煤粉锅炉保护系统设计难点
关于锅炉三大系统的常见问题分析及技术改进措施
关于锅炉三大系统的常见问题分析及技术改进措施摘要:随着时代的发展,石油生产成为当前社会生产的重要组成部分。
而油品储运单元中的锅炉及脱硫脱硝除尘装置是每个大型石油化工企业必有的,如果脱硫脱硝除尘装置或处理系统不能确保长周期运行,会直接影响锅炉的稳定运转,进而影响生产作业。
因此,采取有效措施对其进行改进,意义重大。
关键词:镁法脱硫;除尘脱硝;处理;干燥机;煤渣系统引言:“长周期平稳运行”是碧海公司35t/h锅炉及脱硫脱硝除尘装置需要研究探讨的主要问题,为了将这一问题彻底解决,必须使用科学的改进方式,最终实现长周期平稳运行,为生产保驾护航,这也是是碧海公司锅炉的立足之本。
1 脱硫系统技术改造氧化镁脱硫技术是一种成熟的脱硫工艺,具备原料来源充足、脱硫效率高、投资费用少、运行费用低等优点。
但是氧化镁脱硫技术容易出现管道堵塞、副产物脱水困难、腐蚀等问题,使得运行过程变得不可靠。
针对堵塞问题,我们通常使用以下解决方式:1、将浆液制备系统分为浆液制备和浆液储备,初步分离原料杂质。
2、对脱硫塔设置搅拌器,防止塔内浆液凝固、板结。
3、对脱硫循环泵等设置过滤器,防止杂质进入管线。
4、严格控制塔内PH值,一般为弱酸性。
以上方式可以在一定程度上控制脱硫系统管道堵塞问题,但无法解决副产物脱水困难。
面对这种难题,我们可以对脱硫塔进行“透析”,即脱硫塔外循环工艺。
相对于脱硫技术内循环工艺,脱硫技术外循环工艺可以完美解决管线堵塞问题及副产物脱水问题,且操作简单,极大的降低了员工的工作量,可以作为氧化镁法脱硫技术的上佳改进。
2 水系统升级改造方案碧海公司原软化水处理系统为阳床,配置三台树脂罐,三台机头处理量为12t/h至15t/h,当一台树脂罐处于失效状态时,另外两台树脂罐最大处理量为30t/h,无法满足锅炉满负荷运转时需要的水量。
同时因为缺少过滤设施,软化水处理器机头频繁因水内杂质堵塞等原因出现故障,使得锅炉供水不稳定。
罐区回水浑浊,可能含铁、油等杂质,且回水没有除铁、除油设施,由于脱硝系统投用需要锅炉大负荷运行,水量不足时只能使用罐区回水,造成了锅炉水质差的恶性循环。
大型电站锅炉制造设计中存在的问题及解决方法
大型电站锅炉制造设计中存在的问题及解决方法摘要:锅炉的设计、制造和安装有相应的详细规定,运行工作应在严格的监督管理下进行。
然而,现阶段锅炉制造设计仍存在一些问题,人们逐渐认识到锅炉安全的重要性。
锅炉是一种易发生爆炸危险的承压设备。
在进行制造设计工作时,应全面控制实际过程,使锅炉在合理化和严格操作的情况下具有高质量。
关键词:大型电站锅炉;制造设计;问题;解决方法1.大型电站锅炉的概述大型电站锅炉是一种复杂的锅炉结构,由于其燃烧机制不同又可以分为多种,当前实际应用的绝大多数大型电站锅炉都是煤粉锅炉。
这种锅炉在运行中有热效率高的优势特点,能够最大化的利用煤炭资源并产生相应的动力输出。
但是从锅炉检验的角度来看这种锅炉结构复杂、附属设备众多,安全标准高、操作运行复杂,种种特性限制使得对其的检验工作较为困难。
大型电站锅炉结构复杂是其燃烧机制决定的[1],燃烧煤粉的大型电站锅炉本身对煤粉的要求较高,要单独设置煤粉的加工系统,借助磨煤机、排粉机、吸风机等附属机构将煤粉加工成型并送入炉膛。
炉膛通常采用四角对称的布置方式,内部有过热器、再热器等加热结构,构成大型电站锅炉的多个加热回路,以充分利用煤炭燃烧的热能。
同时在炉膛的出口位置还布置有空气预热器、省煤器和除灰装置,对排出炉膛的烟气进行预热、省煤和除灰的处理。
由此可见大型电站锅炉的结构和运行机制相当复杂,对检验工艺水平的要求相当高[2]。
2锅炉设备的基本特征2.1结构较为复杂锅炉结构比较复杂,炉膛、汽包、水冷壁、燃烧器、过热器、机架、炉墙等大量部件是保证锅炉正常运行不可缺少的主要部件。
在设计锅炉时,相关人员应充分了解不同部件之间的相关性,以确保锅炉结构设计更加科学合理。
特别是管道采用的结构布置方案,应以锅炉安全高效运行为主要目的,结合工业生产的实际情况,制定合理的设计制造方案[3]。
2.2恶劣的工作环境由于锅炉在运行过程中需要消耗大量的化学能和电能,会产生大量的粉尘、噪声、一氧化碳等有害物质,锅炉的工作环境相对较差,不仅会对工人的身心健康产生不利影响,但也会引起锅炉一系列部件的变形和损坏,有些故障具有一定的联动性,从而导致整个锅炉设备的运行异常。
电厂燃煤粉锅炉熄火保护装置存在问题及改造
下功能: 2 1 火 焰 监视 功 能 炉 膛 火焰 进行 监 视 , 并模
发生 事故 后 及 时打 印 出事 故 原 因及 时 间 , 追忆
事故 顺序 。 2 7 自检 功 能 .
