產(chǎn)品的特點與功能 一 探針端口狀態(tài)實時顯示和清掃時間模糊控制 一 探針端口狀態(tài)實時顯示和清掃時間模糊控制 料位差壓檢測裝置一誕生就以精準(zhǔn)度高 響應(yīng)速度快 抗干擾能力強為著稱 可是 它從娘胎里就帶來了探針要埋在檢測物的下邊容易被堵塞的重要缺陷缺陷 為克 服缺陷 阿爾斯通公司在料位差壓檢測裝置中特別設(shè)計了 由大量元件 占裝置元 件總數(shù)量 1 2 以上 組成的對探針口和管路定時清掃子系統(tǒng) 定時清掃子系統(tǒng)緩解一些探針堵塞狀態(tài) 但對于煤種的不斷變化 固定的定時 清掃時間對煤中水 硫的變化都不能去適應(yīng) 當(dāng)以最惡劣條件為標(biāo)準(zhǔn) 將定時清掃 周期時間設(shè)定短一些 元件動作頻繁易損壞 當(dāng)把清掃周期設(shè)定時間加長一些 又 容易堵塞 再者在一個清掃周期時間內(nèi)探針端口的直徑由大到小的變化也會使檢測 值隨之起伏波動變化 更為不可容忍的是在運行中無法觀察和檢測到?jīng)Q定料位差壓 檢測值是否真實的探針端口狀態(tài) 只有報警信號 使之完全處于開環(huán)不受控制的狀 態(tài) 為了消除這個重要缺陷 YCCH 旋轉(zhuǎn)容器智能化壓差測厚系統(tǒng) 下面簡稱 智能 測厚系統(tǒng) 創(chuàng)造了清掃時間模糊控制和探針端口狀態(tài)實時顯示的子系統(tǒng) 1 1 現(xiàn)場應(yīng)用觸摸屏和軟件對每根管路進(jìn)行檢測 現(xiàn)場應(yīng)用觸摸屏和軟件對每根管路進(jìn)行檢測 建立各管路標(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)庫建立各管路標(biāo)準(zhǔn)值參數(shù)庫 智能測厚系統(tǒng)在現(xiàn)場對連接完成的每根測量管路用壓力趨勢圖測漏合格后 取 22 下探針端口的封堵螺釘 立即啟動觸摸屏上 施工現(xiàn)場識別各管特性組別目錄 畫 面 再向下分別進(jìn)入各管特性組別識別階段 例如下左圖 驅(qū)動側(cè)上管特性組別識 別 畫面 進(jìn)行入管路特性識別后 按提示框點擊操作 PLC 程序自動啟動吹掃程 序和調(diào)用數(shù)據(jù)模型 在動態(tài)下確認(rèn)管路特性組別 測試完成后按下確認(rèn)鍵 特性組 別和管路代碼一起自動存入標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)據(jù)庫 在安裝和調(diào)試階段 時將每根管路的正 常參數(shù)值存檔于系統(tǒng)之中 為運行時對探針端口狀態(tài)分析建立了標(biāo)準(zhǔn)比較值 現(xiàn)場管路特性分析與確認(rèn) 運行中探針口狀態(tài)等級模擬顯示 2 2 運行中對探針端口進(jìn)行實時顯示和監(jiān)測 運行中對探針端口進(jìn)行實時顯示和監(jiān)測 在運行中每個清掃周期 系統(tǒng)對每根管路有兩次探針端口狀態(tài)檢測如上右圖 圖中 第一排四個探針端口狀態(tài)圖像 是清掃開始后第二秒時驅(qū)動側(cè)上 下 非驅(qū) 動側(cè)上 下 四個探針端口狀態(tài)的顯示 第二排四個探針端口狀態(tài)圖像 是清掃開 始后第九秒時對四根探針端口狀態(tài)進(jìn)行檢測的顯示 這樣在觸摸屏上就可以清晰的 看到 被埋在煤粉下的探針 10 0mm 口徑的變化狀態(tài) 有了 電子眼 就可鑒別 檢測數(shù)據(jù)的真?zhèn)?娘胎里帶來的缺陷遇上了高郎中 3 3 清掃間歇時間 清掃間歇時間 實現(xiàn)模糊控制實現(xiàn)模糊控制 如上右圖 系統(tǒng)中將探針口徑堵塞狀態(tài)的顯示分為四個級別 不堵塞 正常堵 塞 微堵塞 堵塞 每次清掃啟動后 第二秒時檢測探針口徑狀態(tài) 清掃結(jié)束前兩 秒 再檢測探針口徑狀態(tài) 將前 后兩次檢測探針口的數(shù)據(jù)進(jìn)行分折 確定下次清 掃間歇時間增加還是減少 或是立即返回到最短清掃間歇時間 使清掃間歇時間跟 隨探針口徑的變化狀態(tài)而改變 從而 使清掃間歇時間以探針端口狀態(tài)的自動變化 去適應(yīng)不同煤種 含水 硫等微量的變化 清掃間歇時間由最短 20 分鐘 到最長 23 100 分鐘區(qū)間自動變化既減少了清掃次數(shù) 使料位壓差信號更連貫順暢 又消除了清 掃器件頻繁動作所造成的不必要的損耗 有了 電子眼 和間歇時間模糊控制提高了探針口徑的一致性和透明性 使料 位差壓檢測值更真實和精準(zhǔn) 二 氣流輸送管路密閉狀態(tài)的可視化在線檢測 二 氣流輸送管路密閉狀態(tài)的可視化在線檢測 料位差壓檢測裝置是以氣流作為測量的載體 正常運行時產(chǎn)生測量氣流的 PID 壓力控制子系統(tǒng)設(shè)定的壓力永遠(yuǎn)高于磨煤機筒體內(nèi)壓力 檢測氣流始終不斷的從料 位差壓檢測裝置發(fā)出 經(jīng)由氣流輸送管路最后到探針端口噴出 但是 當(dāng)下探針氣 流輸送管路中出現(xiàn)泄漏點時 并且泄漏點所處的環(huán)境壓力低于磨煤機筒體內(nèi)壓力 磨煤機筒體內(nèi)的煤粉就會在筒體內(nèi)壓力氣體驅(qū)動下從探針端口長驅(qū)直入的進(jìn)入管路 中由泄漏點排出 因煤粉逐漸沉積會把這段管路全部堵塞 當(dāng)泄漏點環(huán)境壓力高于 磨煤機筒體內(nèi)壓力時會造成壓差檢測值的混亂 例如 很難解決的驅(qū)動側(cè)和非驅(qū)動 側(cè)壓差檢測值 不平衡的現(xiàn)象 總之 氣流輸送管路產(chǎn)生泄漏點時料位差壓檢測裝 置就不能正常工作 而且產(chǎn)生泄漏點是無規(guī)律可循和難以發(fā)現(xiàn)的 智能測厚系統(tǒng)采 用軟件和觸摸屏組建了一個運行狀態(tài)氣流輸送管路泄漏監(jiān)測和報警子系統(tǒng)