在線吹掃在提高爐膛壓力保護準確率上的應(yīng)用

摘要：文章針對西塞山發(fā)電有限公司一期機組鍋爐應(yīng)用自補償式風壓測量在線吹掃防堵裝置在提高鍋爐爐膛壓力測量和保護準確率上的作用和實際應(yīng)用情況進行說明，并對改造原理進行了分析。

關(guān)鍵詞：在線吹掃；防堵裝置；爐膛壓力；機組鍋爐；發(fā)電機組 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）33-0045-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.024

1 設(shè)備介紹

湖北西塞山發(fā)電有限公司一期有兩臺330MW機組，2004年起正式投產(chǎn)。一期330MW的機組，每臺機組鍋爐有4個爐膛壓力模擬量測點，分別為爐膛壓力1、爐膛壓力2、爐膛壓力3和爐膛壓力4，變送器均由FOXBORO公司生產(chǎn)，型號為IGP20-T22A21F-M1L1，量程為-4～3kPa。還有爐膛壓力高（動作值為1kPa）和爐膛壓力低（動作值為-1kPa）兩個報警開關(guān)以及爐膛壓力高高1、爐膛壓力高高2、爐膛壓力高高3這三個爐膛壓力高高（三取二信號，動作值為1.7kPa）以及爐膛壓力低低1、爐膛壓力低低2、爐膛壓力低低3這三個爐膛壓力低低（三取二信號，動作值為-1.7kPa）共六個跳機保護開關(guān)。這八個壓力開關(guān)均由SOR公司生產(chǎn)，型號為52RN-K116-C1A-TT。因此，一共有十二個取樣筒。

以前，我們廠一直采用常規(guī)方式，即加裝普通防堵取樣裝置進行測量。這種方法雖然能起到防堵的效果，但是效果不是很明顯。當鍋爐處于燒正壓的時候，爐內(nèi)的粉塵雜質(zhì)隨爐膛壓力一起進入取壓管，時間一長粉塵慢慢堆積在管內(nèi)，引起管道的嚴重堵塞，從而影響了對壓力的連續(xù)測量，給鍋爐的正常燃燒和安全運行帶來了嚴重的隱患。

以爐膛壓力測點為例，圖1就是準確率高低不同時的對比。

圖1 爐膛壓力測點準確率高低趨勢圖

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，爐膛壓力測點的準確率與取樣管道是否堵灰有直接關(guān)系。只有保證取樣管道的暢通，才能提高爐膛壓力測點保護的準確性。

2 原因分析

爐膛壓力測點保護是鍋爐側(cè)的重要保護，可直接觸發(fā)MFT保護，從而導致鍋爐跳閘，機組停運。爐膛壓力保護測點準確率低很可能造成機組保護拒動或誤動。

提高爐膛壓力測點準確率能保證鍋爐的經(jīng)濟性

燃燒。

造成爐膛壓力測量不準的因素有很多，從設(shè)備、環(huán)境、方法和人員上展開分析，可以得出以下結(jié)論：（1）煙溫低，取樣管中水分多。因鍋爐設(shè)計原因，取樣點所在位置煙氣溫度較低，易形成水汽與灰分凝結(jié)?？稍谌油采霞颖匮b置，減少水汽凝結(jié)的可能。（2）煙氣中SO2含量高。煙氣中SO2含量高，與水生成酸，腐蝕取樣管道，腐蝕的管道有利于灰分沉積，需及時更換取樣管道。（3）未及時發(fā)現(xiàn)異常。趨勢異常，但無直接報警，不易發(fā)現(xiàn)。需要求加強監(jiān)視外，還要制定規(guī)范制度，定期對爐膛壓力趨勢進行檢查。（4）取樣管設(shè)計不合理。因設(shè)計不太合理，管道內(nèi)灰分容易沉積。（5）爐膛內(nèi)灰分大。爐膛內(nèi)環(huán)境復雜，粉塵多，灰分大，這也是主要因素之一。

以前我們采取的方法有以下四種：（1）在取樣筒上加裝保溫裝置，減少水汽凝結(jié)；（2）定期向取樣筒內(nèi)噴灑除焦劑；（3）要求運行人員加強監(jiān)視，時刻注意爐膛壓力測點趨勢的波動情況；（4）每月至少吹掃取樣管道三次，每次基本上要耗費一個上午的時間，不但費時費力，而且要求運行人員特別注意，不但對負荷有一定要求（保持穩(wěn)定），還要保持爐膛壓力為負值，否則在吹掃取樣筒過程中極為容易出現(xiàn)倒吹現(xiàn)象，不但起不到通暢取樣筒的作用，反而會造成燃燒不穩(wěn)、環(huán)境污染，并導致工作成員吸入粉塵從而影響健康狀況。

