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電廠鍋爐爐膛防爆控制系統

作者:彭迪云  
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  2.3爐膛壓力調節器采用死區調節
  正常的爐膛壓力信號是帶有小幅的噪音干擾信號的,如果直接使用這個測量信號,將引起引風機動葉頻繁動作,不利于機組安全運行。傳統的調節方案是用慣性組件來濾波,這個方法的缺點是增加了爐膛壓力測量值的反應時間,使調節變得不靈敏。新的控制方法取消了慣性手段,用死區模塊來改善調節性能。
  當爐膛壓力在-30~30Pa范圍內波動時,調節系統的輸出穩定,引風機入口動葉也不動,只有當爐膛壓力測量值超出設定值±30Pa后,調節器才改變輸出,調整爐膛壓力回到設定值。采用死區模塊可以提高系統對爐膛壓力的響應速度,同時又防止了引風機入口動葉頻繁動作。
  2.4爐膛壓力控制系統
  爐膛壓力控制系統見圖1。
  (1)爐膛壓力控制系統通過調節引風機入口動葉開度來維持爐膛壓力在期望的設定值。
  (2)采用3個爐膛壓力變送器,每個都有單獨的壓力探頭,確保了測量信號的獨立性、可靠性。變送器監視系統減少了其中任何一個壓力變送器故障時導致爐膛壓力控制系統誤動的可能性。
  (3)因調節系統都具有慣性,為了在變工況過程中維持爐膛壓力穩定,采用了代表鍋爐空氣流量的超前調節(前饋)信號。該信號可以是一個燃料信號、鍋爐主控信號或其它合適的指令信號,但不應是空氣流量的測量信號。
  (4)在引風機手動/自動站后引入了大的爐膛通風誤差的超弛作用或方向模塊化。
  (5)鍋爐MFT觸發前饋作用,直接作用于引風機手動/自動站的輸出,使爐膛壓力漂移最小。
  (6)當使用軸流風機時,采用上述控制方法可以避免發生煙氣流量不可控變化的失速情況。


圖1爐膛壓力控制系統

  2.5運行程序
  在所有運行情況下,從送風機至煙囪的風煙通道必須暢通,而且最小的空氣流量應不小于爐膛吹掃的風量。必須遵守下列原則:
  (1)當裝有多臺引風機或送風機時,在啟動第一臺引風機之前,所有送風機的入口動葉或出口擋板必須開啟。此外,還應有足夠的隔離檔板、風箱檔板、風量調節檔板、其它控制檔板應開啟,以確保送風機進口經爐膛、引風機至煙囪的通道暢通。
  (2)當第一臺引風機啟動并維持爐膛壓力后,才允許關閉送風機入口動葉或出口檔板。
  (3)在所有情況下,都應先啟動引風機然后啟動送風機;停運時則相反。
  (4)當停運最后一臺風機時,風機檔板的開度必須加以延時或控制,以免在風機惰走期間導致爐膛壓力瞬間的過正或過負。
  2.6聯鎖系統
  爐膛壓力控制系統設計有下列典型聯鎖功能:
  (1)爐膛高正壓>設定值時,鍋爐主燃料跳閘(MFT)。MFT后,若風機正在運行,將繼續保持運行,不增加風量。有的外國機組還增設了爐膛吹掃完后,鍋爐點火前發生MFT動作,若5min內爐膛正壓>設定值,則送風機跳閘。
  (2)爐膛高負壓<設定值時,鍋爐主燃料跳閘(MFT)。鍋爐點火前發生MFT動作,若爐膛負壓<設定值,則經短的延時后(由于主火焰失去允許爐膛負壓有一個短的延時),所有引風機跳閘。
  (3)失去送風機或失去引風機的聯鎖:單側引、送風機相互聯跳;若2臺引(送)風機跳閘,鍋爐MFT動作,延時后控制系統將強制全開引風機(送風機)入口動葉,以免風機惰走期間產生過大的爐膛負壓(或正壓);若一臺引(送)風機跳閘,控制系統將強制關閉跳閘風機的入口動葉并聯鎖關閉進、出口檔板。
  (4)MFT動作時,關閉引風機入口動葉至適當位置。煙氣中除包括一、二次風外,還包括燃料燃燒時產生的CO2和水蒸汽等氣態物質,因此當鍋爐MFT時,由于CO2和水蒸汽等大大減少,造成煙氣質量流量大大減少。同時滅火后煙氣溫度下降,煙氣體積流量也進一步減少。若引風機入口動葉仍保持原來的開度,將造成一個很大的爐膛負壓。為了防止損壞爐膛,控制系統應強制關小引風機入口動葉開度,使之與總空氣流量相對應。該總空氣流量不是測量信號,而是2臺送風機入口動葉開度的平均值。未發生MFT時,引風機入口動葉由爐膛壓力調節器獨立控制。當發生MFT時,在引風機手動/自動站的輸出脈沖加入當時總空氣流量所對應的引風機入口動葉應關小的數值;脈沖過后,引風機入口動葉調節重新返回到爐膛壓力調節器控制。

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