干輸灰系統介紹

干輸灰系統介紹1.1系統配置說明由于每臺爐配兩臺雙室四電場除塵器，每個電場共八個灰斗，單臺爐除塵器共8個灰斗。按照電除塵器電場灰量分配規(guī)律，并考慮到一電場故障情況下灰量向二電場轉移的特殊工況，一電場配2m3輸送罐，二電場配2m3輸送罐，三電場配1.0m3輸送罐，四電場配0.5m3輸送罐。在灰管設置上，單臺爐靜電除塵器一電場四個輸送罐組成一個輸送單元并單獨使用一條輸送總管，二電場四個輸送罐組成一個輸送單元并單獨使用一條輸送總管，三電場四個輸送罐組成一個輸送單元與四電場四個輸送罐組成的輸送單元共用一條輸送總管。這樣每臺爐共設三條輸送總管。按300MW燃煤機組正常輸送工藝來講，每次運行一條輸送總管既可滿足輸送要求，但考慮到由于煤質變化有可能引起灰量較大變化，建議在輸送氣源配置上按同時運行兩條輸送總管考慮。一、二電場輸送支管管徑DN150，輸送總管管徑DN200。三、四電場輸送支管管徑DN150，輸送總管管徑DN200。在除塵器側的輸送管道上設計自動排堵裝置，實現就地或遠控排堵。排堵管接入進氣煙箱，以防止造成二次飛揚。落料閥和出料閥采用雙閘板金屬硬密封閥門，該閥門為背壓密封，帶有自動清灰功能，安全可靠，使用壽命長。閥座材料為硬質合金，閥板材料為耐磨陶瓷，耐高溫，適應除塵器和省煤器150-400℃的灰溫要求。落料閥通徑DN300，出料閥通徑DN150。除塵器下輸送罐采用支架地面安裝，落料管設置DN300伸縮節(jié)，每個支線輸送罐之間設置DN150耐磨伸縮節(jié)。我公司提供的串聯泵（CLB）輸送系統，輸送管內部不設流化組件，對輸送氣源要求不高，按常規(guī)可不設氣體干燥設備，但考慮到本次工程的地理位置及氣候環(huán)境，其空壓機系統設計冷凍干燥機，輸送氣源品質達到：空氣露點3℃，含油量≤3mg/m3，含塵量≤3mg/m3，含水量≤0.1mg/m3?；叶妨骰L系統雖然不在本次設計供貨范圍內，但結合實際運行經驗，建議羅茨風機壓力選擇70Kpa,同時在每個輸送單元流化風支管上設置一個氣動蝶閥，只有當該單元輸送罐需要進料時，該閥門提前打開，其余單元流化風關閉，其目的是保證流化風有足夠的壓力和流量使下灰通暢。該種設計在多個電廠實際運用并取得良好效果。1.2串聯泵（CLB）輸送系統的特點：1.1.1多倉泵同時進料，同時輸送，從而減少輸灰切換時間，吹掃時間，提高輸灰效率，增加輸灰濃度，減少輸灰能耗。1.1.2采用自動吹堵調節(jié)系統，使輸送在最佳氣料比狀況下良好運行。當總管輸送壓力較高時（輸送支管堵管的可能性增加），經過壓力判斷可讓輸送空氣從旁路自動進入輸送管道，將輸送總管中的多余物料優(yōu)先輸送到儲料庫，同時由于射流原理，對輸送支管的物料起到引流作用，可有效解決堵管的發(fā)生。當總管輸送壓力低于設定值后，旁路調節(jié)閥自動關閉，正在運行的支管繼續(xù)輸送，直到該支管輸送完畢。經實際運行證明，自動伴吹系統+自動吹堵調節(jié)系統的設計及運用，在輸送系統，尤其對粉煤灰、脫硫劑、脫硫灰及堆積密度較大的粉煤灰的正常輸送起到了至關重要的作用。1.1.3采用金屬硬密封自補償式落料閥，該閥可以帶灰關閉和開啟，輸送罐可不設料位計，大大減少了系統的控制點。1.1.4與輸送罐連接的輸灰管道采用噴射吹堵小旁路，輸送過程全程補氣，使輸送更均勻流暢。1.1.5輸送罐采用下部出料，多倉泵串接共用出料閥，克服出料閥頻繁故障對系統運行的影響。大大減少了系統運行的故障點。由于采用串聯泵技術，與其他輸送系統相比，系統故障點減少近30%。1.1.6在輸送過程中，出料閥預先開啟，倉泵無需憋壓，實現系統零速啟動，徹底解決出料閥嚴重磨損的問題1.1.7輸送罐不設料位計及料位控制，系統采用時間、壓力和壓差進行控制，避免假料位信號的干擾，使系統運行更安全可靠。系統運行方式如下：按設定時間進行運行：調整落料閥落料時間進行裝料，時間達到設定值時，裝料完畢，而后進行物料輸送；輸送時間達到設定值時，輸送下一支路或停止輸送。