CN110525979A - 智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,发电厂的每台炉只设两根通向灰库的输灰总管道;一电场和省煤器为第一输送单元,使用第一输灰总管道向灰库输灰;其余电场合并为第二输送单元,使用第二输灰总管道向灰库输灰;沿第一输灰总管道和第二输灰总管道的走向分别设置有先导输灰伴气管,第一输灰总管道和第二输灰总管道上分别安装有第一栓塞阀,第一栓塞阀的进气口通过第一先导导气管与先导输灰伴气管流体导通,第一栓塞阀的出气口与第一输灰总管道或第二输灰总管道流体导通。本发明具有系统配置简单、故障点少、能够实现远距离输送、使用寿命长且可靠性高的优点。

Description

智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统
技术领域
本发明涉及输灰技术领域。具体地说是智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统。
背景技术
电场产灰一般为脱销、省煤器、空预器、一电场、二电场、三电场、四电场、五电场或是布袋一、二、三排。电场输灰管路布置多种多样,常见的一种为省煤器、脱销并入一电场,一电场单独一条输灰管道,二电场一条输灰管道,三电场、四电场、五电场合并一条管道;另一种为省煤器单独一条输灰管道,一电场A/B侧各一条输灰管道,二电场一条输灰管道,三、四、五电场一条输灰管道。以一台600MW机组为例一电场共8个仓泵,每4个仓泵为一组,每组一根输送管,共计2根输送管;二电场共8个仓泵,每4个仓泵一组,共一根输送管;三、四、五电场共24个仓泵,每4个仓泵为一组,共一根输送管;省煤器有6个仓泵,6个为一组,一根输送管。运行时根据压力输灰器料位信号(或时间),自动程序运行,每次一组。现有技术中的这输灰控制系统,存在如下技术缺陷:存在仓泵流化、二次气、防堵气、管道助吹等,系统配置很复杂,故障点多,实际使用中可靠性低、维护成本高;输送距离较短,且易发生堵塞;输送频率高、阀门动作次数多,造成阀门使用时间缩短。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于提供一种系统配置简单、故障点少、能够实现远距离输送、使用寿命长且可靠性高的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,发电场的每台炉只设两根通向灰库的输灰总管道;一电场和省煤器为第一输送单元,使用第一输灰总管道向灰库输灰;其余电场合并为第二输送单元,使用第二输灰总管道向灰库输灰;沿第一输灰总管道和第二输灰总管道的走向分别设置有先导输灰伴气管,第一输灰总管道和第二输灰总管道上分别安装有第一栓塞阀,第一栓塞阀的进气口通过第一先导导气管与先导输灰伴气管流体导通,第一栓塞阀的出气口与第一输灰总管道或第二输灰总管道流体导通;平直段的第一输灰总管道和第二输灰总管道上相邻第一栓塞阀的间隔为4米-6米,弯曲段的第一输灰总管道和第二输灰总管道上相邻第一栓塞阀的间隔为1米-1.5米;
第一输送单元包括用于一电场输灰的输送子单元和/或用于省煤器输灰的输送子单元,第二输送单元包括用于二电场输灰的输送子单元、用于三电场输灰的输送子单元和用于四电场输灰的输送子单元,每个输送子单元均包括灰斗、两个或两个以上的仓泵、仓泵出料输送管、入口圆顶阀、沿仓泵出料输送管的走向设置的输灰伴气分支管、以及安装在仓泵出料输送管上的第二栓塞阀;灰斗与仓泵之间通过入口圆顶阀导通,第二栓塞阀的进气口通过第二先导导气管与输灰伴气分支管流体导通,第二栓塞阀的出气口与仓泵出料输送管流体导通;第一输送单元的仓泵出料输送管与第一输灰总管道导通,第二输送单元的仓泵出料输送管与第二输灰总管道;在相邻两个仓泵之间的仓泵出料输送管上:相邻第二栓塞阀的间隔为1.5米-2.5米;
仓泵出料输送管的进气端、先导输灰伴气管的进气端、以及输灰伴气分支管的进气端分别与气源母管流体导通。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果:
1.不堵管(永远),输送方式与传统的密相输送方式有着本质的区别,比较容易的理解为仓泵流化系统变化为管道流化系统。
2.进气方式改变、配置简单:所有的仓泵流化风系统只保留一个主进气,其它的仓泵流化、二次气、防堵气、管道助吹全部取消,降低仓泵系统的故障点。
3.节能,输送气源压力经过调压阀后,只须要0.3Mpa压力就可以满足输送系统的用气要求,大大降低了系统的用气量,节气效果可达到50%(保证值)以上。
4.磨损小,本系统可实现满泵、满管输送,输送效率较常规输送系统提高3倍以上,气力输灰用气量下降,输送浓度高,流速低,介质在灰管内流动时可以达到最大的气灰比,可以达到理想的恒压恒流状态,相同的灰量在用气量降低的情况下,磨损必然下降,使输送系统的管道,阀门等使用寿命更长。
5.输送频率大大下降,改造后只须要2-3个循环,进料阀、出料阀动作次数明显减少,本来可以用一年的阀门,使用寿命可延长3倍以上。
6.可实现远距离输送,输送距离理论上讲不受限制,可以达到几千米以上,且可以稳定运行。
7.不受现场条件限制,现场管道、弯头、上升、下降等不受任何限制,都可以实现畅通输送。
8.输送大比重的物料更有优势,例如锅炉省煤器灰、石灰石粉、炉渣等,只要颗粒小于5mm、灰分达到30%以上,就可以输送。
9.利用仓泵进料时排出的气体对仓泵供料管道内的灰料施加向下移动的外力,能够有效地缩短灰料从仓泵供料管道以及供料阀进入到仓泵的时间,解决了由于仓泵供料管道内壁摩擦力增大、灰斗内灰料对仓泵供料管道内灰料施加压力较小以及灰料粒度差异较大等原因导致的灰料下落速度变慢的问题,使得不同仓泵之间装满料的时间一致性好。在排气总阀和入口圆顶阀关闭之后,仓泵供料管道与第二单向阀之间的第二排气管路内留存的带压气体持续对仓泵供料管道内灰料施加下行的外力,在下一个进料循环入口圆顶阀打开的时候,能够即时推动仓泵供料管道内灰料下行,使得不同仓泵之间在同时打开入口圆顶阀的时候,进料响应时间保持高度一致,有利于系统统一控制,系统长时间运行的情况下,不需要改动复杂的系统控制程序。
10.在灰斗内的料进入仓泵的同时,将仓泵排出的气体引导至灰斗底部(如低料位处),从而使得气体随灰料下行通过仓泵供料管道和入口圆顶阀而进入到仓泵内,随后灰料下落至仓泵底部,而气体通过仓泵顶部的排气口排出仓泵。由于第一单向阀的开启阈值大于第二单向阀的开启阈值,使得仓泵进料初始阶段气体不会从第一单向阀流出,从而可以利用仓泵内的气体在进料初始阶段循环清扫仓泵供料管道和入口圆顶阀的作用,由于灰斗在仓泵的正上方,灰斗内的灰分在重力作用下向下流动,不会由于仓泵内气体压力微小升高而影响灰斗向仓泵正常进料。在仓泵进料末期,仓泵内气体压力增大至第一单向阀的开启阈值,使得第一单向阀开启,从而可以在进料末期同步排出仓泵内的气体。气力输灰系统正常工作时,仓泵的每个进料周期内:初始进料阶段第一气流监测机构能够检测到气体流动,进料末期第一气流监测机构和第二气流监测机构能够同时检测到气体流动,进料结束后第一气流监测机构和第二气流监测机构均检测不到气体流动。间隔一定的时间(仓泵内灰分流化加压、仓泵出料以及吹扫总时间),如果第一气流监测机构和第二气流监测机构同时检测到气体流动,则说明仓泵出料不畅,可能仓泵出料口、仓泵出料口连接管道或者仓泵出料输送管发生了堵塞;如果第一气流监测机构和第二气流监测机构均未能检测到气体流动,则说明仓泵供料管道发生了堵塞;如果第一气流监测机构检测到气体流速骤然降低,则说明灰斗内灰料不足,需要加大向灰斗内供料。
附图说明
图1本发明智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统的结构示意图;
图2本发明智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统中仓泵的结构示意图;
图3图2所示A处的结构示意图;
图4仓泵供料管道的结构示意图;
图5图1所示C部放大结构示意图。
图中附图标记表示为:
100-第一输灰总管道;101-第二输灰总管道;102-一电场输灰伴气母管;103-第一栓塞阀;104-第一先导导气管;105-灰库;106-一电场输灰主进气空气阀;107-一电场输灰伴气母管空气阀;108-第二栓塞阀;109-第二先导导气管;110-气源母管;111-二电场输灰伴气分支管;112-二电场输灰主进气空气阀;113-二电场输灰伴气支管空气阀;114-二电场输灰出料阀;115-三电场输灰伴气分支管;116-三电场输灰主进气空气阀;117-三电场输灰伴气分支管空气阀;118-三电场输灰出料阀;119-二三电场输灰伴气母管;120-二三电场输灰伴气母管空气阀;121-四电场输灰伴气分支管;122-四电场输灰主进气空气阀;123-四电场输灰伴气分支管空气阀;124-四电场输灰出料阀;125-二三四电场输灰伴气母管;126-二三四电场输灰伴气母管空气阀;127-二三电场输灰总出料阀;128-第一三通;129-第二三通;130-二电场输灰母管;131-二三电场输灰母管;132-一电场输灰出料阀。
