轩岗除灰系统工艺要求及流程说明.docx
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轩岗除灰系统工艺要求及流程说明
电厂气力除灰系统
工
艺
流
程
说
明
杭州华源电力环境工程有限公司
2009.9
一、系统组成及介绍
1.系统介绍
2.系统组成
3.运行前应具备的条件
二、工艺流程及画面要求,参数设置
1.系统工艺流程
2.系统画面要求及参数设置
一、
系统组成及介绍
轩岗电厂气力输灰系统工程为2×660MW机组除灰工程。
每台炉电除尘器下干灰输送系统采用杭州华源电力环境工程有限公司的专利系统技术—多泵制正压浓相气力除灰系统。
电除尘器有五个电场共设置40个灰斗,每电场8个灰斗。
每个灰斗设一个仓泵,一电场两个仓泵为一个输送单元,二、三、四、五电场每四个仓泵为一个输送单元,共十二个输送单元。
一电场用四根输送管道;二电场用两根输送管道,三、四、五电场共用一根输灰管道。
在输灰过程中,共用一根输送管道的输送单元之间输送时需互锁,即同一管道上只有一个输送单元在输灰。
本控制系统由仓泵及其附属阀门、就地电磁阀箱、压力传感器、DCS系统控制柜、上位机等构成。
1.系统介绍
多泵制正压浓相气力除灰系统是杭州华源电力环境工程有限公司研制的国家专利产品,系统先进性达到国际先进水平。
一个输送单元主要包括仓泵系统、输送风系统、自动防排堵系统、管路系统。
本工程中多泵制正压浓相气力除灰系统是指,采用XCM型下引式密相泵为输送仓泵,以若干台仓泵作为一个输送单元,同一输送单元的仓泵采取同步运行的方式,一个输送单元的仓泵为一个运行整体,对其控制就象对单台仓泵的控制,一个输送单元设置一组进气阀组件、一个出料阀。
系统综合了正压、负压系统的优势,同时具备自身独特的优点:
■系统配置相对简单,最大限度的减少了出料阀的数量,是系统运行更加可靠,安全;
■系统各仓泵之间运行切换相对较少,出力比一般的正压浓相气力除灰系统高;
■系统配置相对简单,系统维护量及维护费用相对较少。
系统主要阀门如进料阀、出料阀、透气阀等均采用气力输送专用阀门,有很强的耐磨抗高温性能;
系统主要电气元件均采用进口或优质中外合资产品;
1.1仓泵系统
系统输送仓泵选用杭州华源公司生产的XCM型下引式正压密相泵。
仓泵系统还包括与仓泵相关联的各种阀门,包括透气阀,进料阀,进气阀组件等。
其中透气阀为旋转陶瓷耐磨阀,进料阀为圆顶阀,进气阀组件包括进气阀,止回阀,空气流量控制装置等,进气阀为角座阀。
1.2输送风系统
输送风系统也叫二次风系统,在物料流化阶段,输送阶段通过输送风系统能增强仓泵流化作用,增强管道出灰能力。
输送风系统包括气控阀,止回阀,空气流量控制装置。
其中,一电场的输送阀是由流量调节阀,这个阀门在运行过程中可以随意调节开度,有利于一电场灰量比较大时候的灵活调节。
二三四五电场的输送阀为角座阀。
流量调节阀只能在上位机操作,电动式,由机柜提供DC24V电源。
流量调节阀连接于DCS控制柜的DO模块,上位机发出的指令经DO模块转换为(2-10V)信号以调节开度,(2-10V)信号对应开度为0-100%。
1.3防堵、排堵系统
防堵、排堵装置为每根灰管设置一套,由防堵阀组件和排堵阀组件组成,用于系统运行过程中的予堵管与堵管的处理。
系统在一般情况下是不会堵管的,自动防堵的原理是通过系统设置的参数,系统会自动检测输送压力的变化情况,当系统检测到有堵管倾向时,系统会打开自动防堵装置,实现自动防堵。
自动防堵装置的防堵阀组件和排堵阀组件包括角座阀,排堵阀、止回阀,空气流量控制装置。
当系统因异常情况(如空压机故障等)引起输送管道堵塞,系统设有自动排堵系统。