Bo lr ft we a ta he Tr sor a i n ie so he Po r Pl n nd t a f m to n
WA G We j N n— i “ ( uh uC ah n o e C .Ld,X z o 2 2 C ia X z o h cegP w r o t. uh u 2 1 4 , hn ) 1
的燃 烧情 况 , 原 双层 8只 火焰 监 测传 感 器 的基 础 在 上 , 增加 了一层 4只传 感 器 。第 一 层 ( 又 从底 部 数 起 ) 用 4只 “ 采 紫外线 光 ” 传感 器 , 型 主要 用 于监 测 油层 的火 焰情 况 ; 二层 采 用 4只 “ 外线 光 ” 第 红 型传
() 2 炉膛 保 护监 视装 置对 炉膛 状 态 进行 实 时监
视, 当锅 炉 燃烧 不稳 、 火焰 强 度 小 于临 界 强度 时 , 发
火 焰 情况 。第 一 层传 感 器呈 四角 布置 , 每个 传感 使 器 探 头仅 对 应一 个燃 油 喷 嘴 , 而不 “ 偷看 ” 其它 喷 嘴 的火焰 , 高对 燃 油 火焰 监 测 的可 靠性 。 二 、 提 第 三层
故 障报警等。 2 3 吹 扫功 能 . 点火 前 、 炉后 、 火失 败 时 , 对 炉膛进 行 自 停 点 能
动或 手动 吹 扫 , 以防止 炉膛 爆 燃 。 2 4 M 跳 闸功 能 . 兀’
为 全 面监视 炉 膛 内火焰 燃 烧 情 况 , 别 是油 层 特
锅炉设计中常见的安全故障及解决对策
锅炉设计中常见的安全故障及解决对策摘要:锅炉在国民生产生活和工业能量转换方面一直发挥着重要的作用,虽然世界各国近年来致力于开发清洁能源、可再生能源等等,但是化石能源依旧是我们应用最广泛的资源,煤炭资源主要是以锅炉设备为基础转换成别的能量,所以锅炉设备为我国人民的生活和经济的发展做出了很大的贡献。
锅炉系统在这篇文章里的意义不仅仅是日常生活中提供供暖的简单锅炉,也包括构成组件众多的复杂锅炉。
为了提高锅炉的安全性与可靠性,在锅炉整体的设计阶段工作人员就要考虑到锅炉的应用性和可行性,同时利用发散思维考虑到锅炉工作阶段可能发生的安全故障,提前制定应对策略。
这篇文章简述了锅炉在工作过程中可能发生的几种安全故障并提出了相应的应对措施,希望同行可以采取接纳。
关键词:锅炉;安全故障;解决对策0引言锅炉系统工作环境是高温高压,并且各个受热面受热不均匀。
同时,因为不同锅炉用途、设计参数、煤炭资源质量、水质等参数不同,锅炉可能会出现腐蚀、爆炸、老化、磨损等现象,这些问题有的可能直接导致锅炉报废,有的可以降低锅炉的使用寿命,这种出现瑕疵的锅炉在使用过程中安全性会大幅度降低。
这些锅炉在工作过程中会一直处于高温高压的状态下,恶劣的工作环境给锅炉系统的组件造成了很大的影响。
锅炉安全问题不仅关系到企业的正常运行和营利活动的开展,更重要的是锅炉的安全和工作人员的生命财产安全紧紧联系在一起。
这些安全问题应该再锅炉设计阶段就要考虑到,并且根据以往的经验找出具体的应对措施,改进锅炉的设计。
在选择锅炉材料的时候,要进行精确的运行参数计算,模拟锅炉的工作状态,找出锅炉运行的应力范围和强度参数,尽量降低锅炉系统发生安全事故的概率。
1锅炉设计中常见的安全故障1.1锅炉爆炸锅炉爆炸是常见的锅炉安全事故之一。
造成锅炉爆炸的因素有很多,其主要原因有三点:首先可能因为锅炉整体设计不合理,导致锅炉内部受热不均匀,局部受热面易达到受热上限引起锅炉爆炸。
其次可能因为锅炉在设计阶段拟定的运行参数不合理,不符合国家标准或者是特殊行业具体的标准。
煤粉工业锅炉熄火保护控制系统研究
煤粉工业锅炉熄火保护控制系统研究白一飞摘要给出了一种高效煤粉锅炉熄火保护控制策略,集中讨论了熄火状态的检测方法。
综合考虑锅炉运行时的多重条件,根据参量相关性分子模块建立熄火状态判断算法,按模块优先级顺序执行检测及计算流程。
基于西门子PLC搭建了硬件控制系统,提高了熄火状态检测的鲁棒性。
【关键词】自动化生产线安装调试煤粉工业锅炉的出现基本解决了我国链条锅炉效率低下,污染严重等问题,是燃煤工业锅炉技术领域的极大拓展。
近年来,煤粉工业锅炉的应用日趋广泛,已成为各种工业企业动力设备中重要组成部分。
煤粉工业锅炉工况复杂,影响燃烧的因素众多。
正常条件下,煤粉通过一次风送入炉内,煤粉经过预燃室、炉膛、炉尾充分燃烧。
然而由于煤质原因,煤粉的燃烧状态会出现波动,剧烈时会造成锅炉熄火;同时,司炉人员误操作、配风量不合适以及供料器堵料也会造成锅炉突然熄火,很容易发生爆燃甚至爆炸,对锅炉造成损害。
因此,对锅炉熄火监测、熄火联锁保护控制策略的研究,具有很强的实际意义。
1 研究现状在国外,煤粉工业锅炉的控制已实现了全程自动化控制,在控制上采用了现代控制理论的多种方法,锅炉运行平稳。
在熄火保护方面,也做到了全程监控,突发熄火以后能够自动切断供料。
在国内,煤粉工业锅炉作为一种运用新型燃烧技术的锅炉,大部分锅炉的熄火控制保护措施都停留初始阶段,并没有针对煤粉工业锅炉锅炉的完善的熄火联锁保护措施。
2 熄火状态相关参数锅炉运行时,与火焰状态相关的因素众多,为了检测熄火状态,控制系统所需监测的指标分为直接和间接两部分。
2.1 直接指标本部分为熄火监测的主要指标,包括火检信号、炉膛温度、炉尾负压和烟气氧含量。
当火焰熄灭时,火焰强度降低,燃烧中断使得炉膛温度远低于正常运行值;同时,熄火后鼓[本文来自于]、引风机正常运行,大量空气不经过燃烧进入炉内,致烟气氧含量上升;煤粉燃烧为气压增大的化学反应,熄火后短时间内炉膛气压迅速降低,负压绝对值增大。
锅炉制粉系统检修及维护危险因素分析预测及安全技术措施
锅炉制粉系统检修及维护危险因素分析预测及安全技术措施本文将对锅炉制粉系统检修及维护中可能出现的危险因素进行全面分析,并提出相应的预防措施。
主要内容包括以下方面:粉尘爆炸、机械伤害、电器设备、灼伤和烫伤、有害气体、高噪音、转动设备和高空作业。
1.粉尘爆炸在锅炉制粉系统检修及维护过程中,由于煤粉的特性,可能会形成可燃性粉尘云。
当粉尘浓度达到爆炸极限时,遇到火源就可能引发爆炸。
为预防粉尘爆炸,需采取以下措施:(1)检修前,应先进行彻底的清扫,确保设备和现场无积粉;(2)严格控制现场的明火源,避免火星引燃粉尘;(3)使用防爆电气设备,并确保其完好无损;(4)定期检查除尘器等设备,防止粉尘集聚。
2.机械伤害锅炉制粉系统中的机械设备可能导致伤害事故。
如设备故障或操作失误,可能导致机械部件飞出伤人。
为预防机械伤害,请采取以下措施:(1)定期检查机械设备,确保其完好无损;(2)遵循操作规程,严禁违章操作;(3)使用适当的防护用品,如安全帽、防护服等;(4)避免在设备运行时进行维修或清理。
3.电器设备锅炉制粉系统中的电气设备可能因过载、短路等原因引发火灾。
此外,不当的操作也可能导致触电危险。
为预防电器设备危险,请采取以下措施:(1)定期检查电气设备,确保其无故障、无破损;(2)遵循电气操作规程,避免违章操作;(3)对电气设备进行接地处理,防止触电事故;(4)避免在潮湿环境中使用电气设备。
4.灼伤和烫伤锅炉制粉系统中的高温设备和管道可能造成灼伤和烫伤。
