陳繼光,常冬雪,徐勝海
(中國石油大慶油田礦區(qū)服務事業(yè)部物業(yè)管理二公司,黑龍江 大慶 163000)
目前,大型燃煤鍋爐爐排放灰一直采用人工手動放灰,由于鍋爐長時間燃燒,產(chǎn)生的煤灰阻隔爐排下面的空氣與原煤的接觸,影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性,降低了原煤熱效率。鑒于此,公司于2012年9月對鍋爐房的全部4臺鍋爐放灰布風系統(tǒng)原有的拉灰、布風裝置進行自動化改造。
燃煤鍋爐的放灰、調(diào)風系統(tǒng)一直采用的人工手動執(zhí)行機構。采用人工放灰、調(diào)風方式的弊端:增加了工人勞動強度;拉灰的時間及頻率完全依靠經(jīng)驗,操作難度大;無法具體的量化運行中鍋爐節(jié)能標準;影響鍋爐的平穩(wěn)運行及運行效率。
送風量調(diào)節(jié)粗放,影響鍋爐的燃燒效率,造成燃料浪費;鍋爐運行的震動會使調(diào)風擋板自動縮小關閉,增加了員工的巡檢次數(shù)。
為了解決以上問題,加裝全自動放灰、調(diào)風裝置是很好的解決對策。
新系統(tǒng)由放灰執(zhí)行機構、布風微調(diào)機構、液壓系統(tǒng)和工控機自動控制系統(tǒng)4部分組成。
1.放灰執(zhí)行機構
執(zhí)行機構一端與原放灰系統(tǒng)相連,一端連接液壓缸,與液壓缸的連接采用插銷鎖扣方式,目的是當需要手動操作放灰時,可以輕易的將執(zhí)行機構與液壓缸分離,實現(xiàn)手動操作。執(zhí)行機構示意如圖1所示。
圖1
2.布風微調(diào)機構
每個風室都通過齒輪連接在1個電動執(zhí)行器上,通過控制電動執(zhí)行器來控制風門開度(圖2)。
圖2
3.液壓系統(tǒng)
每臺鍋爐裝有1臺液壓系統(tǒng),其中包括1臺液壓站,14個液壓缸,通過液壓站控制液壓缸帶動放灰桿動作,實現(xiàn)放灰。根據(jù)需要,可調(diào)節(jié)節(jié)流閥控制油缸運動速度。每支油缸的上下限位置安裝行程開關,使油缸自動作往復運動。電接點壓力表的選用,能夠使油缸運動中途因負載極大無法繼續(xù)前行或電機已超載時反向運動。系統(tǒng)原理如圖3所示。
圖3
4.電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)包括上位機和電氣控制柜,通過串口連接線,使上位機與電氣控制柜中的PLC通信,通過PLC中的程序,實現(xiàn)液壓系統(tǒng)和電動執(zhí)行器的自動控制。自動控制部分采用工控機控制可編程序控制器,再由PLC控制液壓系統(tǒng)。操作人員在中控室即可完成放灰操作。
(1)自動循環(huán)。可以設定循環(huán)時間和循環(huán)順序,使放灰系統(tǒng)定時啟動。
(2)手動啟動。操作人員可以在手動模式下,控制放灰系統(tǒng)。
(3)緊急啟動。當自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障或其他緊急情況需要放灰時,可將執(zhí)行機構與液壓系統(tǒng)連接斷開,手動進行放灰操作。
工控機集中控制有以下優(yōu)點:控制集中,免去了原系統(tǒng)的繁瑣切換,控制更加人性化;工控機處理信號速度快,反應迅速,無延遲;升級簡單,處理信息量大,顯示參數(shù)多。
5.主要技術指標
活塞行程為80mm;油缸單程運動時間為6s;液壓缸推力為25~50kN;疏松動作限制每次最多兩個周期;系統(tǒng)油壓額定4.0MPa;油箱容積為0.1m3;放灰裝置電源為交流380V,三相四線制。
減少人為因素對鍋爐燃燒系統(tǒng)的影響,保持運行鍋爐的運行穩(wěn)定性,提高鍋爐的運行效率。降低員工的現(xiàn)場勞動強度及人為不安全因素。增加了鍋爐房自動化程度,為優(yōu)質(zhì)高效供暖提供保障。改進后的放灰、調(diào)風系統(tǒng)保證了鍋爐穩(wěn)定運行,提升了燃料利用率,節(jié)約能源可達3%~5%。