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行业知识

锅炉燃烧器(生物质燃烧机)的控制

锅炉燃烧器(生物质燃烧机)的控制

    天津大港电厂装有两台32万千瓦机组。机组的主、辅设备及全套热工控制设备均从意大利引进。

    锅炉为强制循环、中间再热汽包炉。燃用油及煤气,蒸发量1025吨/时,汽压178/34.4公斤/厘米2,汽温5401540℃,露天布置。炉膛呈微正压,风箱与炉膛差压为200或100毫米水柱。锅炉生物燃烧机(以下简称火嘴)布置在炉膛四角,共分四层排列,上部两层火嘴只能烧油,下部两层火嘴可以烧油或烧煤气,一对火嘴(同~层中对角的两个火嘴)同时只能烧一种燃料,但对不同的火嘴对可以任选。

    锅炉的火嘴控制为程序自动控制,即投入的火嘴多于两对时,只要火嘴控制放在自动位置,随着负荷的加、减,火嘴的切、投完全是自动运行的,运行人员不需介入。

    与生物质生物质燃烧机控制有关的设备包括:16个摆动切向燃油火嘴。共分四层,每角四个,机械雾化,油枪由气动执行机构带动,可以伸缩,每个燃油火嘴配备一个燃油进油阀,一个燃油回油阀及一个蒸汽吹扫阀。

    8个摆动煤气火嘴。共分两层,每角两个,布置在下面两排油嘴处,每个煤气火嘴配备一个煤气关断阀。

    16个煤气点火火嘴。布置在主火嘴附近,采用电火花点火器引燃,喷燃方向以45度角与主火嘴相交,每个煤气点火火嘴配备一个点火煤气关断阀和一个电火花点火器。

    16个紫外线火焰检测装置。用以检测燃油火嘴及煤气火嘴的燃烧状态。

    16个点火嘴差压检测装置。用以检测煤气点火火嘴的燃烧状态。

    16个一次风门及16个二次风门。

    此外,为适应微正压燃烧,防止炉膛火焰将点火器和紫外线火焰检测装置烧坏,以及为点火器的燃烧提供点火风,另配备有1台点火器增压风机和2台火焰检测器增压风机(1台交流,一台直流,有自动保护回路)。

    一、点火器

    点火器及点犬器火焰检测差压取样装置如图1所示,装设于锅炉水冷壁外侧,称为点火室,点火室一直受到点火空气的冷却,点火器打火后将点火煤气引燃。

    点火室内装有一块涡流板,使点火空气进入点火室时产生涡流。在涡流板上打一孔接至正压管,由正压管测量涡流区的压力,另一根

    21负压管穿过涡流板一直伸向点火室的出口处,可以测出点火室出口处的炉膛压力。在点火器没有点燃以前,只有点火空气进入点火室,这时正压管压力小于负压管压力。当点火器点燃以后,由于点火室内增加了由点火嘴来的煤气,引燃后体积大大膨胀,使点火室内压力升高,故正压管的压力升高,而负压管压力仍为炉膛压力,这样,正、负压管的差压随着点火嘴的点燃转为正压管压力大于负压管压力。因此,利用点火器火焰检测差压装置测得的压差方向和数值的变化,便可检测出点火器的运行状态。但实际上,正、负压管的差压值与风道和炉膛的差压、煤气量及燃烧状态等很多因素有关,故最后规定,判别点火器点着的差压定值为30毫米水柱。

    =、点火程序

    点火程序包括点火器的起动程序和主火嘴的起动程序。

    每个主火嘴附近都有一个点火火嘴,当主火嘴投入时,点火火嘴首先起动,点火火嘴点着后,才能起动主火嘴。

    1.点火火嘴起动程序

    投入点火变压器电源,使电火花点火器打火花,同时打开点火煤气阀,投入点火煤气。点火煤气是否点着由点火器的差压装置检测,差压装置为一膜盒,中间放一膜片,膜片一侧接点火器火焰检测差压取样装置的正压管,另一侧接负压管,当点火器点着后,差压达到规定值,膜斤便向一方移动并压迫附近一微动开关,该微动开关接点的断、合状态即反映了点火器的灭、着状态。

    点火火嘴的起动时间以15秒为限,在15秒内,差压装置显示有火焰(即差压达规定值)时,则认为点火器起动成功,点火器停止打火花,此时,点火火嘴燃烧,操作台上点火火嘴点着指示灯亮,并发出指令允许主火嘴投入,否则便认为点火失败。

