火力發(fā)電廠高溫鍋爐監(jiān)控解決方案

火力發(fā)電廠高溫鍋爐監(jiān)控解決方案火力發(fā)電廠高溫鍋爐監(jiān)控解決方案 火力發(fā)電使用的燃燒鍋爐 蒸汽輪機(jī)具有其特殊危險(xiǎn)性 目前除了一些食品加工 資源回收焚化廠 石化工業(yè)在蒸餾過 程可看到鍋爐運(yùn)作外 較少工程是以高溫監(jiān)控為訴求的 但焚 化廠 食品加工及石化產(chǎn)業(yè)的鍋爐溫度也只在 200 到 300 攝氏 度間 而發(fā)電鍋爐因要產(chǎn)生大量蒸汽來推動(dòng)汽輪機(jī) 鍋爐溫度 高達(dá) 1000 攝氏度 是一個(gè)絕對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的場(chǎng)所 因此它的燃燒過 程與周邊區(qū)域的安全管控是值得探討的一門功課 燃燒鍋爐的結(jié)構(gòu)特性與安全特殊性 我國(guó)火力發(fā)電廠以燃煤 燃重油為主 燃煤的中大型火電 廠 一般采用煤粉爐 從其發(fā)電廠的結(jié)構(gòu)看 其生產(chǎn)過程是將 進(jìn)廠的原煤經(jīng)碎煤機(jī)破碎后以磨煤機(jī)磨成煤粉用熱風(fēng)吹送噴入 鍋爐爐膛 通過煤粉燃燒生成的高溫?zé)釟饧訜釥t膛內(nèi)的水冷壁 管 加熱器管使鍋爐產(chǎn)生高壓蒸汽 然后經(jīng)過煙道內(nèi)的再熱器 脫硫 空氣預(yù)熱后進(jìn)入集塵器 清除煙氣中的飛灰之后 通過 煙囪排入大氣 淡化后的海水或江河湖泊的水經(jīng)除氧處理后 純水 被吸入 鍋爐爐膛內(nèi)生成飽和蒸汽 然后再加熱變成過熱蒸汽 由蒸汽 管送入汽輪機(jī) 使汽輪機(jī)內(nèi)產(chǎn)生膨脹作用后運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電 發(fā) 電后水汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水 經(jīng)除氧后通過水泵 高壓加熱 器再一次送入鍋爐 循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行鍋爐燃燒發(fā)電 發(fā)電過程由 于蒸汽和水的損失 還會(huì)補(bǔ)充由海水 江河水處理而得的純水 供給鍋爐 而多余的冷卻水或直接排放入?；蚪雍?或在 冷卻塔水池中與大氣進(jìn)行熱交換以循環(huán)利用 圖 1 通常火力發(fā)電廠依鍋爐蒸汽壓力分為低壓電廠 中壓電廠 高壓電廠 超高壓電廠 亞臨界壓力電廠和超臨界壓力電廠 一般的監(jiān)控系統(tǒng)無法負(fù)擔(dān)這種爐體的溫度及壓力的安全監(jiān)控要 求 燃燒鍋爐若監(jiān)控管理不善 將成為火力發(fā)電廠內(nèi)最大的安 全隱憂 因此必須采用特殊的燃燒鍋爐監(jiān)控設(shè)備 除熟悉的影 像監(jiān)控外 還包含多項(xiàng)特殊的設(shè)備及爐膛監(jiān)控系統(tǒng) 以確?；?力發(fā)電廠的作業(yè)安全 高溫鍋爐的安全問題有哪些 燃燒鍋爐是整個(gè)火力發(fā)電廠的核心 此處的環(huán)境結(jié)構(gòu)復(fù)雜 由燃料系統(tǒng) 燃燒系統(tǒng) 汽水系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)及控制系統(tǒng)所組 成 操作上極為繁雜 很容易產(chǎn)生一些安全作業(yè)與管理問題 這些問題大概有以下幾項(xiàng) 1 鍋爐沒有安裝高低水位報(bào)警器和低水位連鎖保護(hù)裝置 由于水位不準(zhǔn)確 造成缺水干燒 致使鍋爐產(chǎn)生大量蒸汽 壓 力驟增 爐壁不能承受壓力而爆炸 2 缺乏針對(duì)高溫鍋爐的監(jiān)控機(jī)制與設(shè)備 主控室無法掌握 現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)作狀態(tài) 3 爐體焊縫質(zhì)量不良 使鍋爐爐膽不能承受壓力而造成爆 炸 4 安全關(guān)閉功能失效 在異常狀態(tài)下無法起到安全告警或 應(yīng)有的隔離作用 5 操作鍋爐人員管制不良及不法上崗 造成事故發(fā)生無法 處理 6 燃燒鍋爐區(qū)安全管理不善 忽視漏油 漏氣安全管理 造成鍋爐爆炸事故 除了以上的安全作業(yè)與管理缺失問題之外 還必須注意以 下在燃燒鍋爐運(yùn)作過程中容易產(chǎn)生的幾個(gè)設(shè)備問題 1 燃油式燃燒不穩(wěn)時(shí)投油 產(chǎn)生負(fù)壓即退出油槍 造成燃 燒滅火情況 2 鍋爐操作投油控制不良 產(chǎn)生滅火情況 3 運(yùn)行給煤機(jī)要控制避免故障 防止鍋爐滅火 4 滅火后投油點(diǎn)火應(yīng)如何控制送風(fēng)問題 5 鍋爐滅火后減負(fù)荷的作業(yè)程序如何控制及監(jiān)控 