系统发生堵管故障时,系统会根据检测程序自动进入排堵程序,这时自动关闭进气阀、输送阀、防堵阀,然后打开排堵阀、透气阀泄压,然后关闭透气阀、出料阀、排堵阀。
然后打开防堵阀,使管道压力达到一定值时,关闭防堵阀,同时,排堵阀迅速打开,以上步骤循环几次即可疏通管道。
系统排堵由系统自动完成,无需人工干预。
自动排堵装置的防堵阀为气控阀,排堵阀为双插板陶瓷耐磨阀。
1.4管路系统
电除尘器五个电场设置40个仓泵。
每电场为8台仓泵。
一电场2个仓泵为一个输送单元,四根输灰管路;二电场4个仓泵为一个输送单元,两根输灰管路;三、四、五电场各四个仓泵为一个输送单元,共六个输送单元,共用一根输灰管路。
管路系统包括出料阀,灰管压力变送器等。
其中出料阀为陶瓷双插板耐磨阀,压力变送器连接到模拟量输出模块,输出为4-20mA电流信号并由DC24V同步供电,对应压力为0~1MPa。
高低限压力可在HMI(上位机对应的画面)上设定。
每根输送管道在灰库顶有一个库顶切换阀,使飞灰送到相应的灰库。
库顶切换阀为气动三通耐磨阀。
2.系统组成
系统组成主要有输送单元,排堵系统,就地控制箱,PLC系统柜,上位机。
本系统还包括灰库的部分设备。
2.1输送单元
每一输送单元由仓泵及附属阀门、料位计、压力变送器构成。
仓泵在此不做具体介绍。
■阀门阀门通过电磁阀切换气路方向,由气力驱动阀门气缸,与灰接触的阀门都有检测其“开”或“闭”位置的行程开关,“开”“闭”位置到后,接通24V直流电压信号,通过就地电磁阀箱转接,送至系统DCS柜里的输入模块,DCS柜根据检测到的信号,从输出模块发出相应信号,控制电磁阀换向,阀门等执行部件按工况流程动作。
进气阀和输送阀属于角座阀;进料阀为圆顶阀,出料阀为双插板陶瓷耐磨阀。
在正常情况下(有仪用气源及就地控制阀箱带电),电磁阀状态与阀门状态对应如下:
电磁阀状态
带电
失电
进气阀状态
开
关
输送阀状态
开
关
防堵阀状态
开
关
进料圆顶阀阀状态
开“黑色OPEN”
关“黄色CLOSE”
透气阀状态
关
开
出料阀状态
开
关
排堵阀状态
开
关
库顶切换阀状态
开至灰库1
开至灰库2
注:
流量调节阀只能在上位机进行操作,不能就地操作。
■料位计仓泵料位计为射频导纳式,供电电源为交流220V,输出信号为直流24V。
设定为高位报警,DCS检测到高位信号后,关进料阀,关透气阀,准备输灰。
料位计投入与切除,可在上位机进行设定。
与压力变送器一样,料位开关也是系统常规正常运行的很重要的控制料位的控制元件。
我公司的干除灰系统运行有时间控制输送,料位控制输送两种。
但除尘器的出灰量由机组的负荷决定,因此,时间控制输送方式出料不能判断仓泵的实际料位,在正常情况下,它只是一个经验值(以机组在正常满负荷下,仓泵进料达到高料位时所需时间为准)。
在参数设置的页面下的“料位控制”一栏中必须选择“投用”。
因此,可以这么理解,料位控制输送方式是主要输送方式,时间控制输送方式是辅助方式。
如料位出现故障,必须及时修复或更新。
否则,严重时会出现堵泵,堵管现象。
总而言之,料位开关必须可靠,并在运行中一直处于“投入”状态。
(按情况,如果系统的灰量不大,平时用时间控制可以满足系统出力要求,也可以将时间控制作为主要控制方式)
■压力变送器压力变送器连接到模拟量输入模块,输出为4-20mA电流信号并由DC24V同步供电,对应压力为0~1MPa。
高低限压力可在HMI(上位机对应的画面)上设定。
输灰时,仓泵进气,压力上升,达到上限后,开进气阀、输送阀、开出料阀,开始输送;仓泵压力逐渐下降,达到下限,输送结束,关进气阀、关输送阀、关出料阀、开透气阀、开进料阀,准备进料。