此外,不当的操作也可能导致高温物质溅出。
为预防灼伤和烫伤,请采取以下措施:(1)穿戴防护用品,如长袖衣服、手套等;(2)避免在高温设备和管道附近长时间逗留;(3)定期检查高温设备,防止其出现故障或过热;(4)保持安全距离,防止高温物质溅出。
5.有害气体锅炉制粉系统中的有害气体可能对人员健康造成威胁。
这些气体可能来自设备故障、介质泄漏等。
为预防有害气体危险,请采取以下措施:(1)定期检查密封件、管道等部件,防止气体泄漏;(2)安装气体检测仪,及时发现并处理泄漏;(3)保持通风良好,避免在封闭环境中长时间工作;(4)佩戴防毒面具等防护用品。
锅炉设计制造中存在的问题和对策
锅炉是与企业和人民息息相关的机器,企业的发展,人民的取暖都离不开它。本文中讨论了目前锅炉设计制造中容易忽视的几点问题,同时提出了简单的对策,笔者希望能通过本篇文章给所有锅炉设计师带来一些帮助。国家的法律法规对此项也在不断的建立健全,相关不能也积极的做好了各自的工作,起到了很好的监督作用。同时工作人员,锅炉维护人员也应正当维护锅炉,使其发挥最大的作用,延长使用寿命。锅炉工作与其他方面的相关技术也可相应的结合,例如本文所说的水处理技术,锅炉制作技术其实可以和很多其他优秀成熟的技术相结合,这样就既能节约材料、财力又能很好的带动其他方面的科技,何乐而不为。影响锅炉使用寿命的,不仅是锅炉制造中存在问题,还有一部分是关于锅炉安装的。锅炉的安装一定要按照规范来进行,否则会给锅炉运行留下安全隐患。如果可以的话应有设计人员的共同参与下完成锅炉的安装工作,同时在正式上线之前还要进行试运行,试运行通过后方能投入正式运行。相关负责人员一定要将锅炉试运行期间出现的任何问题进行详细记录,经专业人员核实确实能投入运行后方能使用,否则,在锅炉运行后出现的问题所造成的影响是不可估量的,我们应尽最大的可能保证人民的生命财产。
锅炉设计制造中存在的问题和对策
摘要:近年来我国的锅炉设计得到了很大的提高,但是仍有一定的安全隐患存在。对此国家也做出了相应的法律法规,对一些大型工厂,锅炉应用广泛,但是锅炉的体积和质量却不断增加,即成本也在不断增加。不方便锅炉的运输与安装,这就使很多高性能的锅炉不能得到推广和使用,在安装的时候也存在很多麻烦,本文则是针对这些问题提出了相应的对策。
锅炉在制造过程中的温度:
1)材料热加工中的锻轧、热成型的开始温度、终止温度和热处理温度。
2)焊接中的焊前预热和焊后热处理温度。
3)水压试验温度。这里说的水压试验温度指的是水压试验时受压元件金属壁的温度。压力试验的温度不能过高,也不能过低,压力试验的温度过低会使受压件发生低应力脆性破坏事故。为了防止探伤合格的受压件在水压试验时发生脆性断裂,试验水温一定要高于材料的无延性转变温度,而且须等到壁温完全接近水温时才能打压。
工业煤粉锅炉技术应用中应关注问题
煤粉锅炉在工业生产之中的应用有着较为悠久的历史,虽然工业煤粉锅炉在应用过程中仍然使用的是煤炭燃料,无法避免传统煤炭燃料燃烧过程中耗电较多、污染较为严重以及燃烧系统较为复杂的特征,但是由于工业煤粉锅炉技术的应用,使得煤炭燃料的燃烧效率得到显著提升,并且逐步进行了大型化的应用和工业生产,现阶段在我国的火力发电站中,工业煤粉锅炉有着较为广泛的应用。
与此同时,由于工业煤粉锅炉在燃烧效率上的显著优势,越来越多的学者开始探究如何实现工业煤粉锅炉的民用化研究和小型化研究,虽然经过数十年的技术积累和科学探索,工业煤粉锅炉的应用有了一定的提升,但是还是在除尘环保、燃料适用性以及其他关键技术等方面不够完善。
本文针对当前工业煤粉锅炉技术应用过程中应当关注的问题进行探究,并提出针对性建议。
1 煤粉的安全性问题在工业煤粉锅炉技术应用过程中,传统的煤炭块体材料需要经过一道额外的加工程序,将煤炭块体研磨成粉末材料。
虽然煤粉在进入燃烧室后能够获得更好的燃烧性能和燃烧效率,但是在煤粉研磨后的干燥过程、储存过程以及车辆运输过程中,煤粉材料的比表面积远大于煤块材料,这也给煤粉的运输和贮存安全带来了隐患。
由于煤粉材料比表面积的增大,使得每份材料同空气中的氧气接触面积也获得较大的提升,在贮存以及车辆运输过程中,摩擦作用下容易使煤粉材料同空气中的氧气共同作用,并促使煤粉热分解产生可燃气体,如果未能及时发现并采取相应的措施,那么可燃气体与空气混合后极容易出现燃烧状况。
如果这种局部地区煤粉的燃烧现象出现在煤粉干燥、煤粉储存以及煤粉车辆运输环节的话,那么煤粉燃烧被及时发现和处理的可能性将十分低,而这种局部地区的燃烧会不断沿着煤粉的空间分布进行进一步扩散,随着局部煤粉燃烧过程的进行,煤炭材料的热值不断被释放到空气之中,并不断以热辐射、热传递以及热对流等方式传递到附近的煤粉以及空气中悬着的煤粉之中,从而使更多的煤粉材料受热分解以及发生燃烧现象。
这种不断燃烧区域扩散的现象如果不能被及时发现和采取措施,那么火势将会由局部区域迅速扩展至整个煤粉储存和运输空间之内,情况严重的还会引发爆炸。
锅炉联锁保护逻辑设计中的问题及改进方法李河
锅炉联锁保护逻辑设计中的问题及改进方法李河摘要:锅炉的联锁保护装置是锅炉的重要组成部分,对锅炉的安全运行起着十分重要的作用,锅炉运行的自动化程度会逐步提高,锅炉联锁保护装置更普遍和复杂。
锅炉有了性能良好可靠地保护装置,就可以有效避免锅炉重大事故的发生。
关键词:锅炉;联锁保护装置;安全1前言锅炉属于危险性较大的一类特种设备,按照《锅炉定期检验规则》的要求,在用锅炉应按期进行定期检验。
锅炉定期检验工作包括内部检验、外部检验和水压试验三种。
锅炉的外部检验是指在锅炉运行状态下,检验使用单位在锅炉使用管理过程中对于安全技术规范的落实情况,一般每年进行一次,其中抽查锅炉安全附件及联锁与保护投运情况是重要的一个环节。
检验时,检验人员需要对安全保护装置的功能试验进行确认,这是锅炉外部检验的难点,而且在试验过程中需要司炉人员配合操作。
经过多年的检验实践,笔者发现许多锅炉使用单位的操作人员,不能正确或者很好的完成锅炉安全保护装置的功能模拟试验。
因此,非常有必要对锅炉安全保护装置的分类及特点,功能模拟试验方法进行介绍,以便引起锅炉检验人员和操作人员的重视,从而避免试验过程中出现安全隐患。
2蒸汽锅炉安全保护装置的种类及特点在工业生产中使用的燃油、燃气承压蒸汽锅炉,绝大多数都是卧式内燃室燃炉,额定出口压力一般≤1.6MPa,额定蒸发量都在10t/h以下,这种结构的锅炉安全保护装置主要有高、低水位报警和低水位联锁保护装置、蒸汽超压报警和联锁保护装置、锅炉点火程序控制以及熄火保护装置三种。
2.1高、低水位报警和低水位联锁保护装置锅炉常用的水位报警和低水位联锁装置有:浮力磁铁式和电极式。
其中电极式水位报警器是利用锅水导电的原理,在与锅筒连通的圆柱筒体内,装设2~3个位于高水位、低水位及极限低水位之处的电极,主要结构由水位变换器、整流滤波电路、晶体管放大电路、电动机电气线路等部分组成。
由于电极式高低水位报警器具有体积小,结构简单,安装维修方便等优点,目前在锅炉中使用较多。
锅炉设计中常见的安全故障及应对措施探讨
锅炉设计中常见的安全故障及应对措施探讨锅炉作为重要的能量转换设备,在我国的工业生产以及生活中得到了广泛的应用,为促进我国经济建设的发展做出了重要的贡献。
