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文檔簡介
1、 編號 中國華電集團公司山東鄒縣發(fā)電廠 技 師(高級技師) 論 文課題名稱新型大扭矩氣動執(zhí)行機構(gòu)在鄒縣電廠600MW機組磨煤機容量風門上的應(yīng)用 姓 名 丁曙光 工 號 2320 專
2、60; 業(yè) 熱工儀表檢修工 指導教師 2014年 03月 16日新型大扭矩氣動執(zhí)行機構(gòu)在鄒縣電廠600MW機組磨煤機容量風門上的應(yīng)用鄒縣發(fā)電廠熱工隊 丁曙光摘 要 介紹鄒縣發(fā)電廠600MW機組制粉系統(tǒng)容量風門執(zhí)行機構(gòu)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障,以及容量風門執(zhí)行機構(gòu)的改進思路和改造情況,探討大扭矩氣動執(zhí)行機構(gòu)在實際應(yīng)用中存在的問題并提出改造方案,提高火電廠制粉系統(tǒng)容量風門執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)特性,保證機組AGC方式下協(xié)調(diào)控制的可靠投
3、入。關(guān)鍵詞 AGC 大扭矩氣動執(zhí)行及機構(gòu)調(diào)節(jié)精度調(diào)節(jié)特性智能定位器目 錄一、概述-3二、設(shè)備改造前的現(xiàn)狀-3三、改造實施的可行性研究-5四、改造實施過程-7五、改造后的效果檢查-7六、結(jié)束語-9一、 概述機組投入AGC方式運行是火電機組必須執(zhí)行的標準,而保證機組AGC方式可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間是熱工自動控制優(yōu)化的重要目標,是提升機組經(jīng)濟效益的必要保障。鍋爐給粉量控制是機組AGC方式下協(xié)調(diào)控制的重要參數(shù),而磨煤機容量風是給鍋爐輸送煤粉的最主要的工具,容量風門正是調(diào)節(jié)容量風風量的重要手段。通過對鄒縣電廠三期兩臺600MW機組制粉系統(tǒng)容量風門氣動執(zhí)行機構(gòu)改造,提高執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)節(jié)品質(zhì),使磨煤機自動
4、控制的投入率、調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)速度都得到極大的改善,完全滿足機組AGC方式下對磨參數(shù)的要求 ,保障了機組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間。二、設(shè)備改造前狀況圖1 鄒縣電廠600MW機組磨煤機系統(tǒng)圖圖1為鄒縣電廠600MW機組磨煤機系統(tǒng)圖,容量風由熱一次風和冷一次風混合而成,容量風的溫度由熱、冷一次風門調(diào)節(jié),容量風風量由容量風門進行調(diào)節(jié),通過調(diào)整容量風門開度大小,調(diào)整容量風風量大小。容量風流經(jīng)磨煤機內(nèi)部,帶走磨煤機內(nèi)磨碎的煤粉,經(jīng)分離器分離,將符合要求的煤粉送至燃燒器出口,保證鍋爐燃燒所需要的煤粉量。容量風門有兩種遠程控制方式,一是投入自動模式,跟隨鍋爐協(xié)調(diào),由邏輯程序根據(jù)鍋爐協(xié)調(diào)的參數(shù)計算
5、出容量風門所需的開度,并給容量風門發(fā)出指令,調(diào)整容量風門的開度大小,此種情況下要求容量風門活動靈活,靈敏性和穩(wěn)定性要求較高;二是手動模式,由運行人員操控,根據(jù)運行人員的操盤需求,調(diào)整容量風門的開度大小,此種情況下,由于運行人員精力有限,對風門的開度都是控制在大致范圍內(nèi),且調(diào)整周期比較長,不能滿足機組AGC模式運行的需求。圖2改造前磨煤機容量風門鄒縣電廠三期兩臺600MW機組爐制粉系統(tǒng)磨煤機容量風門氣動執(zhí)行器采用ElsagBailey過程自動化集團的Bailey系列產(chǎn)品,定位器是機械類AV2、AV3型號,氣缸是單氣缸雙作用類型,氣動執(zhí)行器與容量風門擋板是同心軸式連接。定位器接受DCS來的指令,內(nèi)
