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      自動(dòng)控制技術(shù)在直接空冷機(jī)組中的應(yīng)用

      2011-08-15 00:51:18范久平
      山西建筑 2011年12期
      關(guān)鍵詞:凝結(jié)水凝汽器環(huán)境溫度

      范久平

      1 自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

      直接空冷(ACC)自動(dòng)控制系統(tǒng)納入機(jī)組的DCS系統(tǒng)(DCS系統(tǒng)中為每臺(tái)機(jī)組提供自動(dòng)控制機(jī)柜)??绽渥冾l控制室內(nèi)布置風(fēng)機(jī)變頻柜實(shí)現(xiàn)就地、遠(yuǎn)方控制,將運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)速、頻率、電機(jī)電流信號(hào)傳輸?shù)紻CS,并根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況接收DCS的起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)指令、轉(zhuǎn)矩給定指令。該控制系統(tǒng)與單元機(jī)組雙向冗余通訊。

      直接空冷系統(tǒng)的軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)采用變頻三相異步電動(dòng)機(jī),電機(jī)在工作環(huán)境溫度低時(shí)由電機(jī)預(yù)熱裝置進(jìn)行加熱,減速裝置上配備有監(jiān)測(cè)潤滑油流量的壓力控制器、對(duì)潤滑油油溫控制的溫度控制器及潤滑油加熱的電加熱裝置。每臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)在電機(jī)輸出軸側(cè)配備有振動(dòng)開關(guān),當(dāng)振動(dòng)的振幅發(fā)生異常高的情況時(shí),切斷電機(jī)的電源,風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn),并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。減速機(jī)箱上的監(jiān)測(cè)潤滑油流量的壓力控制器,當(dāng)潤滑油壓力低于最小流量的壓力下限值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),禁止起動(dòng)風(fēng)機(jī)。

      汽輪機(jī)排汽經(jīng)空冷凝汽器冷卻凝結(jié)為凝結(jié)水,在凝結(jié)水收集管底部有供DCS檢測(cè)的凝結(jié)水鉑電阻溫度計(jì)。水環(huán)式真空泵在汽機(jī)排汽前要對(duì)空冷凝汽器及排汽管道抽真空,以便排汽更有效的凝結(jié),在每組風(fēng)機(jī)的抽真空母管上裝有就地顯示的雙金屬溫度計(jì)??绽潆姍C(jī)、水環(huán)式真空泵電機(jī)運(yùn)行過程中的負(fù)荷變化時(shí)有可供DCS檢測(cè)的定子線圈溫度,有效保護(hù)電機(jī)防止溫度過熱而損壞。

      直接空冷凝汽器系統(tǒng)在蒸汽負(fù)荷變化、環(huán)境冷卻空氣溫度變化時(shí),根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速級(jí)配置圖,通過變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及開啟或關(guān)閉排汽管道上的蒸汽隔離閥,確保汽機(jī)排汽壓力保持在一個(gè)恒定值上。

      空冷變頻器在最低、額定最高、超速設(shè)定值范圍內(nèi)來保護(hù)風(fēng)機(jī)電機(jī),使風(fēng)機(jī)在最低最高轉(zhuǎn)速范圍之間以無級(jí)變速運(yùn)行,或在低蒸汽負(fù)荷的條件下停機(jī)。

      在正常運(yùn)行期間,當(dāng)環(huán)境溫度大于2℃時(shí),風(fēng)機(jī)在10 Hz~50 Hz轉(zhuǎn)速級(jí)運(yùn)行;當(dāng)環(huán)境溫度大于20℃時(shí),可在超速范圍內(nèi)運(yùn)行;當(dāng)環(huán)境溫度小于2℃時(shí)或某組的凝結(jié)水溫度小于20℃時(shí),該組的順流風(fēng)機(jī)將被停機(jī),防凍保護(hù)啟動(dòng)來防止凝結(jié)水的過冷導(dǎo)致凝汽器芯管的堵塞及芯管損壞;當(dāng)環(huán)境溫度大于5℃且某組的凝結(jié)水溫度大于35℃時(shí),該組的順流風(fēng)機(jī)將被啟動(dòng),防凍保護(hù)取消;當(dāng)環(huán)境溫度小于2℃時(shí),每組的逆流風(fēng)機(jī)在一定時(shí)間間隔內(nèi)停機(jī)5 min,以便逆流凝汽器芯管被回暖,融化形成冰凍。蒸汽隔離閥處于常開狀態(tài),用它向管道中噴入除鹽水,即補(bǔ)水除氧功能。