    2.主火嘴起动程序

    点火火嘴点着后,便开始投主火嘴。主火嘴有煤气火嘴和燃油火嘴。

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    主煤气火嘴的起动比较简单,当接到点火火嘴点着指令后,自动打开主煤气火嘴的煤气关断阀,在80秒以内主火嘴紫外线火焰检测器如果显示有火焰,则主煤气火嘴点火成功,否则认为点火失败。

    主燃油火嘴与主煤气火嘴比较,主要不同点有:

    (1)燃油火嘴具有可以插入、退出的油枪,当火嘴运行时油枪插入,火嘴停运时油枪退出。

    (2)油枪停用后,必须用蒸汽将油枪中的残油吹扫干净,防止残油将油枪堵死。

    (3)为保证燃油的机械雾化,燃油压力有一定要求。

    根据上述特点,燃油火嘴的起动程序是:起动点火火嘴,当点火火嘴点着后,依次插入油枪,打开回油阀,打开进油阀,待主燃油火嘴燃着后,点火火嘴停止运行。上述起动过程中,点火火嘴和主燃油火嘴的起动时问仿分别为15秒和80秒。在规定时间内检测装置显示有火焰,则认为火嘴起动成功,否则认为点火失败,停止火嘴起动。火嘴投入运行时,对应一次风挡板可以自动打开。

    3.火嘴停止运行程序

    主煤气火嘴停运时,只要将煤气关断阀关闭即可。燃油火嘴停运时,首先关闭燃油进油阀和回油阀,停止进油,然后按点火程序起动点火火嘴,待点火火嘴显示有火焰后,打开蒸汽吹扫阀,用蒸汽将燃油火嘴中的残油吹出油枪,在点火火嘴的助燃下将残油烧掉,待油枪吹扫干净后(吹扫3分钟)即停止点火火嘴,关闭蒸汽吹扫阀,油枪退出。火嘴停止运行时,对应一次风挡板自动关闭。

  三、火嘴的起、停

    火嘴的起、停包括通过操作按钮起、停点火程序及按照负荷要求自动起、停点火程序。在锅炉起动初期的开始两对火嘴及在停炉后期的最后两对火嘴,必须由运行人员通过操作按钮来起动或停止火嘴程序。这种操作比较安全。当投入火嘴数量多于两对时,锅炉的运行已比较稳定,这时燃油火嘴的起、停将全部按照负荷的要求自动进行。煤气火嘴的起、停则仍需通过按钮操作,不能自动。

    燃油火嘴自动起、停的条件,是通过测量供油母管的压力来实现。随着锅炉负荷的增减,锅炉负荷自动调节系统将调整燃油供油调节阀的开度,使燃油量作相应的增减,当投入火嘴数量不变时,燃油量的增减将导致供油母管压力的变化。当燃油压力超过高、低限时,说明供油量与投入火嘴数量已不相适应,这时就要对投入的火嘴数量作相应的调整,以免影响锅炉负荷及火嘴的雾化质量。因此,当压力达到高限时,由压力表的高值接点自动起动顺序中预定的火嘴,待10秒后,如果压力恢复,则任务完成,若压力仍然超过高限值,则自动顺序延至下对火嘴,直至燃油压力恢复正常。当压力降到低限时,由压力表的低值接点自动停止顺序中预定的火嘴,待10秒后,如果压力恢复,则任务完成,若压力仍然低于下限值,则自动顺序延至下对火嘴,直至燃油压力恢复正常。

    四、点火器的起、停

    1.点火器的起动条件

    点火器的起动条件见图2。点火器自动方式的选择不受火嘴投入数量的限制。它不仅要保证起动时可靠地点燃主火嘴,还要屎证在低负荷、甩负荷运行时,维持稳定燃烧,并且在停用或故障停周燃油火嘴时,要保证把就地吹扫过程中的残油烧尽。因此,在下列任一情况下点火器将自起动。

    ( 1)燃油火嘴自起、停时。

    (2)手动起动煤气火嘴或手动起、停燃油火嘴时。

    ( 3)燃油火嘴就地开关放在清扫位置时。

    ( 4)机组甩负荷时,可以保留一层火嘴的运行,为了稳定炉膛燃烧,这层火嘴的点火器应自起动。

    ( 5)点火器投入自动运行方式时,如果投入运行的火嘴少于3对,且没有新的火嘴在起动,则在已运行的最高火嘴层,四个点火器。

    点火器接到上述起动指令后,要有下列连锁条件:起动该层的起动前还需

    (1)点火箱密封空气压力满足要求(点火器的升压变压器、点火煤气电磁阀线圈及火焰检测差压装置都是带电设备,为防止煤气漏气,油气被电火花引燃,每个火嘴的上述带电设备放在一个密封箱中,只有当该火嘴的密封箱空气压力大于外界气压一定值时,才允许该火嘴起动)。