锅炉系统中的构成组件较多,并且在运行的过程中会长期处于高温高压的状态下,由此会对各个组成部分造成一定的损害。
为了提高锅炉运行的安全性,在锅炉设计阶段,就应该充分考虑锅炉在运行过程中可能会面临的各种安全故障,从而提出有效的应对措施,降低锅炉安全故障的发生,为提高锅炉运行的安全性与可靠性创造有利的条件。
标签:锅炉;设计;安全故障;应对措施前言在锅炉运行过程中,各个受热面需要长期处于高温高压状态下,加之受到锅炉结构设计、运行参数、水质、燃煤品质等各方面因素的影响,就会出现腐蚀、缺水、磨损、爆管等现象,直接降低受热面的使用寿命,并威胁到锅炉运行的安全性。
所以在锅炉时,应该充分考虑这些问题,提前做好应对措施。
改善锅炉材料,通过运行参数的计算分析,保证锅炉中各个设备的强度和应力系数,最大程度的降低锅炉安全事故的发生,下面对锅炉设计中比较常见的几个安全故障进行简要分析。
1 锅炉设计中常见的安全故障1.1 超温爆管事故超温爆管是锅炉运行时面临的安全事故之一,主要是由于锅炉设计时的结构设计不合理、运行参数设计不规范以及煤质控制不严等原因造成的。
如果锅炉的结构设计不合理,在锅炉运行过程中,就会导致局部受热面超温失效,从而引发爆管事故,严重威胁到锅炉运行的安全性以及经济性。
运行参数设计不规范,就会导致炉膛燃烧时火焰位置偏离、炉膛出口排烟温度高、风量供给不合理等现象的出现,对炉膛受热面的运行安全产生一定的影响。
每种型号的锅炉都会设计相应的煤种,以保证充分燃烧和锅炉运行效率。
如果煤质控制不严格,无法达到设计煤质的要求,就会导致锅炉燃烧过程中,烟气中的硫、硝以及灰尘等物质含量超标,由此导致锅炉受热面的腐蚀、堵塞,易引发爆管事故。
这些都是锅炉在设计阶段常见的安全事故,应该尽量避免此类现象的发生。
工业锅炉房设计中存在问题及解决办法
工业锅炉房设计中存在问题及解决办法发布时间:2021-11-29T03:54:57.281Z 来源:《城镇建设》2021年22期作者:王鑫[导读] 工业锅炉能够对相关能量进行转化,并将各种类型的能量以热能的形式进行输出王鑫中国汽车工业工程有限公司摘要:工业锅炉能够对相关能量进行转化,并将各种类型的能量以热能的形式进行输出,为工业企业生产、职工生活取暖等提供热能供给。
在运用过程中,锅炉需要接触到高温、高压环境,存在很高的危险性。
因此,需要对工业锅炉房进行优化设计,提高其使用性能和安全性能,尤其要对锅炉房动力设备展开科学设计,确保其运行稳定性。
关键词:工业锅炉房设计问题解决办法在对工业锅炉房进行动力设计时,需要对多种影响因素进行综合考量,满足工业生产需求,保障锅炉运行安全的基础上,要对锅炉动力设备电力控制系统进行优化设计,实现智能化、自动化控制,提高锅炉燃料利用率,减少资源浪费,降低工作人员工作量,合理控制生产成本,强化锅炉热效率,减少污染排放等,全面提升锅炉房设计的经济性和环保性,确保锅炉额定出力和运行效率的基础上,保障供热功能的安全发挥。
一、工业锅炉房设计综述(一)锅炉选型设计锅炉额定蒸发量或热功率和台数与设计热负荷的大小息息相关,首先要满足最大热负荷,其次,要保证锅炉在较高热负荷和较低热负荷时均能安全、高效运行。
在热负荷较大的情况下,要控制锅炉房的运行总台数,适当提高单台锅炉的出力,同时也要对工厂内热负荷的短期和长期的发展趋势进行预测。
此外,如果考虑长期的热负荷增长因素,需要在锅炉房设计时,预留部分锅炉和辅助设备的扩建空间。
现阶段很多设计人员对未来热负荷的增长缺乏经验和规划,导致锅炉的选型和锅炉房的设计选择难以符合实际的运行需求。
【1】此外,在热力系统正常使用的情况下,确保锅炉动力稳定且所选锅炉的运行热效率在90%以上。
(二)燃气调压设计在燃气锅炉房设计时,需要对其调压问题进行综合性考量。
通常情况下,燃气锅炉都会配有自动化燃烧器,但是其运行过程中,需要较低的燃气使用压力,以便满足其对运行环境的需求。
锅炉设计制造中存在的问题和解决对策63
锅炉设计制造中存在的问题和解决对策摘要:锅炉长期运行在高温、高压等恶劣环境下,如果发生安全事故后果极其严重。
目前,我国对锅炉的需求量越来越大,锅炉制造也就随之越来越重要,技术上要不断创新来满足新的需求。
锅炉制造的安全也广受关注,这关系到国家财产以及人民的安全。
虽然我国锅炉生产单位很多,但是大多数单位的生产能力较低,很难形成规模化生产,产品质量、劳动生产率难以提高。
应该严格控制锅炉制造过程中涉及到的关键工序,防止不合格产品流入下道工序,杜绝不合格产品出厂,保证产品质量。
基于此,本文对锅炉设计制造中存在的问题和解决对策进行分析。
关键词:锅炉设计制造;问题;解决对策锅炉在设计、制造、安装等方面在法律法规方面都有明确的规定,需要在严格的监督和管理下进行操作,但在当前锅炉制造设计过程中还存在着一些问题,人们越来越关注锅炉的安全。
锅炉作为一种承压设备,极易发生爆炸危险,因此在锅炉设计制造过程中,需要对具体的工艺进行严格控制,有效的保证锅炉的质量。
1锅炉设计制造中存在的问题分析1.1焊接问题锅炉制造设计过程中焊接较为复杂,而且对工作人员具有较高的要求,需要焊接人员具有较高的专业技术水平。
锅炉焊接的好坏会对锅炉的使用年限具有直接的影响。
在具体焊接过程中,需要有效的避免焊接的锅炉出现变形、磨损的情况,而且在确保尺寸的精准性。
焊接质量直接影响锅炉制造的使用性和安全性,一旦焊接质量不合格,则极易导致爆炸事故发生,从而对人们的生命和财产带来较大的危害。
在锅炉焊接过程中,未焊透问题是较为常出现的问题,特别是当水冷壁管与管子对接时间隙过窄时,则极易出现未焊透,从而影响焊接的质量。
1.2除渣机运行过程中故障多从目前情况看,人们对除渣机不够重视,对其工作环境的认识还不够充分,所以,除渣机的设计和制造还不是很完美,功能也不完善,而且其精度低、效率差、维修费用高。
在除渣机运行的过程中,存在以下问题:除渣机运行速度快,螺丝除渣机的直径和铲式除渣机的宽度不够;当其在水中运行,会出现加油困难的情况,渣颗粒很容易陷入轴承中,对其造成一定程度的磨损;在除渣机运行过程中,渣底板和上链支架设置不当会造成严重的磨损;除渣机的驱动器过载能力小,没有安装电气或机械过载保护装置;将刮板除渣机广泛应用于传输链中,不仅其使用寿命短,还会导致除渣失败;除渣机和链栅渣桶的体积小,而除渣机中有大量温度过高的热渣,导致除渣机的温度较高;除渣斗链上的渣缺口较小,而体积较大的渣堆积是不能倾倒的。
锅炉安全保护系统的研究及应用探析
锅炉安全保护系统的研究及应用探析樊江河南石油勘探局五一社区【摘要】锅炉的应用大大的提高了我们的生活质量,在日常供暖中和工厂生产等方面,都可以找到它的存在。
尤其是电站锅炉,更是火力发电站里必不可少的重要设备之一。
而为了保证锅炉的工作质量,内部燃料的燃烧状况以及工人工作中的安全问题,对锅炉的安全保护系统进行仔细设计是至关重要的。
本文中,笔者将主要针对煤粉锅炉的安全保护系统的设计构成与主要功能进行简要阐述。
【关键词】锅炉安全保护系统设计构成主要功能在煤粉锅炉的运作过程中,常常会出现以下几种状况:一是火检的信号较弱;二是各层的火检信号极不稳定,使得对应的煤粉跳闸器出现跳闸的现象,严重的时候甚至会出现全部火焰或者临界火焰的主燃烧跳闸。
