系統(tǒng)介紹:
在電力系統(tǒng)中,為準(zhǔn)確調(diào)整鍋爐燃燒配風(fēng),防止堵管,穩(wěn)定燃燒,提高鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性,開發(fā)設(shè)計(jì)了一套電站鍋爐風(fēng)粉風(fēng)粉在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)采用熱平衡法測(cè)煤粉濃度,適用于中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。
在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用PC機(jī)和研華公司的ADAM遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊組成硬件系統(tǒng),用Visual Basic語言編制數(shù)據(jù)采集與處理應(yīng)用軟件。該系統(tǒng)適用于在線監(jiān)測(cè)中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)熱風(fēng)送粉一次風(fēng)管道的煤粉濃度、風(fēng)速等參數(shù),系統(tǒng)有在線監(jiān)測(cè)、參數(shù)越限報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄、歷史曲線回顧、打印報(bào)表等功能。
系統(tǒng)需求:
在火電廠四角切圓燃燒鍋爐的運(yùn)行中,其4角風(fēng)量和煤粉分配的均勻性對(duì)鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用。一次風(fēng)速、一次風(fēng)管中的煤粉濃度和溫度是對(duì)鍋爐進(jìn)行優(yōu)化燃燒調(diào)整的重要參數(shù)。
許多電廠鍋爐運(yùn)行中一次風(fēng)速的監(jiān)測(cè)都采用傳統(tǒng)的靜壓表(即監(jiān)測(cè)一次風(fēng)速的靜壓值),對(duì)鍋爐進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整和燃燒配風(fēng)調(diào)整。由于多個(gè)一次風(fēng)管中煤粉量的偏差以及測(cè)點(diǎn)距爐膛的距離不等等因素對(duì)阻力的影響,使靜壓值無法準(zhǔn)確反映一次風(fēng)管噴口的流動(dòng)速度和狀況。在對(duì)一次風(fēng)速進(jìn)行調(diào)整和控制時(shí),由于沒有正確、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)裝置,無法對(duì)鍋爐進(jìn)行有效的燃燒調(diào)整,鍋爐在配風(fēng)不均的條件下運(yùn)行,會(huì)引起火焰中心偏斜,燃燒不穩(wěn),從而出現(xiàn)一次風(fēng)管堵管、熄火放炮、局部結(jié)焦及鍋爐爆漏等事故,嚴(yán)重危及機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
隨著電站鍋爐向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展,靜壓表計(jì)監(jiān)測(cè)方法已不能適應(yīng)鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。順應(yīng)這種需求,開發(fā)設(shè)計(jì)了一套電站鍋爐風(fēng)粉風(fēng)粉在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)對(duì)象開發(fā)以1臺(tái)100MW電站鍋爐機(jī)組為對(duì)象設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)及編制數(shù)據(jù)采集與處理軟件。該臺(tái)鍋爐制粉系統(tǒng)為中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng),燃燒器一次風(fēng)噴口共分3層,每層要監(jiān)測(cè)4個(gè)熱風(fēng)溫度、4個(gè)一次風(fēng)速、4個(gè)風(fēng)粉混合后溫度,即每層12個(gè)測(cè)點(diǎn),3層共36個(gè)測(cè)點(diǎn),加上煤粉倉(cāng)的2個(gè)測(cè)點(diǎn),該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共38路輸入信號(hào),其中溫度信號(hào)26路,壓力信號(hào)12路。
項(xiàng)目執(zhí)行:
該系統(tǒng)采用工控機(jī)與16位數(shù)據(jù)采集模塊ADAM-4000系列一起構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其中溫度信號(hào)采用8通道ADAM-4018模塊采集,壓力信號(hào)采用ADAM-4017模塊采集。
ADAM-4000系列模塊是研華公司推出的一種多功能、高性能的智能化遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊,是專為惡劣環(huán)境下可靠工作而專門設(shè)計(jì)的緊湊型、智能化的計(jì)算機(jī)接口單元,特別適用于采用及控制點(diǎn)分散、與主機(jī)距離較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)采集與控制場(chǎng)合。
系統(tǒng)圖示:
系統(tǒng)描述:
一次風(fēng)速測(cè)量采用動(dòng)壓管測(cè)速,系統(tǒng)采用了靠背管。通過測(cè)量總壓與靜壓之差得出動(dòng)壓值,因靠背管是一種非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓管,帶動(dòng)壓放大功能,因此使用前必須標(biāo)定??倝号c靜壓接入微差壓變送器,其差壓轉(zhuǎn)變?yōu)?~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào),由8通道模擬量采集模塊ADAM-4017采集,換算為工程單位顯示出來或與其他量進(jìn)行計(jì)算。
溫度測(cè)量采用熱電偶測(cè)量,毫伏電壓信號(hào)直接由ADAM-4018熱電偶采集模塊采集并換算為工程單位,溫度值以數(shù)字量形式經(jīng)RS-485網(wǎng)絡(luò)通過計(jì)算機(jī)顯示和處理。ADAM-4018采集模塊具有自動(dòng)冷端補(bǔ)償功能,且內(nèi)置了各型熱電偶分度表,使用方便。
系統(tǒng)功能采用可視化高級(jí)編程語言VB,編制了全部的在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用程序,包括數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)曲線圖、柱圖顯示,數(shù)據(jù)記錄,聲光報(bào)警等。
畫面分燃燒系統(tǒng)動(dòng)態(tài)界面、燃燒器的3層風(fēng)粉參數(shù)曲線、曲線圖的放大等,在各個(gè)畫面之間可以自由切換。動(dòng)態(tài)界面上動(dòng)態(tài)顯示4角的風(fēng)粉溫度參數(shù)和煤粉倉(cāng)溫度,當(dāng)參數(shù)超過了報(bào)警界限時(shí),動(dòng)態(tài)界面上自動(dòng)顯示報(bào)警紅燈并顯示是哪個(gè)參數(shù)越限。
結(jié)論:
鍋爐風(fēng)粉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集模塊組成分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),提高了采集系統(tǒng)的可靠性和布置的靈活性,硬件成本不高,中小型電廠也可以接受。采用可視化語言編制的配套應(yīng)用軟件,顯示界面非常直觀、方便。
實(shí)踐證明,鍋爐風(fēng)粉監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)是成功的。不僅很好地實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能,具有實(shí)用與推廣價(jià)值,而且能直接應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng),為運(yùn)行人員提供及時(shí)、可靠、全面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),使運(yùn)行人員掌握機(jī)組運(yùn)行狀況,及時(shí)采取措施保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。