压力信号是整个干灰系统运行的“眼睛”,它直接影响到整个干灰系统的正常运行。
另外,压力边送器的信号很微弱,所以要特别注意保护现场的接线处,防止触水短路,一般,我们要求现场要保护措施,用塑料薄膜罩住,同时,由于压力变送器的信号微弱,灵敏,容易受其他强磁场干扰,所以,系统(整个厂房)的整个接地系统一定要稳定,可靠。
■流量调节阀只在一电场使用,流量调节阀只能在上位机操作,电动式,由机柜提供AC220V电源。
流量调节阀连接于DCS控制柜的DO模块,上位机发出的指令经DO模块转换为(2-10V)信号以调节开度,(2-10V)信号对应开度为0-100%。
2.2排堵系统
每根灰管设置一套排堵系统,每套排堵系统由一个防堵阀和一个排堵阀组成,并且在堵管发生时,排堵装置要配合灰管压力变送器一起工作。
其具体使用方法将在后面介绍。
防堵阀为角座阀,排堵阀为双插板陶瓷耐磨阀。
2.3就地控制箱
就地控制箱为电磁阀箱,控制对应仓泵的附属阀门,另外,灰库顶切换阀设置电磁阀箱。
电磁阀箱的组成为箱体,电磁阀,集装阀,端子排,过滤调压阀,空气管路,操作旋钮。
电磁阀集中装在集装阀上,仪用空气通过过滤调压阀至集装阀,再分配给各个电磁阀,通过空气管路驱动就地阀门。
每个箱子内有上下两排端子排,上端子排用于电磁阀的就地及远程控制还有仓泵料位计的电源转接,这些电源来自于电除尘底下的配电柜,AC220V。
下端子排用于阀门行程开关以及料位开关信号的转接,从就地转接到DCS控制柜,其中用于反馈的DC24V电源也来自于控制柜。
操作旋钮有三个位置:
“开”、“闭”、“自动”三个位置。
正常运行,所有旋钮应处于“自动”位置;现场操作时,“开”“闭”即打开或关闭相对应的阀门。
仓泵正常运行时,严禁操作旋钮。
转接端子有端子号,连接的导线有线号,供设备检查时测量。
在平时运行过程中,一般不涉及就地控制阀箱的操作。
其作用主要体现在
一、设备安装,阀门更换或平时检修时对阀门进行现场操作,检修。
二、作为在自动程序运行过程中的所有气动阀门的执行机构,以及所有阀门“开”、“关”反馈信号发出的中转机构。
当自动程序中发出某个阀门的“开”、“关”命令时,系统通过就地控制阀箱中相应阀门的电磁阀,使阀门执行命令。
同理,当阀门执行完命令后,阀门一定会发出具体动作的到位反馈信号,通过就地控制阀箱再反馈回程序。
特别注意:
在平时运行过程中,就地控制阀箱上的所有阀门的按纽必须设置在“自动”或“远程”位上,这一点特别重要,否则,会引起系统紊乱,导致停产,严重时会引起阀门损坏。
因此,在对就地控制阀箱进行操作时必须要先关闭相应电场输送单元的自动程序。
每个电磁阀箱旁的仪用气进气管处都有一个空气过滤器,同时也有调压作用。
仪用气的压力一般调至>0.6Mpa,过滤器下的杂质要定期清理。
在系统运行一段时间后,若发现某单元在自动情况下为进料也未出料请检查是否有阀门未开关到位。
2.4仪用压缩空气母管压力变送器
仪用压缩空气母管压力变送器为模拟量传感器,输出4~20mA电流信号,送至DCS模拟量模块,压力范围:
0~1000KPa。
3运行前应具备的条件
为保证仓泵的正常运行,仓泵运行的必备条件是空压机供气正常,
输送管道畅通,输送管道沿程不得有泄漏现象。
灰库顶部的库顶布袋除尘器开启且通风顺畅。
灰库顶部的切换阀开关到指定位置以保证灰能进入到指定的灰库。
(此操作为必须操作,否则系统将不知道如何分配各个输送单元的输送序列而拒绝输灰)
灰库顶的切换阀的操作画面都应该在“灰库监控画面”中,上位机操作时必须保证所有设备的就地控制箱都在“远程”的位置上。
三通切换阀的操作也只要点击要打到的目标灰库的按钮,
二、
工艺流程及画面要求,参数设置
1.