所以这个时候,需要对锅炉进行安全保护,锅炉炉膛安全监控系统便应运而生,它可以有效的防止炉膛灭火和其他安全隐患对煤粉锅炉造成的破坏,是目前较为先进的安全保护技术。
一、锅炉安全保护系统的简述FESS(FurnaceSafeguardSu。
ervisorySystem),也就是锅炉炉膛安全监控系统,它是煤粉锅炉使用中不可或缺的重要部分。
特别是在近几年来锅炉的容量和参数进行了大幅度的提高,使得热力系统变得更加复杂,被监控的对象也增加了,系统的参数每时每刻都在发生变化。
于是对锅炉的安全监控,来确保它可以高效且经济的运行显得至关重要。
该系统的基础功能可以防止锅炉在内部聚集燃料与爆炸性的混合物,来确保其安全。
它随着锅炉的启动而开始工作,实时的对各个阶段的工作进行监控,可以对燃油系统的开始与停止以及油料的投放和制粉系统与燃煤系统进行自动化的控制,与此同时还具有选择能力,一旦电站锅炉的辅机出现了故障,该系统可以进行自动选择,来控制燃烧器按照一定顺序进行作业,使其与机组的工作现状相适应,来保证锅炉的稳定工作。
而且当燃料退出时,它还可以帮助相关的调节控制器进行作业。
FESS是一种可以帮助锅炉快速响应电网频率的系统,它也是火力发电厂电站锅炉启动,运行与停止操作的基础技术。
锅炉设计制造中的问题与对策
锅炉设计制造中的问题与对策摘要:锅炉是工业生产中的一种特殊设备,它在工作时会承受一系列的压力和应力,如果设计和生产不符合相关标准,则可能是工作不良甚至爆炸的现象,严重威胁着工人的生命和财产安全。
当前锅炉设计中存在的问题往往体现在焊接、材料、锅炉防爆门、管板焊接接头等方面,需要工作人员高度重视并采取合理措施加以解决。
关键词:锅炉设计制造;问题;对策引言随着中国锅炉行业的蓬勃发展,目前已经形成了比较完整的锅炉行业安全管理法规体系。
这使锅炉行业能够在从设计到安装的整个生命周期中拥有适当的管理规则和工作流程要求。
然而,不可否认的是,该行业仍然存在许多问题。
在从锅炉设计到安装的整个生命周期中,人们必须从各个方面严格控制工艺质量,以确保锅炉的安全使用。
1冷凝锅炉的优势凝结型燃气锅炉之所以具有极高的热效应和节能效益,是因为其具有两大优势。
一是显热回收,冷凝技术能降低燃气锅炉的排烟温度,从而减少燃料燃烧损失,同时利用排烟中的显热,可以显著提高锅炉的热效率。
回收利用过程中会导致烟气温度降低,为防止出现排烟低温腐蚀,需要控制排烟热的损失范围在160℃左右,但冷凝燃气锅炉采用的大部分都是新型耐腐蚀材质,能使锅炉在使用中受烟气结露温度的干扰降到最低。
二是相变潜热利用,由于烟气结露温度是在烟气中氢氧化物分压时的饱和温度,所以一旦锅炉排烟热量散失温度在烟气结露温度以下,那么烟气中的氢氧化物就开始冷凝,从而排出汽化潜热量。
2锅炉制造设计中所存在的问题2.1 焊接问题由于锅炉结构复杂,因此焊接也有复杂的工艺流程,焊接人员的专业水平必须符合标准才能工作。
但是,目前一些企业的焊工在焊接过程中存在一些不能采取合理的焊接方法的问题,导致锅炉磨损、变形等现象,直接影响到锅炉的安全性和实用性。
锅炉的焊接质量不符合标准,导致锅炉爆炸的可能性大大增加,严重威胁生命财产安全。
同时,一些企业在焊接时经常会遇到这样的问题,特别是在水冷壁焊接过程中存在较大的间隙,不焊现象较为容易,严重影响了焊接质量。
锅炉设计中常见问题
锅炉设计中常见的问题摘要:伴随着社会经济的发展,锅炉设计是保证锅炉能安全运行的重要前提,设计采用工艺标准是否先进、合理,大童事故的教训表明设计不合理,存在先天性缺陷是导致锅炉事故重要原因之一,要求图纸设计审查范围时加大审查力度,严格执行国家标准,防止不合理锅炉带有缺陷,是监察检脸审查的重要手段,确保锅炉安全使用具有十分重要意义。
关键词:锅炉设计;常见;问题l、金属过热的问题1.1锅炉水位表水连管的接口位置不合适。
锅炉最低安全水位比最高火界低,或者虽然高出最高火界,如最低水位在水位表中部,这都是不允许的。
水位表的水连管位置,根据炉型不同和蒸汽锅炉安全监察规程的要求确定。
1.2角焊缝处的钢板伸出端过长.在火焰区内,受到高温作用,由于得不到充分冷却而过热裂缝如某锅炉厂设计的卧式回火管锅炉,炉胆连接处用角焊结构,由于伸出端长,得不到炉水的冷却,使钢板很容易过热而产生裂缝。
2、锅筒上焊缝位置问题有些锅筒焊缝位置不合理,如二节锅筒纵向焊缝靠得太近,小于100毫米,或连成一条直线;有的一节锅筒采用两块钢板焊成;或者虽然用两块钢板焊成,但两纵缝相距离小于300;有的将纵向焊缝布置在受辐射热较强的部位。
这些都是不允许的,焊缝处易产生缺陷,要排除这种设计。
3、燃油、燃气、燃煤粉锅炉的防爆装置由于燃油、燃气锅炉的容量越来越大,单纯采用防爆门的方法来防止锅炉炉膛爆炸,已不能满足安全要求。
因为炉膛大,若防爆门离得太远或面积不够,都起不到防爆的作用.故对大型锅炉防止炉膛爆炸的主要措施,是采用全自动的点火程序控制和灭火装置,一旦风机跳闸,能自动切断燃料供应;简易煤气锅炉应设点火炉装置。
在容易爆炸的部位要装置防爆门,其位置应不危及人身安全。
4、排污和上水位置问题在审查锅炉设计时,普通可以发现的问题是定期排污有位置不是在锅炉最低部位,使锅筒的水垢、水渣等排不干净;有的锅炉,排污口开在下锅筒的封头上,停炉底部的水放不干净,积在锅筒底部造成腐蚀;有的锅炉水冷壁管系统的下集箱处没有考虑排污问题,没有开排污孔;也有的将定期排污口与上水口开在一起;还有的锅炉上锅筒的连续表面排污管装在水位下侧附近,以排除含盐、含碱浓度最高的水面处的炉水,更有利和有效地降低炉水的含盐量和碱度,而是装在较下部位置,使排污水量增加;锅筒底部定期排污也经常不设置锅炉内排污管,使离排污口较远的部位的污物不易排除等等。
锅炉系统课程设计——600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统
锅炉系统课程设计——600MW等级超临
界压力煤粉锅炉系统
引言
锅炉是火力发电厂的核心设备之一,在电力工业中占有重要地位。
600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统是一种先进的、高效的锅炉系统,广泛应用于现代火力发电厂中。
本课程设计旨在介绍该系统的结构、组成及其工作原理。
课程设计
本次课程设计主要包括以下内容:
1. 600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统的概述
2. 该系统的结构及组成
3. 煤粉燃烧及其调节
4. 蒸汽发生器的参数控制
5. 空气预热器及其作用
6. 烟气脱硫及除尘
7. 安全装置
结论
通过本次课程设计,我们能够深入了解600MW等级超临界压力煤粉锅炉系统的结构、组成及其工作原理,有助于我们加深对现代火力发电厂中锅炉系统的认识,为今后相关领域的研究和生产提供理论支撑。
参考文献
[1] 张世荣, 康涛, 刘广义. 600MW超临界机组锅炉运行调整技术. 化工自动化及仪表, 2014(1): 30-32.