1-灰斗;2-仓泵;3-入口圆顶阀;4-仓泵供料管道;8-仓泵出料输送管;9-排气总管;10-第一排气管路;11-第一单向阀;12-第二单向阀;13-第一排气阀;14-第二排气阀;15-第一阀球;16-第一压缩弹簧;17-环形台阶;18-阀体进气口;19-第二阀球;20-第二压缩弹簧;21-灰尘滤网;22-排气总阀;23-第一气流监测机构;24-第二气流监测机构;25-第二排气管路;26-环形供气管;27-吹气通道;28-仓泵供料管道轴线;29-吹气通道轴线;30-检修阀。
具体实施方式
实施例1
如图1和图5所示所示,在本实施例的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统中,发电厂的每台炉只设两根通向灰库105的输灰总管道;一电场和省煤器为第一输送单元,使用第一输灰总管道100向灰库105输灰;其余电场合并为第二输送单元,使用第二输灰总管道101向灰库105输灰;沿第一输灰总管道100和第二输灰总管道101的走向分别设置有先导输灰伴气管,第一输灰总管道100和第二输灰总管道101上分别安装有第一栓塞阀103,第一栓塞阀103的进气口通过第一先导导气管104与先导输灰伴气管流体导通,第一栓塞阀103的出气口与第一输灰总管道100或第二输灰总管道101流体导通;平直段的第一输灰总管道100和第二输灰总管道101上相邻第一栓塞阀103的间隔为4米-6米,弯曲段的第一输灰总管道100和第二输灰总管道101上相邻第一栓塞阀103的间隔为1米-1.5米;
第一输送单元包括用于一电场输灰的输送子单元和/或用于省煤器输灰的输送子单元,第二输送单元包括用于二电场输灰的输送子单元、用于三电场输灰的输送子单元和用于四电场输灰的输送子单元,每个输送子单元均包括灰斗1、两个或两个以上的仓泵2、仓泵出料输送管8、入口圆顶阀3、沿仓泵出料输送管8的走向设置的输灰伴气分支管、以及安装在仓泵出料输送管8上的第二栓塞阀108;灰斗1与仓泵2之间通过入口圆顶阀3导通,第二栓塞阀108的进气口通过第二先导导气管109与输灰伴气分支管流体导通,第二栓塞阀108的出气口与仓泵出料输送管8流体导通;第一输送单元的仓泵出料输送管8与第一输灰总管道100导通,第二输送单元的仓泵出料输送管8与第二输灰总管道101;在相邻两个仓泵2之间的仓泵出料输送管8上:相邻第二栓塞阀108的间隔为1.5米-2.5米;
仓泵出料输送管8的进气端、先导输灰伴气管的进气端、以及输灰伴气分支管的进气端分别与气源母管110流体导通。
第一输灰总管道100与一电场的仓泵出料输送管8为同一条管道;沿第一输灰总管道100的走向设置的先导输灰伴气管与沿一电场的仓泵出料输送管8的走向设置的输灰伴气分支管为同一条管道,即为一电场输灰伴气母管102;
二电场的仓泵出料输送管8向三电场方向延伸出二电场输灰母管130,二电场输灰母管130通过二电场输灰出料阀114与第一三通128的第一口导通,三电场的仓泵出料输送管8通过三电场输灰出料阀118与第一三通128的第二口导通,第一三通128的第三口通过二三电场输灰母管131和二三电场输灰总出料阀127与第二三通129的第一口导通,四电场的仓泵出料输送管8通过四电场输灰出料阀124与第二三通129的第二口导通,第二三通129的第三口与第二输灰总管道101导通;
第二输送单元的输灰伴气分支管包括二电场输灰伴气分支管111、三电场输灰伴气分支管115和四电场输灰伴气分支管121;二电场输灰伴气分支管111沿二电场输灰母管130的走向延伸;沿二三电场输灰母管131的走向安装有二三电场输灰伴气母管119;沿第二输灰总管道101的走向设置的先导输灰伴气管为二三四电场输灰伴气母管125;
二电场输灰母管130和二三电场输灰母管131上分别安装有第二栓塞阀108,二电场输灰母管130与二电场输灰伴气分支管111之间通过第二栓塞阀108导通,二三电场输灰母管131与二三电场输灰伴气母管119之间通过第二栓塞阀108导通;平直段的二电场输灰母管130和二三电场输灰母管131上相邻第二栓塞阀108的间隔为4米-6米,弯曲段的二电场输灰母管130和二三电场输灰母管131上相邻第二栓塞阀108的间隔为1米-1.5米。
首先满足如下条件时开始正常启动输灰:气源母管110内气体压力大于0.30MPa,第一输灰总管道100、第二输灰总管道101、二电场输灰母管130、二三电场输灰母管131和仓泵出料输送管8内的压力均小于0.03MPa,;灰库已经开启,并且已经开启的灰库没有高料位报警。
一电场输灰时:一电场输灰出料阀132处于关闭状态,一电场每次输送循环按照以 下步骤运行:
第一步:仓泵2的排气阀通过电磁阀得电开启,仓泵2的入口圆顶阀开启延时定时器将启动;
第二步:仓泵2的入口圆顶阀开启延时定时器已完成,通过电磁阀得电开启;仓泵2的入口圆顶阀开启定时器将启动,灰斗1内的灰在重力作用下落入到仓泵2内;
第三步:当仓泵2的入口圆顶阀开启定时器已完成或料位触发,仓泵2的入口圆顶阀和排气阀将通过电磁阀失电关闭;
第四步:当所有仓泵2的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,一电场输灰出料阀132开启,一电场输灰伴气母管空气阀107开启延时定时器将启动;
第五步:当一电场输灰伴气母管空气阀107开启延时定时器已完成,一电场输灰伴气母管空气阀107将通过电磁阀得电开启,空气进入一电场输灰伴气母管102,一电场输灰主进气空气阀106开启延时定时器将启动;
第六步:一电场输灰主进气空气阀106开启延时定时器已完成,一电场输灰主进气空气阀106将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵2内,物料被排进仓泵出料输送管8内;
第七步:物料通过第一输灰总管道100被输送至灰库105,当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,一电场输灰主进气空气阀106、一电场输灰伴气母管空气阀107将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第八步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
二电场输灰时:四电场输灰出料阀124和三电场输灰出料阀118均处于关闭状态; 二电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当所有仓泵2的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127开启延时定时器将启动;
第五步:二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127开启已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动;
第六步:当二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入二电场输灰伴气分支管111、二三电场输灰伴气母管119和二三四电场输灰伴气母管125,二电场输灰主进气空气阀112开启延时定时器将启动;
第七步:二电场输灰主进气空气阀112开启延时定时器已完成,二电场输灰主进气空气阀112将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵2,物料被排进仓泵出料输送管8内;
第八步:物料依次通过二电场输灰母管130、二三电场输灰母管131和第二输灰总管道101被输送至灰库105,当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,二电场输灰主进气空气阀112通过电磁阀关闭,二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126延时关闭启动;
第九步:二电场输灰伴气分支空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126延时已完成,将通过电磁阀失电关闭;输灰压力降至0.01MPa,二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器将启动;
第十步:二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