6、部電機帶動背壓片轉(zhuǎn)動,調(diào)整背壓大小,調(diào)節(jié)滑閥開度,調(diào)整輸出至執(zhí)行器氣缸的氣源壓力,氣缸內(nèi)活塞受到壓力活動,帶動連接桿驅(qū)動連接軸轉(zhuǎn)動,調(diào)整風門擋板的開度。由于容量風門及其氣動執(zhí)行機構(gòu),經(jīng)過十五余年的使用,風門門軸部件磨損,氣動執(zhí)行機構(gòu)氣缸的密封性下降,機械式定位器內(nèi)部組件損傷、老化,導致風門卡澀、調(diào)節(jié)不靈活,定位器調(diào)整方法繁瑣,調(diào)整時間長,且該定位器的備品備件,廠家已經(jīng)停止生產(chǎn)。該類型容量風門氣動部分與風門擋板是同心軸式連接方式,氣缸進氣工作產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力小,導致風門調(diào)節(jié)不靈活、卡澀,不能滿足容量風調(diào)節(jié)的需要,同時門軸磨損后,導致轉(zhuǎn)動容量風門的擋板時,門軸處的摩擦力增大,需要氣動執(zhí)行器產(chǎn)生更大的動
7、力,且此時氣動執(zhí)行器的輸出軸與擋板的中心連接桿不在同一直線上,氣動執(zhí)行器輸出至擋板的扭力被分散減小,而同心軸式連接的方式產(chǎn)生的動力比較小,所以當風門擋板某一處摩擦力大于氣動執(zhí)行器按設(shè)定輸出的扭力時,風門活動時就會卡澀在機組運行期間,頻繁產(chǎn)生缺陷。據(jù)相關(guān)班組統(tǒng)計,每周都有風門調(diào)節(jié)有誤差,或操作不動等情況引起的缺陷,使得磨煤機投入自動后,容量風調(diào)節(jié)的靈敏性、穩(wěn)定性不能滿足要求,影響機組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間。三、 改造實施的可行性研究:通過詳實的調(diào)研與分析,對執(zhí)行機構(gòu)改造實施有了充足的技術(shù)支持,大扭矩氣動執(zhí)行器與之相配套的智能型ABB定位器具有以下幾大優(yōu)點:A、 大扭矩的氣動執(zhí)行機
8、構(gòu),輸出較大的推力和拉力,客服風門門軸部件磨損所產(chǎn)生的摩擦力,保證風門動作的靈活性;B、更換新氣缸,代替老氣缸,消除了老氣缸內(nèi)部密封性下降的缺點,杜絕了氣缸串氣導致的動力不足的情況;C、進口設(shè)備國產(chǎn)化,新的氣動執(zhí)行機構(gòu)的備品備件價格便宜,購買便利,利于設(shè)備的維護和檢修;D、更換新型ABB智能定位器,代替原機械式的Bailey定位器,使用ABB定位器具有以下優(yōu)點:1、操作簡便,調(diào)整方法簡單,自動監(jiān)測并匹配參數(shù),操作模式直觀明了,可通過操作面板或通訊端口進行參數(shù)修改、控制、監(jiān)測、診斷和定位器整定;2、堅固可靠的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的抗震性能,金屬外殼,IP65防護等級,抗震動及沖擊能力可達10g/80Hz,
9、而誤差<1%,即插即用附加模塊,便于增減功能;3、緊急保護功能,當定位器失氣時,可以使風門保持在系統(tǒng)之前的狀態(tài),防止風門的開度突變,保證容量風風量不變,保障煤粉輸送的穩(wěn)定性;4、定位器在使用中,根據(jù)指令、位返的偏差,當超過定位器設(shè)定的偏差區(qū)間后,自動調(diào)整輸出至氣缸的氣源壓力,使位返快速跟蹤指令,克服了風門在某一區(qū)間因摩擦力增大而產(chǎn)生的風門卡澀問題;5、國內(nèi)相同類型的定位器品種繁多,備品備件購買便利。四、改造實施過程將容量風氣動執(zhí)行機構(gòu)由原來的同心軸式連接方式,改為大扭矩連桿式連接,并更換大氣缸,增大氣動執(zhí)行機構(gòu)對風門擋板的輸出力量,克服了風門門軸部件磨損導致的風門卡澀問題;更換新氣缸,氣