實施之后，效果還是不太明顯，而且對于檢修和運行人員來說，工作量也大為增加，極為不便。而且在機組運行的情況下，吹掃重要保護的取樣筒也是一件十分危險的工作，一旦安全措施做得不到位，吹掃時可能導致爐膛保護誤動作，就會造成非計劃停運這一嚴重后果。后來，我們決定進行技術(shù)改造，為了不讓灰分沉積在取樣管道內(nèi)，決定在取樣筒上加裝在線吹掃裝置。

3 改造方案

在線吹掃裝置組成包括防堵吹掃裝置和流量、壓力指示調(diào)節(jié)裝置，如圖2所示：

圖2 在線吹掃裝置示意圖

從圖2可看出，該裝置的測量原理是利用外加恒定氣壓連續(xù)在測點內(nèi)吹掃的方法，使測點達到防堵，并利用流體力學的動壓補償方法，消除因反吹掃空氣壓力產(chǎn)生的差壓，以保證真實壓力的測量值，這是補償式測量防堵吹掃裝置的最大特點。系統(tǒng)示意圖中（如不加裝補償裝置），壓力變送器口的取樣點A至吹掃管口B之間，由于氣體流動而產(chǎn)生的管內(nèi)壓差為△P，流動氣體的重度為r，該段空氣流速為v，該管段空氣阻力參數(shù)為ζ，A點壓力為PA，B點為PB，則：

△P=r*ζ*v2/2g

PA=PB+△P

從公式中可以看出，氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和△P的改變。在常規(guī)的吹掃方法中為保證測量精度只能選用較小的流量，因而很容易引起堵塞和燒毀。如果加大流量，變送器又會產(chǎn)生零點偏移，只能采取變送器和顯示儀表調(diào)零的方法，從而引起顯示系統(tǒng)混亂，在運行中出現(xiàn)問題也很難校正。而調(diào)壓閥、流量控制器的故障和偏差將直接影響測量的精度，帶來大量日常維護工作。

為了克服吹掃氣體壓力變化引起氣體流量的改變和△P的改變，即影響測量的準確性，采用了壓力補償器。該補償器采用空氣動力原理來消除被壓△P，只有全量程補償，反吹空氣的壓力變化不會影響測量值，因為實際信號從壓力補償裝置取樣來，解決了防堵和取樣，真實地測量到壓力的實際值。

4 效果及注意事項

加裝自補償在線吹掃裝置之后，爐膛壓力保護取樣筒堵塞現(xiàn)象大為減少，可以說幾乎沒有堵塞現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了爐膛壓力保護的準確率和及時性。

維護注意事項：（1）每日檢查各氣源控制箱氣源壓力是否穩(wěn)定在規(guī)定值，即0.1MPa。由于環(huán)境溫度的不斷的變化以及氣源母管壓力的波動都會引起氣源控制箱內(nèi)調(diào)壓閥的上升或下降的波動，從而引起吹掃風流量的上下波動，最終引起測量誤差；（2）由于壓縮空氣容易帶水的緣故，需要定期對油水分離器和流量計進行手動排水；（3）定期對爐膛壓力測點的趨勢進行檢查，并且在每次停機時，將取樣管道拆開檢查，做好清灰

工作。

5 結(jié)語

除了爐膛壓力測點和保護之外，爐膛點火系統(tǒng)、火焰電視以及制粉系統(tǒng)的大部分變送器和壓力開關(guān)也都加裝了在線吹掃防堵裝置，效果明顯。鑒于此，我們廠還借著今年一期機組停機小修的機會，在爐膛輔助風系統(tǒng)的各個取樣筒上進行了加裝在線吹掃裝置的改造工作。

參考文獻

[1] 無錫市銀湖自動化儀表有限公司.防堵吹掃裝置說明書[S].2008.

[2] 鄭亞柯.防堵吹掃裝置在壓力測量中的應(yīng)用.2009.

[3] 蔡建飛，張健.在線吹掃防堵裝置在制粉系統(tǒng)中的

應(yīng)用.

作者簡介：蔡晶晶（1980-），女，湖北武漢人，湖北西塞山發(fā)電有限公司助理工程師，研究方向：熱工自動化。

（責任編輯：陳 潔）