三电场输灰时:四电场输灰出料阀124和二电场输灰出料阀114均处于关闭状态; 三电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当仓泵2的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127开启延时定时器将启动;
第五步:三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127开启已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三四电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动;
第六步:当三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三四电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三四电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入三电场输灰伴气分支管115、二三电场输灰伴气母管119和二三四电场输灰伴气母管125;三电场输灰主进气空气阀116开启延时定时器将启动;
第七步:三电场输灰主进气空气阀116开启延时定时器已完成,三电场输灰主进气空气阀116将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵2内,物料被排进仓泵出料输送管8;
第八步:物料依次通过二三电场输灰母管131和第二输灰总管道101被输送至灰库105,当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,三电场输灰主进气空气阀116电磁阀关闭,三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三四电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时器启动;
第九步:三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三四电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126延时已完成,将通过电磁阀失电关闭;当输灰压力降至0.01MPa,三电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器将启动;
第十步:三电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
四电场输灰时:二电场输灰出料阀114和三电场输灰出料阀118均处于关闭状态; 四电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当仓泵2的入口圆顶阀已关闭并且密封,四电场输灰出料阀124开启延时定时器将启动;
第五步:四电场输灰出料阀124开启已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动;
第六步:当四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入四电场输灰伴气分支管121和二三四电场输灰伴气母管125;四电场输灰主进气空气阀122开启延时定时器将启动;
第七步:四电场输灰主进气空气阀122开启延时定时器已完成,四电场输灰主进气空气阀122将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵2内,物料被排进仓泵出料输送管8;
第八步:物料依次通过第二输灰总管道101被输送至灰库105,当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,四电场输灰主进气空气阀122电磁阀关闭,四电场输灰伴气分支管空气阀123和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时器启动;
第九步:四电场输灰伴气分支管空气阀123和二三四电场输灰伴气母管空气阀126延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀123和二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀失电关闭;当输灰管道压力达到0.01MPa,四电场输灰出料阀124关闭延时定时器将启动;
第十步:四电场输灰出料阀124关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;循环复位定时器延时定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
二、三、四电场其中一个输送子单元输灰时,其余两个单元进行落料步续,以装料触发顺序进行队列输送;
输送子单元投运检测管道及控制点有无故障检测时,进行如下管道吹扫:
一电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,一电场输灰伴气母管空气阀107开启延时定时器将启动;
步骤二:当一电场输灰伴气母管空气阀107延时定时器已完成,一电场输灰伴气母管空气阀107将通过电磁阀得电开启,空气进入一电场输灰伴气母管102;一电场输灰主进气空气阀106开启延时定时器将启动;
步骤三:一电场输灰主进气空气阀106开启延时定时器已完成,一电场输灰主进气空气阀106将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统;一电场输灰主进气空气阀106关闭延时定时器将启动;
步骤四:一电场输灰主进气空气阀106关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,一电场输灰伴气母管空气阀107关闭延时定时器将启动;
步骤五:一电场输灰伴气母管空气阀107关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
二电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127开启延时定时器将启动;
步骤二:二电场输灰出料阀114和二三电场输灰总出料阀127开启已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动;
步骤三:当二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入二电场输灰伴气分支管111、二三电场输灰伴气母管119和二三四电场输灰伴气母管125;二电场输灰主进气空气阀112开启延时定时器将启动;
步骤四:二电场输灰主进气空气阀112开启延时定时器已完成,二电场输灰主进气空气阀112将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,二电场输灰主进气空气阀112关闭延时定时器将启动;
步骤五:二电场输灰主进气空气阀112关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器将启动;
步骤六:二电场输灰伴气分支管空气阀113、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;二电场输灰出料阀114关闭延时定时器将启动;
步骤七:二电场输灰出料阀114关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
三电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127开启延时定时器将启动;
步骤二:三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127开启已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动;
步骤三:当三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入三电场输灰伴气分支管115、二三电场输灰伴气母管119和二三四电场输灰伴气母管125;三电场输灰主进气空气阀116开启延时定时器将启动;
步骤四:三电场输灰主进气空气阀116开启延时定时器已完成,三电场输灰主进气空气阀116将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,三电场输灰主进气空气阀116关闭延时定时器将启动;
步骤五:三电场输灰主进气空气阀116关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器将启动;
