火电厂 干排渣控制系统优化及改造

火电厂 干排渣控制系统优化及改造

刘海娟

大唐宝鸡热电厂 陕西宝鸡 721300

【摘 要】针对大唐宝鸡热电厂采用的干排渣系统故障频发原因，从热工控制部分出发进行了分析研究，实施了改造措施：输送链频率量程的修改，干渣机头部加装阻旋式料位开关，清扫链控制程序的优化等，改造后降低了干排渣系统严重事件的发生几率，保证了干排渣系统的安全稳定运行。

【关键词】干排渣系统 热工问题 改造 优化 效果

干排渣系统简介

1、大唐宝鸡热电厂干排渣系统主要设备包括炉底排渣装置、输送链、清扫链、碎渣机和斗提机等。本热控要求主要是针对这些设备提出的。

大唐宝鸡热电厂两台锅炉底渣均采用干式除渣系统。即高温热渣经炉底排渣门进入风冷式钢带机的输送带上，经外界自然风冷却并将渣低速送出到碎渣机经一级破碎后进入缓冲渣斗缓存，经振动给料机均匀给料进入斗提机料斗，由斗提机提升至渣仓贮存，渣仓下留有运渣汽车通道，汽车在渣仓间内装渣外运至储灰场碾压储存也可综合利用。为保证系统运行的可靠性，干式除渣系统关键部件采用进口部件。

碎渣机设在风冷干式排渣机出口，最终可将大块渣破碎至粒径小于35X35mm以下。清扫链是干式排渣机的关键部件，它布置在干式除渣机的底部，用以清扫钢带输送过程洒落到底部的少量的渣，其稳定与否直接影响干排渣系统的运行。

2、干排渣控制系统采用PLC+CRT控制方式。上位机采用工业控制计算机，所有现场信号（阀门状态、频率、压力、温度等）都能传送到上位机，进行显示、分析、报警，同时上位机也能够控制所有的现场受控设备，如液压关断门等。下位机采用可编程控制器，PLC选用MODICON公司QUANTUN系列，PLC程序软件是UNITY2.3，画面组态是IFIX 4.0系统。

干排渣系统控制分为“程控”和“就地”两种方式。在“就地”状态下，“程控”不发生作用，也就是“就地”优于“程控”。在“程控”状态下，系统启停具备联锁的功能，各设备按顺序启动和停止。“就地”状态下，各设备可分别启动和停止。

二、干排渣系统热工控制部分存在问题：

宝鸡热电厂1号和2号炉干排渣系统分别于2009年6月和9月投入运行，在生产中逐步发现诸多问题，这直接影响干渣系统的安全稳定的运行，现罗列如下：

1、干排渣系统运行中输送链头部多次堵渣，一旦处理不及时，就会造成干渣机输送带承载鳞片刮蹭变形，变形翘起的承载鳞片引起护板变形甚至掉落，严重磨损托辊；进而引起清扫链刮板变形、跳链、或扯断链条；导致除渣系统停运，严重威胁主机安全运行。

2、机组负荷较高时，输送链不能及时将大量的渣输送出去，多次造成干排渣系统堵渣严重，迫使机组降负荷运行，直接影响机组正常运行。

3、我厂两台清扫链需要人为启停操作，给运行人员带来频繁操作的沉重负担，此外造成设备磨损严重，清扫链频繁更换，潜在的隐患严重威胁两台机组的安全运行。

三、解决方案及实施

针对大唐宝鸡热电厂2*330MW机组锅炉采用的干排渣系统故障频发原因，从控制系统和热控保护出发进行了分析研究，实施改造措施后，达到预期的效果：正确可靠检测设备运行状况，为全厂安全生产提供良好的保证。施工后设备结构及系统布置方式不发生变化。

1、针对输送链头部多次堵渣的情况，热控提出了整改方案，加装两只阻旋式料位开关，位置确定在干渣机头部出料口处，呈左右对称布置，并将大渣堵料信号接入干排渣PLC系统，单信号报警，两个信号相与跳输送链、清扫链。一旦出现灰渣堆积，一侧料位开关报警发信号，当两侧同时出现料位开关报警，干渣机则停机。

2、干排渣系统输送链运行过程中如有调速要求时，钢带机的速度变化应该缓慢以减少冲击，正常状况下严禁急停。我厂输送链设计在0～30Hz范围内无级调速，自动和手动状态下，均可执行。而锅炉排渣量大时，输送链最大的出力无法满足大渣量的输送要求，经多方调研，反复论证，决定将调速范围更改为0～50Hz范围内无级调速。热控在上位机IFIX编辑画面修改了输送链频率量程，这样明显增大了输送链出力。输送链频率可根据实时的出渣量，进行设定调节。输送链运行更加安全可靠。

3、优化清扫链控制程序

清扫链是由大概170M长的链条和160多个接链环以及70多根刮板组成，这些材料都是金属制品，清扫链的连续运行就会使金属温度越来越高，这样各个部件磨损就会加剧。分析清扫链磨损原因是因为清扫链长时间连续运行造成的，经测试干排渣系统在输送链钢带运行时，洒落到清扫链的炉渣量是有限的，清扫链可以通过间断运行实现清理输送目的，因此，通过改变干排渣系统清扫链控制程序，由原设计连续运行方式改为间断运行，从而减轻清扫链的磨损情况。清扫链设定合理的启停时间比例，就会使清扫链每次在冷态下启动，这样降低了金属的磨损性，延长运行周期，减少检修人员维护工作量。

优化清扫链控制程序，实现由运行人员根据渣量的大小设定启动持续时间和停止持续时间，使清扫链在最佳工况下工作，延长其使用寿命。

清扫链实现间断运行，主要从两方面入手，一是画面组态IFIX 4.0系统；二是干排渣系统PLC程序组态。通过研究类似的逻辑程序以及查阅资料，确定了从启动时间以及停止时间入手，当实际运行时间达到设定时间时，逻辑自动发出启动或者停止指令，从而实现清扫连的自启停。通过重点分析研究清扫链逻辑，通过多次的项目分析，试验论证，将所编程序成功应用到干排渣控制系统，1号和2号炉干排渣系统清扫链实现了自动运行。

运行人员按实际需要可先设定启动持续时间和停止持续时间，然后点击自动按钮，清扫链自动进行启动和停止。自动模式切换为手动模式时，清扫链保持原来的运行状态。

四、优化改造后效果：

1、干渣机头部加装阻旋式料位计后，一旦有堵渣情况能及时准确地报警，降低了碎渣机故障发生率，减少了碎渣机的维护次数，降低了系统设备缺陷率，达到厂控缺陷范围；

2、输送链频率量程修改后，输送链设定调节范围增大，不仅节约了厂用电，而且为机组高负荷运行提供了有力保障。

3、清扫链实现间断运行，减轻了由于清扫链故障频发导致圆弧段积灰对钢带的磨损，延长了不锈钢钢带的使用寿命，降低了清扫链掉链及损坏大量刮板等严重事件的发生几率，使设备运行周期延长两倍以上，每年为厂节约备件投资20多万元。

4、对我厂除渣系统增加检测参数，合理设置异常报警信号，保证了干排渣系统的稳定运行，为机组的安全运行提供了有力保障。

参考文献：

1. 大唐宝鸡热电厂企业标准《大唐宝鸡热电厂灰控运行规程》

2. 大唐宝鸡热电厂《干排渣系统技术协议》