系统流程
停止手动
自动
延时10秒
进料、运行
转向自动
转向手动
料位高
进料时间到
延时3秒
手动模式
母管压力正常另仓泵非输送
进气计时到仓泵压力高Y
N
压力达到预定压力高限
仓泵压力低
出料计时到
延时15秒
停止手动
自动
为确保仓泵安全可靠运行,以免发生不测。
仓泵在输灰前需进行空载(空吹)运行一次,确保仓泵各执行机构及各表计运行正常。
空吹过程即输灰循环中气化阶段与输送阶段,空吹过程在点击自动按钮时先执行一次。
每个输灰循环可分为三个阶段:
一、进料阶段:
开透气阀—开进料阀--系统开始进料。
一般一二三电场进料控制采用料位信号或进料时间控制方式,一二电场由于灰量大,在实际条件容许下,一般优先使用料位计进料控制方式为主,进料时间控制方式为辅。
四五电场由于灰量非常小,不适用料位计进料控制方式,一般只设置进料时间控制方式。
进料时间参数均可在“参数设置”画面中设置,使用料位计控制进料方式的电场,系统中的仓泵料位必须可靠,一旦料位损坏,要立即更换。
二、气化阶段
仓泵高料位或“进料时间”到关进料阀(延时2S)—关透气阀--开进气阀—开输送阀—系统开始气化。
气化的程度由压力变送器发出的压力值来决定,在参数设置的画面的“上限压力”中可以设置该参数,一般设定在180-220KPa之间。
三、输送阶段
正常输灰:
仓泵压力达到“压力上限”值—开出料阀—系统开始出料—仓泵压力达到“下限压力”值—关进气阀(延时5S)—关输送阀(延时5S)—关出料阀—输送结束,进入下一循环的进料阶段。
堵管倾向输灰:
(1)轻微堵管倾向输灰:
仓泵压力达到“上限压力”值—开出料阀—系统开始出料—仓泵压力超过“开防堵压力”—开防堵阀(此时为系统自动采取的有堵管倾向的措施)—仓泵压力下降到“关防堵压力”—关防堵阀(消除堵管倾向,系统进入正常输灰状态)-仓泵压力低于“下限压力”值—关进气阀—关输送阀—关出料阀—输送结束,进入下一循环的进料阶段。
(2)严重堵管倾向输灰:
仓泵压力达到“上限压力”值—开出料阀—系统开始出料—仓泵压力超过“开防堵压力”—开防堵阀(此时为系统自动采取的有堵管倾向的措施)—仓泵压力继续上升到“关进气阀压力”—关进气阀(此时为系统自动采取的有严重堵管倾向的措施)—仓泵压力下降到“上限压力”—开进气阀—仓泵压力下降到“关防堵压力”—关防堵阀(消除堵管倾向,系统进入正常输灰状态)-仓泵压力低于“下限压力”值—关进气阀—关输送阀—关出料阀—输送结束,进入下一循环的进料阶段。
堵管:
仓泵压力达到“上限压力”值—开出料阀—系统开始出料—仓泵压力超过“开防堵压力”—开防堵阀(此时为系统自动采取的有堵管倾向的措施)—仓泵压力继续上升到“关进气阀压力”—关进气阀(此时为系统自动采取的有严重堵管倾向的措施)—仓泵压力继续上升到“堵管压力”—关闭防堵阀、输送阀—”)—关出料阀—开透气阀—【关排堵阀—开防堵阀(延时120S)—关防堵阀—开排堵阀(延时60S)—关排堵阀】,重复【】中内容3次疏通管道。
检测堵管是否疏通:
(1){关透气阀—开出料阀—开防堵阀(120S时间内如果压力一直在上升,说明管道没有疏通,关闭防堵阀,打开防堵阀,关出料阀,开透气阀,重复【】中内容3次),重复{}内容检测堵管是否疏通。
关透气阀—开出料阀—开防堵阀(120S时间内如果压力在“下限压力”以下,说明管道已经疏通(消除堵管,系统进入正常输灰状态),关防堵阀,打开进气阀、输送阀,-仓泵压力低于“下限压力”值—关进气阀—关输送阀—关出料阀—输送结束,进入下一循环的进料阶段。
注意:
(1)在实际运行过程中,灰管压力变送器是系统执行自动排堵程序的唯一参照,也就是说只有灰管压力变送器示正确的情况下,自动排堵程序才能正常自动进行下去,否则,则可能出现程序异常,所以,当发现灰管压力变送器表示不正确,表示异常时,请即时更换并调教灰管压力变送器。