步骤六:三电场输灰伴气分支管空气阀117、二三电场输灰伴气母管空气阀120和二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器将启动;
步骤七:三电场输灰出料阀118和二三电场输灰总出料阀127关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
四电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,四电场输灰出料阀124开启延时定时器将启动;
步骤二:四电场输灰出料阀124开启已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器将启动。;
步骤三:当四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126开启延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126将通过电磁阀得电开启,空气进入四电场输灰伴气分支管121和二三四电场输灰伴气母管125;四电场输灰主进气空气阀122开启延时定时器将启动;
步骤四:四电场输灰主进气空气阀122开启延时定时器已完成,四电场输灰主进气空气阀122将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,四电场输灰主进气空气阀122关闭延时定时器将启动;
步骤五:四电场输灰主进气空气阀122关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器将启动;
步骤六:四四电场输灰伴气分支管空气阀123、二三四电场输灰伴气母管空气阀126关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;四电场输灰出料阀124关闭延时定时器将启动;
步骤七:四电场输灰出料阀124关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭。
先导输灰系统工作原理详细介绍如下:
(1)装料时间:装料时间有二种控制方式,一种是时间、一种是料位信号,但本实施例先导式系统采用料位信号控制,让仓泵尽可能的多装料,一次的输送量越多越好。
(2)只保留一个主进气,因为仓泵内满料,让仓泵迅速升压,以启动栓塞系统工作
(3)先导系统被启动后,先导式系统触发,永远启动介质流动方向的一个栓塞阀自动启动。
(4)布置在输灰管道上的栓塞阀开启压力各不相同,根据输送现场情况进行调节,可实现点进气,哪里堵管哪里进气,不堵管的地方不进气,以达到最佳输送效率。
(5)工作原理好象是接力赛,前一个栓塞阀的作用负责把输送介质传递给后面一个栓塞阀,先导式的作用就就好象是一个的推车,但是又加了一个人在前面拉车,这样一推一拉,更有利于输送,且输送要求气源压力更低。
通过先导输灰伴气管和第一栓塞阀103、以及输灰伴气分支管和第二栓塞阀108助吹,只是一个单一的补气、排堵的系统,不具备先导输灰系统的能力。
以某电厂为例,原输灰系统五条管道,对其进行改造:现每台炉设两根输灰总管道。一电场两单元输送并为一个单元输送,合并成为一条输灰总管道,省煤器输灰管道并入一电场的输灰总管道;二、三、四、五电场各两个单元并为各一个输送单元,并入原二电场输灰总管道。合并管道的原因主要从资本投入方面出发,降低系统配置复杂程度,减少故障点。此电厂600MW机组为例,飞灰系统设计出灰140t/h(系统校核煤种一排灰量的200%)。灰量分布形式为一电场80%、二电场15%、三、四、五共计5%,省煤器5%来计算每各区域产灰量(如表1所示)。
表1
一电场飞灰按设计值140t/h计算,飞灰约为112t/h,每个灰斗产灰约为14t/h(20m3/h)。仓泵容积按常规循环周期360s来计算,每小时约循环10个周期,仓泵最小选型2m3,从设计余量和安全稳定运行考虑,仓泵容积≥3m3
二电场飞灰输送作为一电场故障后主要输送单元,仓泵容积≥2m3
仓泵总体设计大于锅炉正常出力的1.5至2倍,还要考虑输送方式、单元的匹配。
单仓泵Gm=60ψγhνp/(t1+t2) (t/h)
双仓泵Gm=60ψγhνp/(t2+t3) (t/h)
t3=φX(νb/Qm)X[(po-pc)/pa]X[(273+ta)/(273+t)](min)
式中:ψ—仓泵充满系数,一般取0.8;
γh—灰的堆积密度,可近似取0.7-0.8t/m3
νp—仓式泵的几何容积,m3
t1—装满1仓灰所需的时间,与给料设备的形式和出力有关,min;
t2—吹送1仓灰所需的时间,主要与输送管道的长度有关;
t3—仓泵压力回升时间,min。
容积(m<sup>3</sup>) 数量(台) 容积(m<sup>3</sup>) 数量(台)
一电场 3.0 8 二电场 2.0 8
三电场 0.5 8 四电场 0.5 8
五电场 0.5 8 省煤器 0.5 6
先导式输灰系统作为新型输灰技术,其采用料位优先,满料输送方式,仓泵在选型中大于设计值2倍以上最好。
管道管径选择:管道流量=时间×管子面积×流速,时间为每小时3600S,管子面积为πR2,流速一般取经济流速(DN300以下取1.2m/s,DN300以上取1.5m/s)电场在选用管道时一般考虑其安全稳定性,通常选用值大于计算值。
先导式输灰系统在条件允许下,可以实现一台机一条管道的运行模式。先导式输灰系统在充分考虑到业主粗细灰分类利用、备用系统确保安全运行的前提下,可以粗细灰各一条输灰管道。
相比原输灰系统,本实施例先导输灰系统控制系统做出了如下改进:
1.先导式输灰系统相比原系统增加输送周期(主要为等待落灰时间)。
2.先导式输灰系统在落灰方面主要以料位计触发优先,将落料时间加长。
3.先导式输灰系统取消原输灰系统控制系统流化、加压、补气、吹扫等过程,程序减负,降低仓泵系统的故障点。
4.先导式输灰系统将原输灰系统判定输灰结束压力调高。
5.先导式输灰系统将原主气门阶段补压方式取消。
6.先导式输灰系统降低输灰频次(如表2所示)。
表2
本实施例智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统与原系统的变化详述如下:
1)输送时间:先导输灰系统输送时间是根据灰量进行计算(2t/min),每次输灰压力降至0.05MPa以下;原系统是根据输灰管道压力(0.01MPa)、时间进行设定(时间根据实际运行进行调整)进行控制。
2)输送灰量:(1)先导输灰系统每次输灰灰量是根据仓泵大小、数量来决定的,(仓泵容积×数量=灰量(灰量小于输灰管道最大流量),灰量就是每次输灰灰量);(2)原输灰系统每次输灰灰量是以落灰时间决定的,最大不超过仓泵容积的75%。
3)系统逻辑:(1)先导输灰系统输送过程为:装料、加压、输送,装料:以料位和时间进行控制,料位触发为佳,输送:只需要输送至主输灰管道即可,其他输送工作由输灰管道上栓塞阀自动完成。
(2)原输灰系统输送过程为:装料、加压流化、输送、吹扫,装料:以时间进行控制,料位进行辅助(装料较少,能耗较高);输送:输送至指定灰库(气源压力高);吹扫:输送完毕以大气量进行吹扫,确保管道畅通(流速最高、磨损最大)。
4)系统气源配置:(1)先导系统配置:主进气、伴气管道;(2)原输灰系统:主进气、背压进气、一次气、二次气、流化气、吹堵气等。
5)技术优劣对比
(1)先导输灰系统:
①不堵管:可适应任何粉体物料的输送系统,安装栓塞阀后系统永远不会发生堵管,且可靠性非常高。
②远距离:可以实现理想中的远距离输送,理论上想送多远都有可能,可以实现真正的远距离(例2000米以上的)且可以稳定运行,当输送距离超过800米时,常规输送系统必须通过合理的配气、控制等进行调节,此时只能降低系统的灰气比;当输送距离超过1200米时,常规输送系统必须增加管路增压器,以进行对管道内的物料二次流化,防止气灰分层,又一次降低灰气比、增加系统流速、增加管道磨损。
③低能耗:常规输送系统输送分为四个过程,进料、加压流化、输送、管道吹扫;新型栓塞输送系统只三个过程,进料、加压输送,省略了管道吹扫;管道吹扫的过程有以下几个特点,流速高、灰气比小、浪费大量压缩空气。新型栓塞输送系统可以实现所有物料的满管输送,流速低,仓泵里面没有灰时就可停止输送,在管道内的物料不会影响下一个过程的输送,不会堵管。
④磨损小:本实施例因为是满管输送,所以输送流速低,流速和磨损成正比,对管道弯头等的磨损比常规输送系统低很多。输送流速平均不超过5m/s,灰库端不超过8m/s。
⑤效率高:同等输灰管径输送量是常规输送系统的一倍以上,同等的系统配置,输送能力可提高一倍以上。
⑥大比重:输送系统适应性广,几乎所有的粉状物料都可以输送,且不会堵管。
⑦简配置:系统配置相当简单,没有繁琐的控制,没有繁琐的配气,仓泵只有主进气一个进气点,所有的仓泵流化、一次气、二次气都不需要,减少的系统的故障点、控制点。