6 低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)如何監(jiān)控鍋爐維持運(yùn)行不影響安全 7 鍋爐設(shè)置防爆門的作用及監(jiān)控 8 鍋爐運(yùn)行中監(jiān)控如何使用粉倉(cāng)防止粉塵爆炸 9 監(jiān)控停止進(jìn)水時(shí)如何保護(hù)省煤器維持安全 10 監(jiān)控過熱器熱水浸泡防止反沖洗的作用 由以上這些專業(yè)的火力發(fā)電鍋爐安全問題 可以看出單一 的安全監(jiān)控機(jī)制無法滿足這些人員作業(yè)及設(shè)備安全的監(jiān)控要求 以下我們看看有哪些解決方案與設(shè)備可以滿足火力發(fā)電廠高溫 鍋爐的安全監(jiān)控需求 燃燒鍋爐區(qū)的安全監(jiān)控解決方案 火力電廠的高溫鍋爐的安全監(jiān)控解決方案 可從人員作業(yè) 安全與設(shè)備運(yùn)作監(jiān)控二個(gè)方面來看 具體方案如下 影像爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng) 影像爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng) furnace surveillance system 是結(jié)合 光學(xué) 機(jī)械 視頻 通信和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的一種特定監(jiān)視監(jiān)控 系統(tǒng) 依據(jù)鍋爐的特殊要求而專門設(shè)計(jì) 可用于燃煤 燃油 燃?xì)獾炔煌仩t爐膛火焰的監(jiān)視 分為內(nèi)窺式 外部監(jiān)看式兩 種 國(guó)內(nèi)大部分兩種都有采用 但以內(nèi)窺式為多 圖 2 耐高溫 針孔鏡頭采用上下轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì) 可以滿足全爐膛火焰的監(jiān)視的要 求 內(nèi)窺式使用電動(dòng)推進(jìn)裝置將耐高溫探頭伸進(jìn)爐內(nèi) 具有欠 壓 超溫和停電自動(dòng)退出的自我保護(hù)功能 外部監(jiān)看式采用固定 安裝的方式 無自動(dòng)退出功能但有報(bào)警輸出功能 通過使用上 述設(shè)備 鍋爐運(yùn)行人員可在電廠監(jiān)控室的監(jiān)視器上對(duì)鍋爐燃燒 器點(diǎn)火 運(yùn)行過程中火焰燃燒 滅火情況進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視 實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)火焰燃燒不完全等危害鍋爐的異常現(xiàn)象 再使用實(shí)時(shí) 錄像技術(shù)則更可以提供事故后的過程追蹤及事實(shí)影像判斷 爐膛火焰監(jiān)視系統(tǒng)又分為氣冷與水冷式二種 圖 3 氣冷 式一般體積小 運(yùn)行可靠 安裝維護(hù)也較方便 采用壓縮空氣 冷卻的方式 探頭采用雙層不銹鋼材料 夾層通過壓縮空氣直 接致冷 冷卻壓縮空氣在前端形成風(fēng)簾 內(nèi)層壓縮空氣通過渦 旋致冷器將空氣冷卻后對(duì)攝像機(jī)及鏡頭進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷 同時(shí)在 前端噴出形成風(fēng)簾 該系統(tǒng)可將攝像鏡頭直接伸入爐內(nèi)觀察爐內(nèi) 火焰形狀 融熔物質(zhì)等狀況 水冷式也是采用雙層不銹鋼材料 夾層通過一定壓力的冰冷純水直接致冷 冷卻壓縮空氣在攝像 機(jī)前端形成風(fēng)簾 內(nèi)層水流采用渦旋致冷確保在 300 1000 攝氏度 的爐外溫度下工作 這種攝像機(jī)必須具有過濾紅外線光線的功能 確保對(duì)火焰的監(jiān)控內(nèi)容不失真 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) fsss furnace safequard supervisory system 是一種利用 plc 可程控界面與 i o 連結(jié)連動(dòng)界面的設(shè)備 監(jiān)控系統(tǒng) 為保證鍋爐安全運(yùn)行的重要系統(tǒng) 采用獨(dú)立測(cè)量的 三取二邏輯判斷方式 就是說當(dāng)有一點(diǎn)或有二點(diǎn)故障時(shí) 系統(tǒng) 會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為二選一或一個(gè)換一個(gè)的邏輯判斷以維持系統(tǒng)監(jiān)控的 正常運(yùn)作 fsss 具有防止火焰探頭燒毀