(2)在输灰过程中,共用一根输送管道的输送单元之间输送时需互锁,即同一管道上只有一个输送单元在输灰。
(3)三四五电场6个输送单元公用1根输灰管。
当某个输送单元在自动排堵过程中,其它5个输送单元不能处于输送状态。
手动排堵:
手动排堵与自动排堵程序相同。
仪用气压力一定不能低于0.6Mpa,为了保护阀门的使用寿命程序会急停。
2.画面要求,参数设置
2.1操作画面要求
系统主操作画面要求显示整个输送系统的监控状态以及各个阀门状态,并可以切换到其他系统,如各输送单元画面,灰库系统画面,压力曲线画面,报警记录画面等,还要显示输送母管和仪用压缩空气母管的压力。
■灰库系统画面,进入灰库系统监控画面并显示系统结构
要求画面中除能显示各个设备的运行状态和操作方式以及实现远程启动停止外,还能显示各个灰库的灰位高度。
类似于如下画面:
■各输送单元画面
输送单元有四个输送模式:
自动系统进行自动输送,不需要人为干预。
各阀门禁止手动操作。
手动系统停止,各阀门进入手动操作模式下。
停止系统由自动或者手动状态进入停止状态。
在自动状态下停止时,系统会自动完成一次输送过程。
系统默认为停止状态。
停止状态最终会使所有阀门复位。
急停系统由自动或者手动状态进入急停状态。
各阀门迅速复位,用于紧急状况,在通常情况下禁止操作。
类似于如下画面:
系统中除能显示各个设备的运行状态和操作方式以及实现远程启动停止外。
还要有参数设置画面,例如下图:
■压力曲线监控画面
此画面显示各个输送单元和仪用气总管的压力变化情况,有经验的操作员可以从中判断出系统的运行情况。
■报警记录画面
画面应包含历史报警记录和实时报警记录。
2.2参数设置
进料时间:
顾名思义,我们对进料控制采取时间和料位计两种方式,谁先被满足条件,系统就开始流化输送。
压力上限:
进料结束后,系统开始进气流化,打开出料阀出料。
压力下限:
出料到一定过程,灰份力达到上限时,输送完毕,压力一直下降,将到压力下限时,进气阀关闭,延时10S,输送阀关闭,延时10S,出料阀关闭,一个循环过程灰份输送结束。
开防堵阀压力:
输送过程中,如果压力一直上升,直到达到开防堵阀压力,开防堵阀,增加一路气源吹扫灰管,防止管道堵塞。
关防堵阀压力:
开防堵阀后,如果排除堵管倾向,输送压力降到关防堵阀压力,防堵阀关闭,恢复正常输送。
关进气阀压力:
在输送过程中如果开防堵阀后,输送压力继续上升,达到关进气阀压力,进气阀关闭,暂时停止仓泵灰份输送,开防堵阀和输送阀输送管道内灰份,如果压力降到程序中设定压力上限压力,进气阀打开,进行正常输送。
排堵压力:
在输送过程中如果关进气阀后,输送压力继续上升,达到排堵压力,管道堵管,进去排堵过程。
调节阀手动开度此参数用来在运行过程中灵活的调节流量调节阀的开度,设定范围为0-100,单位为%。
料位仪投入料位控制投用,料位计与进料时间同时控制仓泵进料过程,料位与时间对仓泵的控制具有相同的优先级别,料位高或进料时间到,仓泵将停止进料;料位控制取消,料位计将不参与仓泵进料控制,仅靠进料时间控制仓泵进料。
此参数适用于料位开关有可能出现故障时。
设置方法为:
在投用/取消上单击,然后选择“投用”或“取消”。
请DCS控制厂家务必按照资料中提交的工艺要求来做,否则由于工艺流程不同造成我们设备(如进料阀等)的损坏,我公司不负任何责任。
圆顶阀的动作顺序要求
一电场与透气阀等一样
二三四五电场开阀门:
密封圈放气(密封电磁阀失电)-延时3秒-压力开关信号非高反馈到-延时3秒-开进料阀-阀门开到位。
关阀门:
关进料阀-进料阀关反馈到位-延时3秒-密封圈充气(密封电磁阀得电)-压力开关信号高反馈到-阀门关到位。
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