(2)原系统:①系统结构复杂:系统设备配置多、输送繁杂。②适应能力低:当设计燃煤发生变化,系统适应能力差,会出现频繁堵管、用气量增大等特点。③使用寿命短:气力输灰管道及弯头的磨损与用气量成正比,用气量越多,管道内的流速越快,对弯头的磨损增加。输送系统参数调整不合理,例如装料时间短,输送过于频繁,增加了系统的磨损。④能耗高:灰量输送效率低、管道吹扫耗气量大。⑤故障点多:设备检修点多,设备寿命短。
6)改造后控制系统变化:装料以料位计触发为优先;系统输送过程进行简化,取消吹扫、补气、吹堵、流化等控制系统;合并输灰单元采用队列输送方式。
7)灰气比:是指输送用气体的质量与灰量的质量比,常规为一公斤气可以送走多少公斤灰,空气的比重约1.29kg/m3,粉煤灰的比重约为750kg/m3,传统输灰系统灰气比为25:1,智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统灰气比为50:1。本实施例智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统针对颗粒小于5mm、灰分达到30%以上的灰,都可以输送。
本实施例智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统的特点:
1.不堵管(永远),输送方式与传统的密相输送方式有着本质的区别,比较容易的理解为仓泵流化系统变化为管道流化系统。
2.进气方式改变、配置简单:所有的仓泵流化风系统只保留一个主进气,其它的仓泵流化、二次气、防堵气、管道助吹全部取消,降低仓泵系统的故障点。
3.节能,输送气源压力经过调压阀后,只须要0.3Mpa压力就可以满足输送系统的用气要求,大大降低了系统的用气量,节气效果可达到50%(保证值)以上。
4.磨损小,本系统可实现满泵、满管输送,输送效率较常规输送系统提高3倍以上,气力输灰用气量下降,输送浓度高,流速低,介质在灰管内流动时可以达到最大的气灰比,可以达到理想的恒压恒流状态,相同的灰量在用气量降低的情况下,磨损必然下降,使输送系统的管道,阀门等使用寿命更长。
5.输送频率大大下降,改造后只须要2-3个循环,进料阀、出料阀动作次数明显减少,本来可以用一年的阀门,使用寿命可延长3倍以上。
6.可实现远距离输送,输送距离理论上讲不受限制,可以达到几千米以上,且可以稳定运行。
7.不受现场条件限制,现场管道、弯头、上升、下降等不受任何限制,都可以实现畅通输送。
8.输送大比重的物料更有优势,例如锅炉省煤器灰、石灰石粉、炉渣等,只要颗粒小于5mm、灰分达到30%以上,就可以输送。
本实施例智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统阀门故障处理:
1)先导输灰系统系统阀门故障如何发现
(1)先导输灰系统长时间维持输送压力高,压力没有波动,且持续时间超过20分钟以上,可判断为堵管,检查管道是否有异物掉落情况,可通过先导阀压力表进行判断。
(2)灰斗有积灰,输送能力达不到,此情况出现在长时间检修后,属于正常现象,如果输送系统正常还有高料位,可适当提高输送气源压力至0.40Mpa,输送压力越高,输送效率越高,每提高一个压力值得,可提高20%的输送能力,但同样会提高系统的用气量,只要系统可以潢足正常输灰要求,且有一定的输送富余时间,例如一个循环周期内还有较多的等待时间,可以通过缩短循环周期的方式迅速排除灰斗积灰,不是特殊情况下,不建议提高输送压力,如果是通过提高输送压力排除灰斗积灰后要及时恢复。
(3)栓塞阀不动作。在保证栓塞阀伴气管道有气的条件下,在输灰的过程中,栓塞阀的压力表指示为动态的输灰压力,也就是表示输灰管道内压力,如果在输灰过程中,栓塞阀的压力表始终批示为0,则表示此栓塞阀不动作,造成此种现象的原因多是伴气管道里面有杂质,堵塞栓塞阀阻尼孔,此时可逆时针调节阻尼孔调节螺栓一圈,增加阻尼孔的过气量即可。
(4)先导系统堵管的快速检查及处理方法。首先出现堵管情况时,应根据栓塞阀压力表的指针进行判断,堵管的地方压力表指针高,不堵的地方压力表没有压力,根据管道上的栓塞阀压力表指示的数值,可快速找到堵管点。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上,对仓泵2的排气管路以及灰斗和仓泵之间的仓泵供料管道进行升级改造。
如图2至图4所示,检修阀30安装在所述灰斗1的出料口上、并依次通过所述仓泵供料管道4和所述入口圆顶阀3与所述仓泵2的进料口导通,所述仓泵2的排气口通过排气总管9分别与第一排气管路10的进气端和第二排气管路25的进气端流体导通,所述第一排气管路10的出气端与所述灰斗1的进料口导通,所述第二排气管路25的出气端与所述仓泵供料管道4导通;所述第一排气管路10上安装有第一单向阀11和第一气流监测机构,所述第二排气管路25上安装有第二单向阀12和第二气流监测机构,所述第一单向阀11的开启阈值大于所述第二单向阀12的开启阈值。
所述排气总管9的排气通道横截面积等于所述第一排气管路10的排气通道横截面积和所述第二排气管路25的排气通道横截面积之和,所述第一排气管路10的排气通道横截面积等于所述第二排气管路25的排气通道横截面积。
所述第一排气管路10上安装有第一排气阀13,所述第二排气管路25上安装有第二排气阀14;所述第一气流监测机构位于所述第一排气阀13与所述第一单向阀11之间的所述第一排气管路10上,所述第二气流监测机构位于所述第二单向阀12与所述第二排气阀14之间的所述第二排气管路25上。
所述第一单向阀11邻近所述第一排气管路10的气体入口,所述第一排气阀13邻近所述第一排气管路10的气体出口,所述第二单向阀12邻近所述第二排气管路25的气体入口,所述第二排气阀14邻近所述第二排气管路25的气体出口。所述第二单向阀12的开启阈值为所述第一单向阀11的开启阈值的30%。
所述第一单向阀11包括第一阀球15和第一压缩弹簧16,所述第一压缩弹簧16的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶17上,所述第一压缩弹簧16的另一端与所述第一阀球15固定连接,并且所述第一压缩弹簧16将所述第一阀球15抵顶在阀体进气口18上。所述第二单向阀12包括第二阀球19和第二压缩弹簧20,所述第二压缩弹簧20的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶17上,所述第二压缩弹簧20的另一端与所述第二阀球19固定连接,并且所述第二压缩弹簧20将所述第二阀球19抵顶在阀体进气口18上。
所述仓泵供料管道4的周向外侧壁上安装有环形供气管26,并且所述仓泵供料管道4的管壁上开设有吹气通道27,所述第二排气管路25依次通过所述环形供气管26和所述吹气通道27与所述仓泵供料管道4导通。所述第二排气管路25与所述环形供气管26导通的出气口上安装有灰尘滤网21;所述灰尘滤网21的网孔孔径小于所述灰斗1内灰分的粒径。
本实施例中所述第一气流监测机构和所述第二气流监测机构均为超声气体流量计,利用超声波的传播速度随流速变化而发生变化的原理来测量的气体的流速,能够比较准确且精确地检测到所述第一排气管路10和所述第二排气管路25内的少量气体流动;所述第二单向阀12的开启阈值大小为所述第一单向阀11的开启阈值大小的30%,确保仓泵2内的气体能够在进料初期至接近进料末期的过程中,始终保持循环清扫仓泵供料管道和入口圆顶阀,防止进料过程中仓泵供料管道和入口圆顶阀发生堵塞,同时可以使得在排气总阀22和入口圆顶阀3关闭之后,仓泵供料管道4与第二单向阀12之间的第二排气管路25内留存的气体具有较大的压力,可以对仓泵供料管道4内灰料施加较大的下行外力。
如图3所示,所述第一单向阀11包括第一阀球15和第一压缩弹簧16,所述第一压缩弹簧16的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶17上,所述第一压缩弹簧16的另一端与所述第一阀球15固定连接,并且所述第一压缩弹簧16将所述第一阀球15抵顶在阀体进气口18上。所述第二单向阀12包括第二阀球19和第二压缩弹簧20,所述第二压缩弹簧20的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶17上,所述第二压缩弹簧20的另一端与所述第二阀球19固定连接,并且所述第二压缩弹簧20将所述第二阀球19抵顶在阀体进气口18上。