輸送空氣管道、物料輸送母管設有壓力測點，使輸送過程始終處于控制系統的監(jiān)控之下，確保輸送過程在最佳狀態(tài)下運行。對倉泵側輸送管道進出口壓差進行檢測，通過程序自動判斷該輸送管是否正常輸送或輸送結束。1.3運行方式正常情況下每個輸送支線按預先設定好的參數自動運行。1.3.1支線運行流程總透氣閥開----落料閥開（開始落料）----落料時間到----落料閥關----總透氣閥關----出料閥開----進氣閥開（開始輸送）----輸送總管壓力降至設定值----吹掃延時----進氣閥關----出料閥關（一個輸送循環(huán)結束）1.3.2系統運行流程1.4系統主要設備介紹：1.4.1進料閥該閥為滑板式閥門，金屬硬性密封，密封圈閥座材質為硬質合金，閥板材質為耐磨陶瓷，適用溫度為150-400℃。閥體壽命20年，密封圈使用壽命20000小時。1.4.2出料閥該閥為雙閘板閥門，密封面為硬性密封，上下密封圈材質均為耐磨合金鋼，適用溫度為150-400℃。閥體壽命20年，密封圈使用壽命20000小時。1.4.3輸送罐為下引式倉泵，由于采用單管多泵技術，在輸送罐上可以不設流化板、料位計、壓力變送器及透氣閥。這樣，系統故障點比常規(guī)設計減少40%，大大減少運行費用和檢修工作量。1.5控制部分配置說明1.5.1控制監(jiān)控系統方案1.5.1.1控制系統的監(jiān)控范圍可以包括以下范圍：――鍋爐除灰控制系統――鍋爐除渣控制系統――鍋爐除塵公用系統1.5.1.2控制系統網絡：監(jiān)控系統包括鍋爐除灰、除渣控制系統、鍋爐公用控制系統，集中監(jiān)控點設置在除灰渣控制室。系統配置兩臺赫斯曼交換機，二臺HP打印機和兩臺操作員站，系統配置均按市場主流配置，其中操作員站配置為研華工業(yè)級產品，其穩(wěn)定性、兼容性、可靠性比其它產品高出一個數量級。CRT均采用22“純平顯示器，帶寬均大于320Mhz。網絡為冗余以太網，通訊速率100Mbps，通訊協議TCP/IP。采用光纖、交換機及上位機，構成完整的監(jiān)視控制系統，使用交換式以太網結構，通過冗余的100M以太網交換機和冗余通訊口連接各現場控制網，并通過服務器100M接口將所有數據傳送至廠級監(jiān)控系統（SIS），使得能在上級網絡（SIS）中監(jiān)視全廠輔助車間系統所有測點。我方采用INTOUCH分布式數據庫軟件實現輔助車間集中控制網絡實時數據庫的共享，用于采集灰網集中監(jiān)控系統各車間實時數據，用于全廠輔助SIS系統實時監(jiān)控和管理。1.5.1.3我方作為灰控制系統的設計單位負責對網絡結構和網絡組態(tài)方案進行優(yōu)化并提供聯網控制所需的軟、硬件，以及負責與其控制系統內其它各供貨商的技術配合和工程協調。我方還為全廠生產信息系統提供符合要求的軟、硬件接口和技術接口，最終保證整個灰區(qū)域和電廠網絡系統的正常投運。1.5.1.4控制系統1）控制系統采用100M冗余以太網，通訊協議采用TCP/IP，根據具體情況配置雙絞線或其他合適的通訊電纜。整個網絡系統配置安全、可靠、高速，不允許存在“瓶頸”和通訊堵塞。2）通訊網絡可采用雙纜、雙交換機冗余結構，當網絡中某一段線路出現故障時，網絡能夠自動重新配置并繼續(xù)通訊，同時在此過程中不造成數據的丟失或數據的變化。網絡保證各站點的信息在網絡上正確傳遞，并滿足實時控制的需要。3）網絡保證各站點的信息在網絡上正確的傳遞，并滿足實時控制的需要。數據刷新周期最長不超過0.3S；任意通訊模板損壞、交換機故障或電纜斷裂通訊恢復時間僅需0.3S；網絡通訊負荷最繁忙時不大于3%。4）系統配置的交換機的光纖和RJ45接口至少保證各有2個以上的備用接口。5）網絡系統中交換機采用赫斯曼交換機，并且冗余配置，我方將按照網絡組態(tài)形式為各交換機設置足夠數量接口和備用量接口。