[2] 梁华峰, 刘韶辉, 肖俊波. 超临界火电机组高低温再热中低压缸凝汽器能力提升技术. 电力建设, 2012(7): 66-70.。
简析电厂锅炉设计存在的主要问题及其措施
简析电厂锅炉设计存在的主要问题及其措施摘要:锅炉在日常生活中扮演重要角色,生产过程中所产生的蒸汽或热水可以为用户提供采暖或通风,也可为工业提供加热、烘干、蒸煮、消毒等。
随着电厂锅炉参数、容量的提高,发电容量极大提高,产生更多的经济效益,但也引起了一系列环境问题,如排放的硫氧化物造成酸雨危害,产生的氮氧化物引起光化学烟雾、环境污染、臭氧层破坏等问题。
因此针对电厂锅炉设计中存在的问题进行研究,主要对其进行节能改造,使锅炉运行过程中实现节约资源、保护环境的要求。
本文主要针对电厂锅炉在结构设计中存在的问题提出一些具体的解决措施。
关键词:电厂锅炉;设计;问题;措施近年来,随着世界经济的发展,能源消耗问题逐渐突显,我国居民生活和工作中需要消耗大量的能源。
为了解决能源问题,我国修建了许多的电站,但是在建设过程中,电站锅炉属于高危基础建设,具有一定的不稳定性,相对困难,因此在电厂锅炉的建设过程中要注重设计,提升电站锅炉整体运行的稳定性,节能的同时保证电站安全,使其更好的服务社会。
一、火力发电厂锅炉运行的基本原理锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅的原义指在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
其运行的基本原理有以下步骤:1、火力发电厂当中,我们操作人员采用设备把燃料送进锅炉的炉膛当中,使空气与锅炉的炉膛中的燃料充分接触之后,产生一系列猛烈的燃烧反应,把燃料燃烧过程当中发生化学反应,所产生的化学能转化成为能够提供给火力发电厂中一些设备所需的能量。
2、当燃料充分发生燃烧反应之后,使得燃料当中的一些碳物质以及其他杂质成分与空气当中的氧气发生一系列的化学反应,产成的大量高温烟气,这些高温的烟气组分包含着的大量的热能。
燃煤锅炉设计中的安全故障以及应对措施
锅炉的运行环境特殊主要是高温高压 锅炉本身的工作环 境比较恶劣 如果内部结构设计不合理很容易引起锅炉内部系 统的安全故障 例如水质和煤质是锅炉故障的主要原因具体表 现为锅炉内部腐蚀甚至爆管现象 不仅降低了锅炉的使用寿命 而且增加了操作人员的风险 因此设计人员需要从最初的设计 阶段开始优化锅炉的内部系统结构和功能设计合理选择锅炉 材料并确保锅炉各方面的安全系数都能满足使用标准
一 锅炉设计中常见安全故障 超 温 爆 管 设 计 故 障 超高温爆管现象是锅炉运行面临的安全事故之一 主要原因 是结构设计不合理运行参数不符合标准以及使用煤质与设计煤 质不符 如果锅炉结构设计不合理将导致锅炉运行过程中局部 受热面过热导致爆管事故严重威胁锅炉运行的安全性和经济 性 运行参数不符合标准会导致锅炉燃烧出现问题如锅炉出口 处的排烟温度高出口处过量空气系数大从而在一定程度上影 响炉子受热面的运行安全 每种类型的锅炉都将选用符合国家标 准的煤质进行设计以确保充分燃烧和锅炉运行效率 如果对使 用煤质的控制不够严格无法满足设计煤质的要求锅炉燃烧时 烟气中的硫硝酸盐粉尘和其他物质的含量将超过标准从而导 致腐蚀和阻塞 锅炉的受热面处管子很容易发生爆管现象 这些 是锅炉设计阶段的常见安全事故应尽可能避免 锅 炉 汽 水 循 环 设 计 问 题 在锅炉运行过程中需要一定量的水作为支撑条件水也是 促进锅炉能量转换的重要介质 因此设计人员应实现供水结构 的优化设计否则将难以保证锅炉系统的正常运行难以顺利完 成能量转换 但是在这一领域锅炉设计仍然存在许多不合理的 方面 一些锅炉设计的水速不合理导致同一部分受热面的不同 区域水速差较大循环水流量分配不均匀在锅炉运行中会发生 某一区域长期处于气化状态会频繁发生异响爆管 同时设计 人员也忽略了安全阀的合理设置 安全阀不经过计算便进行选 用会导致安全阀排量与锅炉不匹配一旦发生超压现像泄压不 及时严重时将发生锅炉爆炸 另外设计者必须提出对锅炉用水 达标的严格要求 如果供给锅炉的水中有大量杂质在高温环境 下大量的水垢会附着在锅炉的内表面长期积压会堵塞管子 导 致爆炸事故并危及操作人员的人身安全 锅 炉 材 料 选 择 问 题 该锅炉具有特殊的工作环境 可在高温高压下长时间工作 因此锅炉材料的选择是决定其使用寿命的重要因素 不同类型 的锅炉和用途不同的锅炉对材料的质量要求也不同 但是如果 设计人员选择锅炉材料时不考虑锅炉运行的现场环境 这将导 致锅炉设备与实际生产和运行要求不一致甚至增加锅炉故障的 发生 因此为减少锅炉安全故障的发生必须加强锅炉选材的优 化从根本上提高锅炉的安全系数 二 加强锅炉设计中安全问题的预防措施 超 温 爆 管 设 计 预 防 措 施 在分析锅炉过热管爆炸原因的基础上着手进行锅炉结构设
电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略
电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略1. 引言1.1 背景介绍现代化社会对能源的需求日益增长,电厂作为能源生产的重要基地,承担着供电任务。
而作为电厂中的关键设备之一,热能动力锅炉在发挥着转化化石能源为电能的重要作用。
在锅炉设计方面存在着一些问题,这些问题不仅影响了锅炉的效率和稳定性,还可能带来安全隐患。
在现有的热能动力锅炉设计中,存在着燃烧效率不高的问题。
部分锅炉设备设计不合理,使得燃烧不充分,导致能源的浪费。
受制于技术水平和材料科学的限制,部分锅炉在高温高压下容易出现损坏,影响了锅炉的使用寿命。
锅炉设计中存在着对环保要求不足的问题。
排放标准不达标、处理设备不完善等问题,使得锅炉产生的废气和废水对环境造成了污染,影响了周边地区的空气质量和水质。
为了提高电厂热能动力锅炉的设计水平,降低能源浪费、改善环境污染等问题,有必要对锅炉设计进行改进和优化。
通过引入新的材料和技术,提高锅炉的燃烧效率,减少排放物的排放,提升锅炉的稳定性和安全性,从而更好地满足电厂的能源需求,为可持续发展做出贡献。
1.2 问题意识现代电厂热能动力锅炉设计在实际应用中存在着一些问题,这些问题不仅影响了锅炉的效率和稳定性,还可能导致安全隐患和资源浪费。
主要问题包括燃烧负荷波动大、煤粉细度不稳定、受热面结垢严重等。
这些问题的存在,不仅影响了锅炉的长期稳定运行,还可能导致产能下降和运行成本增加。
对电厂热能动力锅炉设计问题的认识和改进策略的制定,具有重要的现实意义和应用价值。
在当前环境下,能源资源日益紧缺,环境保护和节能减排成为全球关注的热点问题。