对于不同电场的输灰系统进行升级改造的时候,要根据所述仓泵2进料口处灰料下落的惯性选择合适弹性系数的所述第一压缩弹簧16及合适重量的所述第一阀球15,确保在所述第一单向阀11达到开启阈值的时候,所述仓泵2内的气体远远不足以阻挡进料口处灰料下落到所述仓泵2内。假设在入口圆顶阀3打开的时候,所述仓泵2进料口处灰料下落的净推动力为F,进料口处横截面积为S,仓泵2内气体压强为P,进料过程中只有F>P*S才能实现顺利进料。假设所述第一单向阀11的开启阈值为F1(即使得所述第一阀球15离开阀体进气口18的气体压力),选择所述第一压缩弹簧16及所述第一阀球15时,第一要使得在仓泵进料的整个过程中仓泵内气体对所述仓泵2进料口处灰料施加的压力始终小于F,第二要使得所述仓泵2进料初期以及进料中期所述仓泵2内气压升高不足以开启所述第一单向阀11。假设所述第二单向阀12的开启阈值为F2(即使得所述第二阀球19离开阀体进气口18的气体压力),由于所述第一单向阀11的开启阈值F1为所述第二单向阀12的开启阈值为F2的30%,因而在所述仓泵2进料初期以及进料中期,所述仓泵2内气体能够一直清扫仓泵供料管道4和入口圆顶阀3,直至所述仓泵2进料末期,仓泵2内气压升高到足以开启所述第一单向阀11而实现仓泵2向外排气至进料结束。
所述仓泵2进料的时候,入口圆顶阀3、排气总阀22、第一排气阀13(常开)和第二排气阀14(常开)均打开;所述仓泵2进料结束,入口圆顶阀3、排气总阀22均关闭。在灰斗1内的料进入仓泵2的同时,将仓泵2排出的气体引导至仓泵供料管道4,从而使得气体随灰料下行通过仓泵供料管道4和入口圆顶阀5而进入到仓泵2内,随后灰料下落至仓泵2底部,而气体则通过仓泵2顶部的排气口排出仓泵2。由于第一单向阀11的开启阈值大于第二单向阀12的开启阈值,使得仓泵2进料初始阶段气体不会从第一单向阀11流出,从而可以利用仓泵2内的气体在进料初始阶段循环清扫仓泵供料管道4和入口圆顶阀5的作用,由于灰斗1在仓泵2的正上方,灰斗1内的灰分在重力以灰斗内灰料压力的作用下向下流动,不会由于仓泵2内气体压力微小升高而影响灰斗1向仓泵2正常进料;当然,为了加快进料速度及防止由于仓泵2内气体压力微升而可能造成的进料不畅,所述吹气通道轴线29与所述仓泵供料管道轴线28的夹角必须要大于或等于60°,使得所述吹气通道27的出气口斜向下朝向入口圆顶阀3,这样可以将仓泵2内的气压更加有效地施加在灰料上以加速灰斗1内的灰料出料。在仓泵2进料末期,仓泵2内气体压力增大至第一单向阀13的开启阈值,使得第一单向阀13开启,从而可以在进料末期同步排出仓泵2内的气体,实现持续进料。进料结束后,排气总阀22和入口圆顶阀3关闭,排气总管9内气压逐渐降低至第一单向阀11和第二单向阀12依次自动关闭,此时仓泵供料管道4与第二单向阀12之间的第二排气管路25内留存的气体具有一定的压力,可以对仓泵供料管道4内灰料施加一定的下行外力。
气力输灰系统正常工作时,仓泵2的每个进料周期内:初始进料阶段第一气流监测机构能够检测到气体流动,进料末期第一气流监测机构和第二气流监测机构能够同时检测到气体流动,进料结束后第一气流监测机构和第二气流监测机构均检测不到气体流动。间隔一定的时间(仓泵内灰分流化加压、仓泵出料以及吹扫总时间),如果第一气流监测机构和第二气流监测机构同时检测到气体流动,则说明仓泵2出料不畅,可能仓泵2出料口、仓泵出料口连接管道或者仓泵出料输送管发生了堵塞;如果第一气流监测机构和第二气流监测机构均未能检测到气体流动,则说明仓泵供料管道发生了堵塞;如果第一气流监测机构只检测到气体流速骤然降低且不再升高,则说明灰斗内灰料不足,需要加大向灰斗内供料。

Claims (10)

1.智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,发电厂的每台炉只设两根通向灰库(105)的输灰总管道;一电场和省煤器为第一输送单元,使用第一输灰总管道(100)向灰库(105)输灰;其余电场合并为第二输送单元,使用第二输灰总管道(101)向灰库(105)输灰;沿第一输灰总管道(100)和第二输灰总管道(101)的走向分别设置有先导输灰伴气管,第一输灰总管道(100)和第二输灰总管道(101)上分别安装有第一栓塞阀(103),第一栓塞阀(103)的进气口通过第一先导导气管(104)与先导输灰伴气管流体导通,第一栓塞阀(103)的出气口与第一输灰总管道(100)或第二输灰总管道(101)流体导通;平直段的第一输灰总管道(100)和第二输灰总管道(101)上相邻第一栓塞阀(103)的间隔为4米-6米,弯曲段的第一输灰总管道(100)和第二输灰总管道(101)上相邻第一栓塞阀(103)的间隔为1米-1.5米;
第一输送单元包括用于一电场输灰的输送子单元和/或用于省煤器输灰的输送子单元,第二输送单元包括用于二电场输灰的输送子单元、用于三电场输灰的输送子单元和用于四电场输灰的输送子单元,每个输送子单元均包括灰斗(1)、两个或两个以上的仓泵(2)、仓泵出料输送管(8)、入口圆顶阀(3)、沿仓泵出料输送管(8)的走向设置的输灰伴气分支管、以及安装在仓泵出料输送管(8)上的第二栓塞阀(108);灰斗(1)与仓泵(2)之间通过入口圆顶阀(3)导通,第二栓塞阀(108)的进气口通过第二先导导气管(109)与输灰伴气分支管流体导通,第二栓塞阀(108)的出气口与仓泵出料输送管(8)流体导通;第一输送单元的仓泵出料输送管(8)与第一输灰总管道(100)导通,第二输送单元的仓泵出料输送管(8)与第二输灰总管道(101);在相邻两个仓泵(2)之间的仓泵出料输送管(8)上:相邻第二栓塞阀(108)的间隔为1.5米-2.5米;
仓泵出料输送管(8)的进气端、先导输灰伴气管的进气端、以及输灰伴气分支管的进气端分别与气源母管(110)流体导通。
2.根据权利要求1所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,第一输灰总管道(100)与一电场的仓泵出料输送管(8)为同一条管道;沿第一输灰总管道(100)的走向设置的先导输灰伴气管与沿一电场的仓泵出料输送管(8)的走向设置的输灰伴气分支管为同一条管道,即为一电场输灰伴气母管(102);
二电场的仓泵出料输送管(8)向三电场方向延伸出二电场输灰母管(130),二电场输灰母管(130)通过二电场输灰出料阀(114)与第一三通(128)的第一口导通,三电场的仓泵出料输送管(8)通过三电场输灰出料阀(118)与第一三通(128)的第二口导通,第一三通(128)的第三口通过二三电场输灰母管(131)和二三电场输灰总出料阀(127)与第二三通(129)的第一口导通,四电场的仓泵出料输送管(8)通过四电场输灰出料阀(124)与第二三通(129)的第二口导通,第二三通(129)的第三口与第二输灰总管道(101)导通;
第二输送单元的输灰伴气分支管包括二电场输灰伴气分支管(111)、三电场输灰伴气分支管(115)和四电场输灰伴气分支管(121);二电场输灰伴气分支管(111)沿二电场输灰母管(130)的走向延伸;沿二三电场输灰母管(131)的走向安装有二三电场输灰伴气母管(119);沿第二输灰总管道(101)的走向设置的先导输灰伴气管为二三四电场输灰伴气母管(125);
二电场输灰母管(130)和二三电场输灰母管(131)上分别安装有第二栓塞阀(108),二电场输灰母管(130)与二电场输灰伴气分支管(111)之间通过第二栓塞阀(108)导通,二三电场输灰母管(131)与二三电场输灰伴气母管(119)之间通过第二栓塞阀(108)导通;平直段的二电场输灰母管(130)和二三电场输灰母管(131)上相邻第二栓塞阀(108)的间隔为4米-6米,弯曲段的二电场输灰母管(130)和二三电场输灰母管(131)上相邻第二栓塞阀(108)的间隔为1米-1.5米。
3.根据权利要求2所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,首先满足如下条件时开始正常启动输灰:气源母管(110)内气体压力大于0.30MPa,第一输灰总管道(100)、第二输灰总管道(101)、二电场输灰母管(130)、二三电场输灰母管(131)和仓泵出料输送管(8)内的压力均小于0.03MPa;灰库已经开启,并且已经开启的灰库没有高料位报警。
4.根据权利要求3所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,一电场输灰时:一电场输灰出料阀(132)处于关闭状态,一电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步:仓泵(2)的排气阀通过电磁阀得电开启,仓泵(2)的入口圆顶阀开启延时定时器将启动;
第二步:仓泵(2)的入口圆顶阀开启延时定时器已完成,通过电磁阀得电开启;仓泵(2)的入口圆顶阀开启定时器将启动,灰斗(1)内的灰在重力作用下落入到仓泵(2)内;
第三步:当仓泵(2)的入口圆顶阀开启定时器已完成或料位触发,仓泵(2)的入口圆顶阀和排气阀将通过电磁阀失电关闭;
第四步:当仓泵(2)的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,一电场输灰出料阀(132)开启,一电场输灰伴气母管空气阀(107)开启延时定时器将启动;