6）系統能在環(huán)境溫度0～50℃，相對濕度10～95％（不結露）的環(huán)境中連續(xù)運行。1.5.1.5上位機操作站1）監(jiān)控網絡配備兩臺獨立的監(jiān)控上位機作為操作員站，監(jiān)控和編程功能用不同的軟件密碼進行授權，兩臺上位機之間有操作上的互相閉鎖功能。2）上位機操作站運行監(jiān)視具有數據采集、CRT畫面顯示、參數處理、越限報警、制表打印以及各系統PLC參數設置、控制邏輯的修改、系統的調試等功能。對控制系統的組態(tài)不能影響系統的正常運行。3）上位工控機提供供貨時的主流機型，其最低配置為PentiumⅣ2G，512M內存，80G硬盤，40倍速光驅（刻錄光驅），鼠標器，USB接口至少2個，22寸（分辨率至少1600×1280象素），32位真彩，85Hz刷新率,要求側面觀看不偏色。1.5.2控制系統總體方案簡介1.5.1.1計算機程序控制系統原則：(l)單一故障不允許引起整個程控系統故障。系統為循環(huán)工作方式。(2)單一故障不允許引起氣力輸送系統的誤動作和拒動作。(3）控制功能由許多模件完成，當任一模件故障只引起與該模件有關設備的控制功能降低，而功能降低的部分可由操作人員人為干預得到補救。(4)采用以微處理器為基礎的可編程序控制器（PLC）進行數據采集和控制。程控系統應能對整個氣力輸送系統進行集中監(jiān)視、管理、自動順序控制。順控邏輯設計應符合工藝系統的控制要求。對于氣動閥門等轉動機械除了實現在控制室內遠方操作外，還可在就地進行操作，并在就地控制柜（箱）上設有遠方/就地控制的切換開關。(5)采用CRT操作站作為主要的人機接口方式，通過CRT畫面、鍵盤和鼠標對氣力輸送系統的運行過程監(jiān)視和控制。1.5.1.2上位機監(jiān)控和管理功能設計原則為：計算機程序控制系統的上位機具有管理和監(jiān)控功能：顯示氣力輸送系統的工藝流程圖，且隨時采集該系統的運行工況，并實現設備事故報警、流程分析、系統故障檢測、報警管理、報表生成、運行工況記錄、系統參數設定及對氣力輸送系統設備的操作等功能1.5.1.3控制功能①除灰控制系統采用可編程序控制器(PLC)進行順序控制。順控程序設計符合工藝系統的控制要求。②控制系統應對整個工藝系統進行集中監(jiān)控，管理和自動順序控制，并可實現遠方軟手操。③控制盤柜配置：a.在除灰控制室采用兩臺互為備用且相互獨立的CRT操作站進行監(jiān)視控制，并配備程控柜，電源柜和打印機。b.我方可提供1臺PLC遠程I/O柜，用于灰?guī)觳糠?。c.我方可提供2臺PLC遠程I/O柜，用于2臺爐的灰斗部分。d.我方提供2套灰斗部分閥門的就地控制箱盤及灰?guī)觳糠值木偷叵浔P。1.5.1.4系統功能控制系統采用PLC與本地上位機，利用PLC對整個除灰系統中設備進行數據采集和控制，而通過操作員站的人機接口對系統設備發(fā)出控制命令，同時系統中各設備的運行狀態(tài)信息在CRT上直觀、動態(tài)地顯示出來，控制室內不再設置常規(guī)控制儀表盤。氣力除灰系統采用順控、遠控及就地操作相結合的控制方式，實現對工藝系統設備投入、停止的控制。順序控制必須設置分步、成組或單獨遠方操作等，并有跳步、中斷、或旁路等操作。遠控和就地操作之間具有設備保護、閉鎖功能?？刂葡到y對其自身及被控設備等的任一異常狀況都有相應的聲光報警信息。對于未參與順序控制的遠方控制設備，可通過CRT鍵盤進行單獨的遠方操作。被控設備在遠方手動操作方式下，控制系統同樣具備完善的報警功能?？刂葡到yCRT流程畫面能顯示工藝流程、工程參數及控制對象狀態(tài)，也能顯示成組參數。當參數越限報警、控制對象故障或狀態(tài)發(fā)生變化時，能以不同的顏色顯示（如啟動或開閥為紅色，停止或關閥為綠色，報警有閃爍，并有音響提示）?？刂葡到y具有報表統計管理功能。