10、缸內(nèi)部密封性下降的缺點,杜絕了氣缸串氣產(chǎn)生的動力不足的情況;更換新型ABB智能定位器,代替原機械式的Bailey定位器,提高風門調(diào)節(jié)的精確性,帶有斷氣保位功能,防止風門、突開突關(guān),防止影響風量調(diào)整,保證磨煤機的安全運行,同時提高調(diào)節(jié)精度,保證閥門調(diào)節(jié)時指令、違反跟蹤良好,偏差符合要求。對定位器做防塵處理,包用扎塑料布,防止灰塵進入到設(shè)備內(nèi),定期打掃衛(wèi)生;新的氣動執(zhí)行器連桿處帶有防護灰塵的可伸縮的塑料軟管。圖3改造后的磨煤機容量風門五、改造后的效果檢查設(shè)備改造后,制粉系統(tǒng)容量風門活動靈活,指令、位返跟蹤良好;缺陷大幅度減少;磨煤機自動控制的投入率提高,調(diào)節(jié)精度提高、速度加快,完全滿足機組AGC方
11、式下對磨參數(shù)的要求 ,保障了機組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間,經(jīng)過半年多的運行觀察,將對其改造后的效果進行詳實的檢查。1、目標檢查:改造磨煤機容量風門缺陷發(fā)生率大大降低,容量風門投入?yún)f(xié)調(diào)后正常,這不僅減輕了檢修人員的維護量,也減輕了運行人員的操盤工作量。2、安全效益:本次改造后,風門動作靈活、調(diào)節(jié)特性良好,投入?yún)f(xié)調(diào)后,調(diào)節(jié)功能良好。如下圖:圖4磨煤機容量風門協(xié)調(diào)控制曲線圖風量調(diào)節(jié)及時、有效,調(diào)高了機組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間,滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)的需求,為電網(wǎng)的安全運行提供了一個有力的保障。3、經(jīng)濟效益:風門使用期間缺陷減少,消除缺陷更容易、更快速,人力成本減少,每年節(jié)約成本6
12、萬元;進口設(shè)備國產(chǎn)化,備品備件便宜、易購買,每年節(jié)約維護費用4*6萬。4、社會效益:風門調(diào)節(jié)特性優(yōu)良,風量調(diào)節(jié)快速有效,提高煤粉燃燒率,降低了煤耗,降低了機組排放量,保證了周邊市民的健康生活。 5、便于日常檢修和維護:風門改造后,定位器調(diào)整方法簡便、迅速,10-20分鐘就可以調(diào)整完畢,能及時消除缺陷。六、結(jié)束語通過對容量風門的改造,實現(xiàn)了進口設(shè)備國產(chǎn)化,備品備件價格便宜、易購買,利于設(shè)備的檢修和維護;智能定位器的調(diào)節(jié)精度更高,反應(yīng)更快,定位器參數(shù)調(diào)整簡便快速。改造后,風門開關(guān)靈活,調(diào)節(jié)迅速,滿足容量風的風量調(diào)節(jié)需求,提高煤粉的燃燒率,完全滿足機組AGC方式下對磨參數(shù)的要求 ,保障了機組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時間,節(jié)約了大量維護費用和人力成本,對發(fā)電廠有類似缺陷的氣動執(zhí)行器的改造工作有借鑒意義。消除設(shè)備缺陷、設(shè)備治理和改造是一個永恒的話題,只有提高設(shè)備的可靠性,才能保證機組安全穩(wěn)定運行,通過技術(shù)改造和設(shè)備的升級換代我們可以大大提高設(shè)備的運行質(zhì)量
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