      2 控制系統(tǒng)設(shè)備布置

      熱控設(shè)備的布置,基本采用分散布置的原則,即熱控變送器、開關(guān)量儀表、就地指示儀表等,在距離取源部件、一次元件等最近的地點(diǎn)安裝,以保證儀表能準(zhǔn)確、靈敏、安全可靠的工作。

      直接空冷系統(tǒng)熱控測(cè)量參數(shù)較多,熱控電纜敷設(shè)分成DCS機(jī)柜至空冷變頻柜、DCS機(jī)柜至空冷風(fēng)機(jī)組(電機(jī)線圈溫度、風(fēng)機(jī)振動(dòng)、潤滑油流量開關(guān)、凝結(jié)水母管溫度)、空冷變頻柜、AC220 V電源柜、配電箱至空冷風(fēng)機(jī)組(電機(jī)電源及預(yù)熱、齒輪箱溫控器、電動(dòng)蝶閥)幾部分。

      施空冷電纜橋架在風(fēng)機(jī)組平臺(tái)下為非剛性連接,避免由于風(fēng)機(jī)振動(dòng)而引起的平臺(tái)共振對(duì)空冷基座的損壞。在電動(dòng)蝶閥的擋板后的閥體進(jìn)行電伴熱(使閥體溫度保持在10℃),防止結(jié)冰引起的設(shè)備損壞,電源來自空冷AC220 V電源柜。風(fēng)機(jī)平臺(tái)布置的端子箱、電源箱、電纜線槽位置合理、檢修方便、美觀得體。

      直接空冷系統(tǒng)風(fēng)機(jī)變頻柜統(tǒng)一布置在變頻控制室。變頻柜作為空冷電纜敷設(shè)的樞紐環(huán)節(jié),既有電機(jī)的電氣電纜,又有系統(tǒng)的控制電纜,電纜型號(hào)各異,交叉環(huán)節(jié)多且相互干擾大。為保證控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)作,電纜實(shí)施分層布置、規(guī)范走向。變頻控制室地面鋪設(shè)防靜電地板,潔凈自然。靜電地板下電纜排列有序,層次分明,兩者和諧統(tǒng)一。

      3 直接空冷系統(tǒng)的主要設(shè)備及自控技術(shù)的改進(jìn)

      筆者認(rèn)為直接空冷系統(tǒng)也有其一定的局限性。

      首先,汽機(jī)排汽背壓高、凝結(jié)水溫度高、壓力高,易導(dǎo)致凝結(jié)水精處理系統(tǒng)樹脂使用周期縮短,失效幾率增大。常規(guī)分析儀表(鈉表、硅表)水樣的壓力、溫度都很低,使其無法正常投運(yùn)而影響蒸汽品質(zhì)?,F(xiàn)階段國內(nèi)采用中壓精處理設(shè)備(高速陰陽床系統(tǒng)),陰陽床系統(tǒng)前應(yīng)加裝工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、需在分析儀表前加裝減溫減壓設(shè)備。

      其次,空冷風(fēng)機(jī)組調(diào)速范圍易受環(huán)境氣候影響,特別是暑季期間長時(shí)間超速運(yùn)行的風(fēng)機(jī)電機(jī)經(jīng)常處于超溫狀態(tài),勢(shì)必影響風(fēng)機(jī)電機(jī)的使用壽命,建議采用適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度、負(fù)荷要求的相匹配的風(fēng)機(jī)電機(jī)。

      4 直接空冷系統(tǒng)的前景及推廣

      直接空冷系統(tǒng)(ACC)能夠在熱力循環(huán)中最大程度減小汽水損失,克服了水冷凝汽器系統(tǒng)施工安裝工作量大、經(jīng)濟(jì)性差等缺點(diǎn),適合在能源儲(chǔ)量豐富但水資源較少的地區(qū)廣泛推廣,具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

      直接空冷系統(tǒng)有待于從工程設(shè)計(jì)勘測(cè)、機(jī)組運(yùn)行調(diào)試、施工安裝上再精雕細(xì)琢、不斷完善,克服局限性。相信作為火力發(fā)電廠熱力循環(huán)中新的一員,一定會(huì)在逐步發(fā)展中不斷改善優(yōu)化,為祖國電力工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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