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        660 MW超臨界機(jī)組鍋爐火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源可靠性優(yōu)化

        2020-11-29 14:05:54盧文俊
        機(jī)電信息 2020年33期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化系統(tǒng)

        盧文俊

        (山西漳電同華發(fā)電有限公司,山西忻州034114)

        0 引言

        火檢監(jiān)測系統(tǒng)是鍋爐燃燒監(jiān)視的重要手段之一,它的作用是對火焰進(jìn)行檢測和監(jiān)視,在鍋爐點(diǎn)火、低負(fù)荷運(yùn)行或有異常工況時,防止鍋爐滅火和爐內(nèi)爆炸事故,確保鍋爐安全運(yùn)行。對于大型煤粉鍋爐,爐膛燃燒火焰的穩(wěn)定,是保證鍋爐安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。當(dāng)鍋爐燃燒不穩(wěn)或者操作不當(dāng)時,會引起部分或者全部煤粉燃燒器熄滅,不僅降低了鍋爐的熱效率,同時還產(chǎn)生了污染和噪聲。若繼續(xù)向燃燒器提供煤粉,會引起煤粉在爐膛內(nèi)堆積,進(jìn)而產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象,這將嚴(yán)重威脅鍋爐爐膛設(shè)備的安全和使用壽命。為了防止爆燃現(xiàn)象的發(fā)生,必須對爐膛內(nèi)的火焰進(jìn)行切實(shí)有效的監(jiān)測。所以,鍋爐火檢監(jiān)測系統(tǒng)是電廠鍋爐滅火保護(hù)的重要設(shè)備,此系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性直接關(guān)系機(jī)組的安全運(yùn)行。

        1 火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化前

        山西漳電同華發(fā)電有限公司#1、#2機(jī)組鍋爐火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源柜雙電源分別取自鍋爐#2熱工控制電源柜內(nèi)UPS和保安電源(AC220 V),分別經(jīng)過一個交直流雙電源模塊轉(zhuǎn)換為DC24 V,兩路DC24 V通過一個整流二極管輸出至A~F層6臺磨煤機(jī)火焰監(jiān)測探頭。作為火檢探頭正常工作電源,在日常巡檢中測量整流二極管溫度處于70~80 ℃,整流二極管長時間運(yùn)行于高溫狀態(tài),嚴(yán)重影響使用壽命。原火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源回路設(shè)計(jì)存在重大隱患,比如隨著機(jī)組服役年限的增加,電子元件已進(jìn)入老化期,如兩路交直流電源模塊故障或整流二極管故障,勢必造成6臺磨煤機(jī)所有火焰監(jiān)測探頭電源失去,此時將觸發(fā)爐膛火焰喪失保護(hù),引起鍋爐滅火,汽輪機(jī)跳閘。

        電源優(yōu)化前柜內(nèi)實(shí)物如圖1所示,優(yōu)化前電源回路簡圖如圖2所示。

        圖1 火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化前

        圖2 火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化前簡圖

        2 優(yōu)化及革新內(nèi)容

        針對火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源回路存在的隱患,決定對火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源回路進(jìn)行優(yōu)化,采用全新的電源可靠性理念:電源分散布局,提高獨(dú)立電源模塊可靠性。

        (1)電源分散布局。6臺磨煤機(jī)對應(yīng)的每層火焰監(jiān)測探頭電源,分別采用6套交直流雙電源模塊,每套交直流雙電源模塊輸入兩路電源分別經(jīng)過獨(dú)立帶過流保護(hù)2A空開。此種設(shè)計(jì)既保證了一套電源模塊故障只會造成一臺磨煤機(jī)火檢信號喪失,不會影響其他5臺磨煤機(jī)運(yùn)行,也保證了單個電源模塊故障時不會造成總電源故障。

        (2)提高獨(dú)立電源模塊可靠性。通過對市場現(xiàn)有交直流雙電源切換裝置的調(diào)研,決定采用可靠性更高的交直流雙電源模塊裝置(珠海中瑞ZR-24V-20A-D型),該切換裝置可輸入兩路AC220 V電源,經(jīng)內(nèi)部切換后輸出一路DC24 V,切換裝置采用全數(shù)字化控制,抗干擾,切換時間<50 ms,可靠性高,具有過、欠壓保護(hù)功能,高速靜態(tài)無觸點(diǎn)切換開關(guān)及快速掉電檢測能快速、安全、有效地實(shí)現(xiàn)雙電源的切換。此電源回路優(yōu)化,經(jīng)過試驗(yàn)及實(shí)踐證明,極大地滿足了現(xiàn)場使用要求,保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

        電源優(yōu)化后柜內(nèi)實(shí)物如圖3所示,優(yōu)化后電源回路簡圖如圖4所示。

        圖3 火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化后

        優(yōu)化后的電源模塊更安全可靠,在機(jī)組運(yùn)行期間可隨時查看裝置各項(xiàng)參數(shù)、報(bào)警記錄檢索、電源模塊溫度等,便于維護(hù)人員巡檢,及時發(fā)現(xiàn)故障信息,防止事故擴(kuò)大。電源模塊參數(shù)如圖5所示。

        3 應(yīng)用效果

        優(yōu)化后的電源回路每個電源模塊輸入兩路AC220 V由UPS和保安電源供給,切換試驗(yàn)將一路電源斷開后每個電源模塊DC24 V持續(xù)輸出無間斷,保證了火焰監(jiān)測器正常運(yùn)行。DCS接收開關(guān)量和模擬量輸出無變化,確保當(dāng)一路電源異常時,機(jī)組火檢系統(tǒng)保護(hù)無誤動作。經(jīng)過觀察,機(jī)組啟動后火檢系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,各電源模塊參數(shù)正常。通過此次電源回路優(yōu)化,將火檢控制電源系統(tǒng)存在的影響機(jī)組安全運(yùn)行的隱患降低到零,提高了火檢系統(tǒng)的穩(wěn)定性,避免了因火檢電源系統(tǒng)故障造成機(jī)組非停的風(fēng)險(xiǎn)。

        圖4 火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化后簡圖

        4 結(jié)語

        原鍋爐火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源存在設(shè)計(jì)缺陷,每次日常巡檢都發(fā)現(xiàn)溫度偏高,給員工帶來了很大的心理負(fù)擔(dān),也給機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行帶來了安全隱患。在完成電源模塊優(yōu)化后,消除了設(shè)計(jì)缺陷隱患,模塊溫度維持在正常范圍,有效節(jié)約了檢修成本,并減少了工作人員的檢修維護(hù)量,提高了設(shè)備的可靠性和安全性,延長了設(shè)備壽命,杜絕了不必要的費(fèi)用發(fā)生。從機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況來看,鍋爐火檢監(jiān)測系統(tǒng)電源優(yōu)化后完善、可靠,對于提高同類機(jī)組設(shè)備的可靠性具有借鑒和推廣意義。

        圖5 優(yōu)化后的電源模塊實(shí)物圖

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