第五步:当一电场输灰伴气母管空气阀(107)开启延时定时器已完成,一电场输灰伴气母管空气阀(107)将通过电磁阀得电开启,空气进入一电场输灰伴气母管(102),一电场输灰主进气空气阀(106)开启延时定时器将启动;
第六步:一电场输灰主进气空气阀(106)开启延时定时器已完成,一电场输灰主进气空气阀(106)将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵(2)内,物料被排进仓泵出料输送管(8)内;
第七步:物料通过第一输灰总管道(100)被输送至灰库(105),当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,一电场输灰主进气空气阀(106)、一电场输灰伴气母管空气阀(107)将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第八步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
二电场输灰时:四电场输灰出料阀(124)和三电场输灰出料阀(118)均处于关闭状态;二电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当所有仓泵(2)的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)开启延时定时器将启动;
第五步:二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)开启已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动;
第六步:当二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入二电场输灰伴气分支管(111)、二三电场输灰伴气母管(119)和二三四电场输灰伴气母管(125),二电场输灰主进气空气阀(112)开启延时定时器将启动;
第七步:二电场输灰主进气空气阀(112)开启延时定时器已完成,二电场输灰主进气空气阀(112)将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵(2),物料被排进仓泵出料输送管(8)内;
第八步:物料依次通过二电场输灰母管(130)、二三电场输灰母管(131)和第二输灰总管道(101)被输送至灰库(105),当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,二电场输灰主进气空气阀(112)通过电磁阀关闭,二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)延时关闭启动;
第九步:二电场输灰伴气分支空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)延时已完成,将通过电磁阀失电关闭;输灰压力降至0.01MPa,二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器将启动;
第十步:二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
三电场输灰时:四电场输灰出料阀(124)和二电场输灰出料阀(114)均处于关闭状态;三电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当仓泵(2)的入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)开启延时定时器将启动;
第五步:三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)开启已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动;
第六步:当三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入三电场输灰伴气分支管(115)、二三电场输灰伴气母管(119)和二三四电场输灰伴气母管(125);三电场输灰主进气空气阀(116)开启延时定时器将启动;
第七步:三电场输灰主进气空气阀(116)开启延时定时器已完成,三电场输灰主进气空气阀(116)将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵(2)内,物料被排进仓泵出料输送管(8);
第八步:物料依次通过二三电场输灰母管(131)和第二输灰总管道(101)被输送至灰库(105),当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,三电场输灰主进气空气阀(116)电磁阀关闭,三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时器启动;
第九步:三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)延时已完成,将通过电磁阀失电关闭;当输灰压力降至0.01MPa,三电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器将启动;
第十步:三电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,循环复位定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
四电场输灰时:二电场输灰出料阀(114)和三电场输灰出料阀(118)均处于关闭状态;四电场每次输送循环按照以下步骤运行:
第一步、第二步和第三步与一电场相同;
第四步:当仓泵(2)的入口圆顶阀已关闭并且密封,四电场输灰出料阀(124)开启延时定时器将启动;
第五步:四电场输灰出料阀(124)开启已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动;
第六步:当四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入四电场输灰伴气分支管(121)和二三四电场输灰伴气母管(125);四电场输灰主进气空气阀(122)开启延时定时器将启动;
第七步:四电场输灰主进气空气阀(122)开启延时定时器已完成,四电场输灰主进气空气阀(122)将通过电磁阀得电开启,空气进入仓泵(2)内,物料被排进仓泵出料输送管(8);
第八步:物料依次通过第二输灰总管道(101)被输送至灰库(105),当安全输送定时器已完成,并且输送管道内的压力低于0.03MPa,发出输送完成的信号,四电场输灰主进气空气阀(122)电磁阀关闭,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时器启动;
第九步:四电场输灰伴气分支管空气阀(123)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀失电关闭;当输灰管道压力达到0.01MPa,四电场输灰出料阀(124)关闭延时定时器将启动;
第十步:四电场输灰出料阀(124)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;循环复位定时器延时定时器启动;
第十一步:当循环复位定时器已完成,输送循环结束;
二、三、四电场其中一个输送子单元输灰时,其余两个单元进行落料步续,以装料触发顺序进行队列输送;
输送子单元投运检测管道及控制点有无故障检测时,进行如下管道吹扫:
一电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,一电场输灰伴气母管空气阀(107)开启延时定时器将启动;
步骤二:当一电场输灰伴气母管空气阀(107)延时定时器已完成,一电场输灰伴气母管空气阀(107)将通过电磁阀得电开启,空气进入一电场输灰伴气母管(102);一电场输灰主进气空气阀(106)开启延时定时器将启动;
步骤三:一电场输灰主进气空气阀(106)开启延时定时器已完成,一电场输灰主进气空气阀(106)将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统;一电场输灰主进气空气阀(106)关闭延时定时器将启动;
步骤四:一电场输灰主进气空气阀(106)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭,一电场输灰伴气母管空气阀(107)关闭延时定时器将启动;
步骤五:一电场输灰伴气母管空气阀(107)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