CRT站上可以進行各運行方式的選擇和切換，進行自動程控操作。1.5.1.5系統性能：1）掛在數據通訊總線上的所有PLC站，都能接受數據通訊總線上的數據，并可向數據總線發(fā)送數據。2）數據通訊系統的負載率，在最繁忙的情況下，不超過一定限值，ControlNet最繁忙時不超過15％，100M以太網最繁忙時不超過3％，以便于系統的擴展。3）在任何工況下，數據總線的通訊速率保證運行人員發(fā)出的任何指令均能在1秒或更短的時間里被執(zhí)行。我公司確認保證的響應時間（不超過0.3S），在所有運行工況下均能實現。4）數據通訊協議包括ＣＲＣ（循環(huán)冗余校驗）、奇偶校驗碼等，以檢測通訊誤差并采取相應的保護措施，確保系統通訊的高度可靠性。連續(xù)診斷并及時報警。5）我公司詳細說明有關的“通訊協議”（如信息結構、信息尋址、傳輸方向、數據格式、數據塊長度、調制和傳輸介質等）、診斷功能和設備、故障站的自恢復以及每個PLC站的訪問時間等，并提交需方確認。6）當數據通訊系統中出現某個差錯時，系統能自動要求重發(fā)該數據，或由硬件告知軟件，再由軟件判別并采取相應的措施，如經過多次補救無效，系統自動采取安全措施，如切除故障設備，或切換至冗余的裝置等。1.5.3除灰渣控制設計技術方案：1.5.3.1控制系統工作范圍:氣力除灰控制系統采用兩臺上位機(CRT操作站)、一套PLC系統分別對輸灰系統的輸送罐及空壓機系統、庫頂卸料排氣及灰?guī)炝衔恢甘鞠到y、灰?guī)鞖饣L系統、除渣系統等進行狀態(tài)監(jiān)視及控制。其中靜電除塵下每個電場配4臺輸送罐，同電場的4臺輸送罐為一輸送單元。通過集控室的兩臺CRT可以監(jiān)視到整套氣力除灰系統的輸送罐及空壓機、灰?guī)焐舷嚓P設備等的狀態(tài)。使系統的抽象工作過程形象的可視化。操作員站和下位機CPU（中央處理器）的冗余保證了控制系統的高可靠性，除灰主控室的CPU通過開放式網絡進行通訊能方便接入電廠SIS網。上位機配我公司的遠程監(jiān)控系統一套，能通過公用電話網或因特網完成遠程故障診斷、遠程程序升級等功能。系統實現自動運行，并能完成遠程點對點操作、記錄信息、打印報表、故障報警、參數統計、參數設置、提供幫助等任務。1.5.3.2方案說明本系統采用成熟品牌的INTOUCH上位機組態(tài)軟件，它能穩(wěn)定地運行于WINDOWS2000等操作系統，用于監(jiān)控的上位機采用服務器級產品，有穩(wěn)定的電源和主板，正確操作時無死機現象，并且畫面逼真、形象的仿真了運行過程。控制方便，同時配備UPS電源，保證系統異常斷電后繼續(xù)運行，并在切換電源是不影響程序運行。在下位機方面我們將采用SIEMENS公司的S7系列。系統具有切換速度快、支持熱插拔、抗干擾能力強，穩(wěn)定性好，使用壽命長，擴展方便等優(yōu)點。1.5.3.3控制方式控制系統根據現場工藝的運行條件，分別設置三種控制方式：（1）自動控制方式：控制系統通常使用的運行方式。運行人員啟動系統設備以后，控制系統按預先編制好的啟動順序和排灰次序依次排放全部灰斗的灰料，在系統確認排空后會自動停運，或人工停運，或某個異常情況導致系統停運，這種控制方式具有內部連鎖功能。不論那一種方式，急停都是有效的。在自動運行情況下，運行狀態(tài)指示系統是在正常運行、還是在響應某個非正常事件，并有相對應的聲光報警信息。（2）半自動控制方式控制系統在系統調試階段采用這種方式?？刂葡到y按功能把系統分為：庫頂除塵器系統；輸送氣源系統；各支線輸送系統；灰斗氣化系統等，操作人員可按照先后順序成組啟動或停止各系統，這種控制方式具有內部連鎖功能。在半自動運行情況下，運行狀態(tài)指示系統在正常運行的子系統、或響應某個非正常事件，并有相對應的聲光報警信息。（3）軟手動操作方式：運行人員在上位機CRT上一對一操作某個設備的運轉。