    (2)点火煤气允许使用。

    2.点火器的停用条件

    在下列任一情况下,将停止点火器的运行(停止电火花的电源和关闭点火煤气电磁阀):

    (1)紧急停炉。

    (2)点火器起动15秒内,点火器未着。

    (3)点火煤气关断阀(总门)关闭。

    (4)燃油火嘴油管路堵塞(燃油关断阀已打开,回油压力低于最小限值)。

    (5)机纽甩负荷的情况下,除保留运行的那一层火嘴点火器外,其他未被选择的各层火嘴点火器停止运行。

    (6)点火器自动方式运行,投入的火嘴少于3对,且没有新的火嘴起动时,除正在运行的最高火嘴层的点火器外,下面各层火嘴的点火器停止运行。

    (7)如果火嘴在运行(不是80秒起动时间),2/4关断阀开起,214火嘴检测到火焰(2/4表示4个中有2个),这时点火器若处于手动方式,操作手动停止按钮,点火器停,如果点火器处于自动方式,则至少有3对火嘴投入运行时,点火器自动停止。

    (8)燃油火嘴停止运行并吹扫干净后,如果点火器在手动方式,可以手动停止,如果点火器在自动方式,则至少有3对火嘴在运行,点火器自动停止。

    (9)全部火嘴停止运行,全部火嘴吹扫干净,火嘴就地开关不在吹扫位置。

    五、燃烧自动控制系统设计特点

    燃烧白动控制系统全套采用12伏弱电无触点控制,输出为110伏强电,中间用继电器转换。与国内设计(北京的石景山电厂京西电站和陕西的秦岭电厂,也采用同一控制类型)相比,大港意大利机组的弱电控制有如下特点:

    1.自动化水平高。锅炉生物质生物质燃烧机投入2对火嘴以后,其加、减负荷及事故处理可全部自动控制。

    2.控制回路中串入了必要的连锁条件。只有这些条件具备时,操作才有效,否则无效。这些条件中大多数又从正、反两个方面去检查(如阀门未关和打开了),这样可以防止误操作。

    3.对重要保护回路例如停炉、停火嘴等都加入了“0.5秒”的时间条件,即要求停炉或停火嘴信号必须存在0.5秒以上才有效,否则无效。这样可防止干扰信号引起误动作。

    4.在电源及输入、输出回路上,都加入阻容抗干扰回路。

    5.输入回路上加隔离元件。逻辑柜的输入信号来自各种外围设备,连接电缆又与各种等级的电压相混杂,所以不免从输入回路中串进干扰信号,损坏逻辑柜的元件或使回路误动作。为此,每个输入信号都经过隔离回路去控制有关元件,隔离回路示意于图3。

    当外部接点闭合后,灯D发光照射光敏电阻R3,R3阻值剧烈降低,因此R:、R3的分压点巧电位降低,结果晶体管Ti截止,输出高电位,此高电位通过有关回路去控制有关元

    每一块插件板上装有6个体积非常小的隔离回路。由于采用了这些措施,强、弱电缆不分开。

    6.回路中采用了小型集成电路。

    7.每块插件板上都有测试孔,每块柜中装有仪表,调试十分方便。

    8.各种电源都是双套电源同时供电,保障了电源的可靠性。在有火嘴运行时,手动切除电源柜的电源是不生效的,只有停火嘴后,电源才能切除(在电源开关上加了一块电磁铁,只有本柜全部火嘴都停后电磁铁动作,手动电源开关才能转动,否则转不动)。这样,可以防止逻辑柜中检修人员误操作。当110伏电源全停后.锅炉跳闸。  4

    9.逻辑柜为双层结构,柜的外壳固定在地板上,柜中插件板则放在一块独立的框架中,框架与柜的外壳连接处装有大弹簧。这样,可以防止由于震动引起插件板接触不良或输出继电器接点误动作。柜中接线端子都有小弹簧,可以防止端子接线松动。这一措施保证了回路的可靠连接。


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点击次数:  更新时间:2017-03-10 19:40:05  【打印此页】  【关闭