二电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)开启延时定时器将启动;
步骤二:二电场输灰出料阀(114)和二三电场输灰总出料阀(127)开启已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动;
步骤三:当二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入二电场输灰伴气分支管(111)、二三电场输灰伴气母管(119)和二三四电场输灰伴气母管(125);二电场输灰主进气空气阀(112)开启延时定时器将启动;
步骤四:二电场输灰主进气空气阀(112)开启延时定时器已完成,二电场输灰主进气空气阀(112)将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,二电场输灰主进气空气阀(112)关闭延时定时器将启动;
步骤五:二电场输灰主进气空气阀(112)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器将启动;
步骤六:二电场输灰伴气分支管空气阀(113)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;二电场输灰出料阀(114)关闭延时定时器将启动;
步骤七:二电场输灰出料阀(114)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
三电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)开启延时定时器将启动;
步骤二:三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)开启已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动;
步骤三:当三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入三电场输灰伴气分支管(115)、二三电场输灰伴气母管(119)和二三四电场输灰伴气母管(125);三电场输灰主进气空气阀(116)开启延时定时器将启动;
步骤四:三电场输灰主进气空气阀(116)开启延时定时器已完成,三电场输灰主进气空气阀(116)将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,三电场输灰主进气空气阀(116)关闭延时定时器将启动;
步骤五:三电场输灰主进气空气阀(116)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器将启动;
步骤六:三电场输灰伴气分支管空气阀(117)、二三电场输灰伴气母管空气阀(120)和二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器将启动;
步骤七:三电场输灰出料阀(118)和二三电场输灰总出料阀(127)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;
四电场管道吹扫步骤如下:
步骤一:当入口圆顶阀已关闭并且密封,信号反馈正常,四电场输灰出料阀(124)开启延时定时器将启动;
步骤二:四电场输灰出料阀(124)开启已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器将启动。;
步骤三:当四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)开启延时定时器已完成,四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)将通过电磁阀得电开启,空气进入四电场输灰伴气分支管(121)和二三四电场输灰伴气母管(125);四电场输灰主进气空气阀(122)开启延时定时器将启动;
步骤四:四电场输灰主进气空气阀(122)开启延时定时器已完成,四电场输灰主进气空气阀(122)将通过电磁阀得电开启,空气进入输灰系统,四电场输灰主进气空气阀(122)关闭延时定时器将启动;
步骤五:四电场输灰主进气空气阀(122)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器将启动;
步骤六:四四电场输灰伴气分支管空气阀(123)、二三四电场输灰伴气母管空气阀(126)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭;四电场输灰出料阀(124)关闭延时定时器将启动;
步骤七:四电场输灰出料阀(124)关闭延时定时器已完成,将通过电磁阀失电关闭。
5.根据权利要求1-3任一所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,检修阀(30)安装在灰斗(1)的出料口上、并依次通过仓泵供料管道(4)和入口圆顶阀(3)与仓泵(2)的进料口导通;所述仓泵(2)的排气口通过排气总管(9)分别与第一排气管路(10)的进气端和第二排气管路(25)的进气端流体导通,所述第一排气管路(10)的出气端与所述灰斗(1)的进料口导通,所述第二排气管路(25)的出气端与所述仓泵供料管道(4)导通;所述第一排气管路(10)上安装有第一单向阀(11)和第一气流监测机构,所述第二排气管路(25)上安装有第二单向阀(12)和第二气流监测机构,所述第一单向阀(11)的开启阈值大于所述第二单向阀(12)的开启阈值。
6.根据权利要求5所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,所述排气总管(9)的排气通道横截面积等于所述第一排气管路(10)的排气通道横截面积和所述第二排气管路(25)的排气通道横截面积之和,所述第一排气管路(10)的排气通道横截面积等于所述第二排气管路(25)的排气通道横截面积。
7.根据权利要求5所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,所述第一排气管路(10)上安装有第一排气阀(13),所述第二排气管路(25)上安装有第二排气阀(14);所述第一气流监测机构位于所述第一排气阀(13)与所述第一单向阀(11)之间的所述第一排气管路(10)上,所述第二气流监测机构位于所述第二单向阀(12)与所述第二排气阀(14)之间的所述第二排气管路(25)上;所述第一单向阀(11)邻近所述第一排气管路(10)的气体入口,所述第一排气阀(13)邻近所述第一排气管路(10)的气体出口,所述第二单向阀(12)邻近所述第二排气管路(25)的气体入口,所述第二排气阀(14)邻近所述第二排气管路(25)的气体出口。
8.根据权利要求5所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,第一气流监测机构和第二气流监测机构均为流量计;第二单向阀(12)的开启阈值大小为第一单向阀(11)的开启阈值大小的20%-50%。
9.根据权利要求5所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,所述第一单向阀(11)包括第一阀球(15)和第一压缩弹簧(16),所述第一压缩弹簧(16)的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶(17)上,所述第一压缩弹簧(16)的另一端与所述第一阀球(15)固定连接,并且所述第一压缩弹簧(16)将所述第一阀球(15)抵顶在阀体进气口(18)上;所述第二单向阀(12)包括第二阀球(19)和第二压缩弹簧(20),所述第二压缩弹簧(20)的一端固定安装在阀体出气口端的环形台阶(17)上,所述第二压缩弹簧(20)的另一端与所述第二阀球(19)固定连接,并且所述第二压缩弹簧(20)将所述第二阀球(19)抵顶在阀体进气口(18)上。
10.根据权利要求5所述的智能先导式自动栓塞高效节气治堵防磨控制系统,其特征在于,所述仓泵供料管道(4)的周向外侧壁上安装有环形供气管(26),并且所述仓泵供料管道(4)的管壁上开设有吹气通道(27),所述第二排气管路(25)依次通过所述环形供气管(26)和所述吹气通道(27)与所述仓泵供料管道(4)导通;所述吹气通道轴线(29)与所述仓泵供料管道轴线(28)的夹角大于或等于60°;所述第二排气管路(25)与所述环形供气管(26)导通的出气口上安装有灰尘滤网(21);所述灰尘滤网(21)的网孔孔径小于所述灰斗(1)内灰分的粒径。
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