提高电厂热能动力锅炉设计的效率和稳定性,降低能耗和污染排放,已成为电力企业面临的重要任务。
通过深入分析热能动力锅炉设计存在的问题,明确改进的方向和策略,不仅有助于提高电厂的经济效益和环保水平,还能促进电力行业的可持续发展。
对电厂热能动力锅炉设计问题的认识和改进策略的制定,具有重要的现实意义和应用价值。
煤粉锅炉保护系统设计难点
煤粉锅炉保护系统设计难点摘要:本文通过以PLC为主的小型DAS系统和DCS计算机集散控制系统在电厂煤粉锅炉保护系统中两种设计应用特点分析,论述如何掌握在电厂设计中采用不同系统进行锅炉保护设计技巧。
关键词:安全保护 PLC编程控制器上位机 DCS控制系统锅炉是电厂的大型重要设备,在运行过程中如果某一部分出现异常故障时,有可能发生设备损坏和人身事故,因此必须给锅炉燃烧配置保护系统。
当锅炉在运行过程中出现异常情况,将危及锅炉安全时,保护系统动作,迅速使MFT动作,切断给粉系统、供油系统等重要设备,避免事故的进一步扩大和人员的伤亡。
锅炉燃烧安全保护系统保护的可靠性,直接影响电力系统的安全运行。
上世纪九十年代中期以前,由于电厂资金有限及控制水平发展的限制,中小型电厂控制采用常规Ⅲ型仪表控制,锅炉保护系统采用常规的继电器设计。
由于继电器控制回路运行速度慢、可靠性低、分散性大、构成复杂等缺点,极易造成拒动作或误动作。
而且运行至今,存在设备老化、落后以及可靠性差的缺点,急需进行改造。
在这些改造工程中,可采用以PLC为主的小型DAS系统,其主机采用新型的可编程序控制器,配以高质量的外围设备和丰富的监控、打印及追忆软件,使电厂锅炉保护系统更趋完善、可靠和直观。
在新建电厂项目中,一般主厂房内采用DCS集散控制系统进行集中监控,锅炉保护系统作为一个重要的控制功能模块FSSS系统,设置在系统中。
一、以PLC为主的小型DAS系统控制功能1.系统控制内容(1)主保护功能(火焰保护/水位保护/燃料保护/炉压保护/送风机保护/低周波/引风机保护/机跳炉保护)。
(2)水位联锁功能。
(3)丰富的监视功能(逻辑图显示/相关量显示/报警区显示/接线图显示/事故追忆/系统编辑)。
(4)双机热备用,互为冗余,具有系统自检和自动切换功能。
(5)保护投退、停机原因、重要设备动作等打印。
2.系统构成针对锅炉的具体条件,本着“经济、可靠、实用、安全”的设计原则,其系统构成如下图所示:3.系统硬件组成该系统主要有PLC机(以OMRON可编程控制器为例,可以根据需方的具体要求选择相匹配的PLC)、电源箱(包括保护投退钥匙开关及指示灯)、打印机、出口继电器及上位机(如研华2000型)等部件构成。
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煤粉锅炉保护系统设计难点发表时间:2012-05-25T11:22:06.393Z 来源:《时代报告(学术版)》2012年2月(上)供稿作者:王莉[导读] 锅炉燃烧安全保护系统保护的可靠性,直接影响电力系统的安全运行。
王莉郑州市商业技师学院河南郑州 450000中图分类号:TK16文献标识码:A 文章编号:41-1413(2012)02-0000-02摘要:本文通过以PLC为主的小型DAS系统和DCS计算机集散控制系统在电厂煤粉锅炉保护系统中两种设计应用特点分析,论述如何掌握在电厂设计中采用不同系统进行锅炉保护设计技巧。
关键词:安全保护 PLC编程控制器上位机 DCS控制系统锅炉是电厂的大型重要设备,在运行过程中如果某一部分出现异常故障时,有可能发生设备损坏和人身事故,因此必须给锅炉燃烧配置保护系统。
当锅炉在运行过程中出现异常情况,将危及锅炉安全时,保护系统动作,迅速使MFT动作,切断给粉系统、供油系统等重要设备,避免事故的进一步扩大和人员的伤亡。
锅炉燃烧安全保护系统保护的可靠性,直接影响电力系统的安全运行。
上世纪九十年代中期以前,由于电厂资金有限及控制水平发展的限制,中小型电厂控制采用常规Ⅲ型仪表控制,锅炉保护系统采用常规的继电器设计。
由于继电器控制回路运行速度慢、可靠性低、分散性大、构成复杂等缺点,极易造成拒动作或误动作。
而且运行至今,存在设备老化、落后以及可靠性差的缺点,急需进行改造。
在这些改造工程中,可采用以PLC为主的小型DAS系统,其主机采用新型的可编程序控制器,配以高质量的外围设备和丰富的监控、打印及追忆软件,使电厂锅炉保护系统更趋完善、可靠和直观。
在新建电厂项目中,一般主厂房内采用DCS集散控制系统进行集中监控,锅炉保护系统作为一个重要的控制功能模块FSSS系统,设置在系统中。
一、以PLC为主的小型DAS系统控制功能1.系统控制内容(1)主保护功能(火焰保护/水位保护/燃料保护/炉压保护/送风机保护/低周波/引风机保护/机跳炉保护)。
(2)水位联锁功能。
(3)丰富的监视功能(逻辑图显示/相关量显示/报警区显示/接线图显示/事故追忆/系统编辑)。
(4)双机热备用,互为冗余,具有系统自检和自动切换功能。
(5)保护投退、停机原因、重要设备动作等打印。
2.系统构成针对锅炉的具体条件,本着“经济、可靠、实用、安全”的设计原则,其系统构成如下图所示:3.系统硬件组成该系统主要有PLC机(以OMRON可编程控制器为例,可以根据需方的具体要求选择相匹配的PLC)、电源箱(包括保护投退钥匙开关及指示灯)、打印机、出口继电器及上位机(如研华2000型)等部件构成。
此外PLC输入点采用DC24V电源、输出点均采用DC24V/220VAC电源。
(1)PLC机部分根据选用C200HE型CPU(这里以OMRON的PLC为例),支持880点I/O;使用RAM存贮器,程序容量7.2K;并带有锂电池保护程序;内部包括:工作区、保持继电器区、暂存继电器区、数据区等,能完成计时、计数、算术、逻辑、移位等多种运算功能。
①开关量输入模块采用ID212型,工作电压24V DC,输入阻抗3KΩ,16点一路公共端,每点均有相应的状态指示。
②开关量输出模块采用OC225型,220VAC/DC24V继电器输出,16点一路公共端,单点容量2A,公共端容量5A,每点均有相应的状态指示。
③开关量输出模块采用OC224型,220VAC/DC24V继电器输出,8对独立回路,每路容量2A,每一路可以输出不同的信号,每点均有相应的状态指示。
④采用标准RS232接口进行通讯,能与上位机/打印机连接。
⑤可与DCS系统进行通讯。
⑥编程格式用梯形图编程语言。
(2)电源箱部分包括所有保护投入退出开关及投入退出指示灯、AC220V电源指示及DC24V电源指示表。
(3)火检部分可采用国内先进产品,采用能集火焰物理位置测量、火焰策动燃烧测量为一体的产品,能同时把火焰的强度和频率作为判据,经过DSP运算,可同时输出开关量和4~20mA模拟量,作为FSSS输入或DCS监视参数。
