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        熱電廠氣力輸灰系統(tǒng)的改造

        2019-08-21 02:47:38曹生平呂萬勇
        鹽科學與化工 2019年8期
        關(guān)鍵詞:輸灰氣動閥氣力

        曹生平,呂萬勇,杜 瀟

        (內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司,內(nèi)蒙古阿拉善 750333)

        1 前言

        隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,以及國家綠色環(huán)保理念不斷深入,鍋爐輔機系統(tǒng)的改造和完善越來越受到關(guān)注及重視。內(nèi)蒙古蘭太實業(yè)股份有限公司熱電分廠(以下簡稱“熱電分廠”)鍋爐是從2017-08開始調(diào)試使用。使用初期熱電分廠氣力輸灰系統(tǒng)出現(xiàn)許多問題,為了保障鍋爐連續(xù)生產(chǎn)運行,經(jīng)過研究分析,就原有輸灰系統(tǒng)進行改造創(chuàng)新。新型輸灰系統(tǒng)不僅保障了鍋爐的正常運行,還大大減輕了系統(tǒng)維護工作量,解決了舊系統(tǒng)存在的問題。

        2 氣力輸灰系統(tǒng)存在問題分析

        熱電分廠輸灰系統(tǒng)分兩路(電場和布場),灰斗6個(電除塵2個、布袋除塵4個),氣動控制閥16個,其中,帶有密封圈的氣動閥(落料閥)6個。

        2.1 系統(tǒng)工藝流程

        該系統(tǒng)由除塵器、倉泵、氣源、管道、灰?guī)斓冉M成,采用PLC集中控制方式,實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備協(xié)調(diào)有序運行。系統(tǒng)采用倉泵作為關(guān)鍵輸送設(shè)備,倉泵直接連接在各除塵器灰斗下,接受電除塵和布袋除塵收集的灰塵,同時采用壓縮機作為動力源,通過密閉管道,在高濃度、低流速的狀態(tài)下把飛灰輸送至貯灰?guī)臁H鐖D1所示。

        圖1 輸灰系統(tǒng)工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of ash conveying system

        2.2 故障分析

        2.2.1 系統(tǒng)各個氣動閥輸灰過程中不能正常開關(guān)

        氣力輸灰控制系統(tǒng)主要是靠氣動閥控制,所以氣動閥的正常動作對輸灰系統(tǒng)至關(guān)重要。熱電分廠投產(chǎn)初期氣力輸灰系統(tǒng)自動運行中頻繁出現(xiàn)氣動閥開關(guān)不靈敏。經(jīng)過多次的觀察和分析,發(fā)現(xiàn)利用壓縮空氣將倉泵中的灰塵輸送至灰?guī)爝@一環(huán)節(jié)中,壓縮空氣的壓力會急劇下降,同時儀用氣壓力也隨之下降,使各個氣動閥不能正常開關(guān)從而導致輸灰系統(tǒng)失控。所以,穩(wěn)定的儀用氣壓是保證輸灰系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。

        2.2.2 PLC自動控制程序缺陷

        熱電分廠氣力輸灰采用PLC集中控制實現(xiàn)對輸灰系統(tǒng)的手動和自動控制。在自動控制過程中每個環(huán)節(jié)都環(huán)環(huán)相扣,自動運行過程中總是會出現(xiàn)突然停止的現(xiàn)象。經(jīng)過對控制程序和控制過程的研究和觀察,發(fā)現(xiàn)自動循環(huán)過程中每兩個循環(huán)之間都是緊緊相連無時間間隔,輸送過程會消耗大量的壓縮空氣,導致壓縮空氣氣源壓力下降太快,一方面造成空壓機一直處于加載狀態(tài),負荷過重;另一方面會使下個循環(huán)過程中,由于壓縮空氣壓力低氣動設(shè)備無法正常工作,導致循環(huán)無法繼續(xù)進行。除此之外,循環(huán)過程過于頻繁,也會大大的降低氣動設(shè)備的使用效率。

        2.2.3 落料閥密封圈損壞頻繁

        氣力輸灰系統(tǒng)落料閥采用氣動圓頂閥,它是由一個球形閥芯和一個充氣的橡膠密封圈組成。熱電分廠6個落料閥的密封圈每隔3 d~5 d就有破損。當密封圈破損后,一方面灰塵會通過圓頂閥的排氣孔排出,造成現(xiàn)場環(huán)境污染;另一方面,在輸送環(huán)節(jié)中由于倉泵中壓力高灰塵會通過密封圈氣源管倒吹至閥島污染氣源,影響其它氣動設(shè)備的正常工作;同時密封圈頻繁破損使維修人員和操作人員的工作量大幅度增大,加之密封圈的購買成本高,頻繁損壞對熱電分廠也是一筆不小的開支。經(jīng)過查閱資料和對現(xiàn)場反復的觀察、分析、研究,發(fā)現(xiàn)密封圈的損壞與其工作壓力有關(guān),壓縮空氣壓力為0.7 MPa,壓力過大,這是密封圈頻繁破損的原因之一。

        3 氣力輸灰系統(tǒng)存在問題的改進措施

        (1)經(jīng)分析掌握了各個氣動閥在輸灰過程中開關(guān)不靈敏的原因是沒有穩(wěn)定的儀用氣壓。經(jīng)過討論研究決定在儀用氣管路上選擇合適的位置添加一個儀用氣儲罐,給氣動執(zhí)行機構(gòu)。

        (2)完善和優(yōu)化PLC自動控制。經(jīng)過對整個控制流程的分析,決定增設(shè)氣力輸灰系統(tǒng)自動控制循環(huán)間隔時間。在PLC自動控制程序中增加定時器/計數(shù)器來實現(xiàn),通過電腦控制畫面組態(tài)中設(shè)置后,可以在控制畫面中現(xiàn)實循環(huán)間隔時間的調(diào)節(jié)。工作人員可以通過鍋爐負荷大小靈活調(diào)整間隔時間,實現(xiàn)輸灰系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)運行。自動控制流程見圖2。

        圖2 自動控制流程圖Fig.2 Flow chart of automatic control

        (3)為了能給密封圈提供可靠的工作壓力,研究決定就地改善改變密封圈的控制方式,將密封圈的控制氣壓降低,即把密封圈輸出從閥島組隔離出來對其進行獨立控制,并在其氣路中安裝一個過濾減壓閥,對氣源再次隔離凈化,將氣源壓力由0.7 MPa逐漸降低,如圖3。經(jīng)過多次試驗,確定0.4 MPa為密封圈的最佳工作壓力。此項改進于2018-01-16在氣力輸灰系統(tǒng)電場的兩個落料閥進行改進試行。從試行以來電場輸灰系統(tǒng)運行平穩(wěn),密封圈的破損明顯減少,大大延長了密封圈的使用壽命。有了在電場改善試行的成功,在2018年大檢修期間把布場的6個密封圈氣路控制進行全部改造。

        圖3 密封圈控制方式示意圖Fig.3 Schematic diagram of sealing ring control mode

        4 效果驗證

        (1)加裝儀表工作氣源的不間斷儲氣罐后,儀用氣源穩(wěn)定,氣動設(shè)備運行流暢。

        (2)完善和優(yōu)化PLC自動控制后,實現(xiàn)輸灰系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)運行,節(jié)能降耗,減小空壓機加載負荷。

        (3)節(jié)約成本,延長了密封圈的使用壽命。

        (4)大大降低了故障頻次,減輕了運行和維修人員的工作量。

        (5)改善了現(xiàn)場環(huán)境。

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