4.系统功能(1)保护功能:该套保护系统保护投、退开关均设在电源面板或操作面板上。
①火焰保护炉膛(A层,B层)四角火焰,当有三个角失去火焰时(3/4),火焰保护投入,延时3S,MFT动作。
②炉压保护炉压高:三个测点(三取二)同时满足,炉压保护投入,MFT动作。
炉压低:三个测点(三取二)同时满足,炉压保护投入,MFT动作。
③水位保护水位高:水位高一值或水位高二值与水位高三值同时出现,且无安全门动作条件,水位保护投入,MFT动作。
水位低:水位低一值或水位低二值与水位低三值同时出现,且无安全门动作条件,水位保护投入,MFT动作。
水位联锁:汽包水位高一值,高二值同时满足,开事故放水门;当水位恢复到高一值时,关闭事故放水门;当安全门动作10S内,不自动打开/关事故放水门(转为手动)。
④燃料保护:给粉机全停和油分阀全关条件满足,燃料保护投入,MFT动作。
⑤送风机保护两台送风机全停条件满足,送风机保护投入,MFT动作。
⑥引风机保护两台引风机全停条件满足,引风机保护投入,MFT动作。
⑦机跳炉保护机跳炉条件满足,机跳炉保护投入,MFT动作。
⑧手动停炉手动停炉采用按钮和旋钮开关各一个,同时操作,MFT动作。
上述MFT动作后,工控机中首出相应的指示灯亮,报警,手动复位或吹扫完成信号自动复位。
其具体保护项目和数量,根据用户要求而定,各保护的投退操作在操作盘上进行,也可以通过上位机进行“软操作”,投退保护时可参照上位机中各保护逻辑,使运行人员可以根据实际情况操作。
另外在操作盘上还设有“手动停炉”按钮,在事故情况下,运行人员可按手动停炉停止锅炉运行。
(2)上位机监控功能①监控软件用WINDOWS通用管理软件,其功能满足:能显示各个保护逻辑画面,并能实时显示各保护逻辑的开关量状态(火焰保护逻辑、水位保护逻辑、炉压保护逻辑、燃料保护逻辑、送引风保护逻辑、MFT动作逻辑、吹扫保护逻辑、火焰模拟、油下层点火、报警等)。
具有实时报警、历史报警。
可对开关量进行状态报警,对模拟量进行双高、双低限报警、变化率报警及完成报警打印。
有丰富的数据类型。
对模拟量有实时趋势图和历史趋势图为运行人员作操作参考。
有丰富的组态功能,组态方便灵活,能实现管理、监视、控制等功能。
对各设备的控制信号及监测信号的监视。
MFT动作时,显示首出原因,并跳变到相应的停炉画面,并在报警窗口记录停炉内容。
事故追忆功能:MFT动作时,PLC记录事故发生前10S~后10S各保护动作开关量的状态,以便能够快速、准确地分析出事故原因,避免类似情况的发生。
②首出显示功能在操作盘上设有“首出指示”,用以显示造成停炉的原因,便于事故后的处理和事故分析。
③复位功能在操作盘上设有“复位”按钮,用于保护动作后复归各自保持接点,使系统恢复至正常状态。
④输出热工信号可按设计要求为锅炉、电气、DAS系统、热工信号系统提供信号。
⑤打印功能该套系统的打印功能的显著特点是:由PLC机所带打印模块连接打印机,并实时打印出保护投退开关的投退时间及内容、重要保护动作的时间和内容。
⑥冗余功能电源采用双电源备用。
当主电源发生故障时,自动切换到备用电源,主电源恢复,自动切回。
整个系统设计输入、输出点冗余量达10%。
整个系统设计空槽位冗余量达15%。
⑦网络通信功能系统设有和各种计算机系统、DCS进行连接的通信接口。
二、DCS集散控制系统中的锅炉保护系统1.系统功能在DCS分散控制系统中,锅炉保护系统作为控制系统的一个功能模块,完全能够实现上述章节中所述的各项功能,这里不再复阐述,采用DCS系统控制功能更强大,能够做到:监视锅炉的运行工况,检测锅炉燃烧火焰状况,并在检测到危害人员和设备安全的工况时,发出主燃料跳闸(MFT)信号;当发现危险工况时,停止一部分已投运的锅炉燃烧设备和有关辅机,快速切除进入锅炉的燃料量; MFT(主燃料跳闸)发生后,维持锅炉进风量,以便清除炉膛内,烟道尾部和烟道中的可燃气体;在5分钟吹扫完成及有关许可条件满足之前,阻止燃料重新进入锅炉炉膛。
2.锅炉保护逻辑控制要求(1)所设计的各分项保护控制能进行自动顺序操作,目的是为了在机组启、停时减少操作人员的常规操作。
在可能的情况下,各分项启动、停止能独立进行。
(2)对于每一个分项及其相关设备,它们的状态、启动许可条件、操作顺序和运行方式,均可在CRT上显示出系统画面。
(3)在手动顺序控制方式下,为操作员提供操作指导,这此操作指导以图形方式显示在CRT上,即按照顺序进行,可显示下一步被执行的程序步骤,并根据设备状态变化的反馈信号,在CRT上改变相应设备的颜色。
(4)运行人员通过手动指令,可修改顺序或对执行的顺序跳步,但这种运行方式必须满足安全要求。
(5)控制顺序中的每一步均通过从设备来的反馈信号得以确认,每一步都监视执行时间。
(6)在自动顺序执行期间,出现任何故障或运行人员中断信号,使正在运行的程序中断并回到安全状态,使程序中断的故障或运行人员指令在CRT上显示,并由打印机打印出来。
当故障排除后,顺序控制在确认无误后再进行启动。
(7)运行人员可在CRT/键盘上操作每一个被控对象。
手动操作有许可条件,以防运行人员误动作。
(8)设备的联锁、保护指令具有最高优先级;手动指令则比自动指令优先。
被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令互相闭锁,且使被控设备向安全方向动作。
(9)保护和闭锁功能是经常有效的,设计成无法由控制室人工切除。
(10)通过联锁、联跳和保护跳闸功能来保证被对象的安全。
(11)用于保护的接点(过程驱动开关或其它开关接点)是“动合型”的,以免信号源失电或回路断电时,发生误动作(采用“断电跳闸”的重要保护除外)。
(12)控制系统的组态考虑采用不同的分散处理单元或控制组件(如二进制卡件),以防系统故障时二个被控设备同时失去控制。
3.系统组成(1)软件组成作为DCS的一个功能模块软件包,具有很强的组态、扩展功能,采用WINDOWS环境下操作软件,操作方便。
(2)硬件组成主控单元采用双机热备份,双电源配置,大大提高了系统的可靠性,输入/输出采用可带电插拔的I/O模拟量或开关量控制模板,采用通道隔离和继电器固化输出技术,可方便不停电检修。
三、结论在小型电厂设计或改造项目设计和工程总包中可采用以PLC为主的小型DAS系统,其优点是保护功能容易实现,调试方便,PLC联锁动作可靠性高,是我们今后从设计走向设计和工程总承包的一个发展选择方向。
掌握其设计关键,对今后的电厂及其它工程设计及总包工作有非常重要的意义。
其不足之处是从控制规模和功能看,有一定的局限性;在DCS控制系统中设计锅炉保护系统,必需充分考虑保护系统内容的逻辑输入条件,合理分配I/O模块,才能做到系统安全可靠。