CN112547295B - 一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统 - Google Patents

一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统，属于磨煤机一次风速测量的吹扫技术领域，包括磨煤机和DCS控制器，所述磨煤机连通有一次风速测量装置，一次风速测量装置包括与磨煤机出口管连通的粉管，粉管上设置有差压变送器和温度传感器，差压变送器和温度传感器与DCS控制器分别连接，所述粉管上设置有吹扫系统。本发明是专为一次风速测量装置设计而成，本申请可在收集了一次风速测量数据后进行对比判断自动运行吹扫操作，避免堵塞，保证一次风速能够正确及时反映粉管内煤粉运行状态，避免影响运行人员对磨煤机运行状态的监视，保证机组安全稳定运行。

Description

一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统
技术领域
本发明涉及磨煤机一次风速测量的吹扫技术领域，具体涉及一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统。
背景技术
在燃煤发电厂实际运行过程中，准确地测量影响锅炉燃烧工况的主要参数，进而有目的、有计划、精确地控制、调整燃烧，寻找和建立最佳的燃烧工况是非常必要的。由于煤粉悬浮燃烧是建立在固体微粒在宏观气态流场下进行燃烧化学反应模式基础上的。所以，在燃烧调整中，关键的调整项目是，首先保证锅炉磨煤机一次风速、风量的匹配均匀合理，在炉膛中建立起良好的空气动力工况。准确、可靠的测量出一次风速是建立起炉膛内部合理的空气动力场，降低炉膛的最高燃烧温度，有效控制NO2的生成量，是保证锅炉燃烧的安全、经济性，实现锅炉燃烧优化的基础。
大量运行实践表明：锅炉燃烧的安全性和经济性与一、二次风的调整有密切关系。对于一次风来说，风速过低易造成堵管、碰口着火距离过近甚至在一次风管道内燃烧，风速过低易造成断流、熄火放炮、送风管道磨损严重，风速不均易造成燃烧中心的偏移、局部结焦、锅炉爆漏等、因此对于一次风的监测是必须的。
目前，磨煤机出口一次风速测量一般采用差压式取样，通过迎风和背风压差随流速增加而增加的特性，来测量一次风速，由于一次风中带有大量煤粉，极易堵塞取样管(粉管)，各厂家产品虽做了防堵处理，但效果不明显，特别是在煤种发生变化时，堵塞更为明显，严重的每天要对管路吹扫两次才能正常投用，极大影响了运行人员对磨煤机运行状态的监视，加大了检修人员劳动强度，严重的会因调整不及时造成锅炉局部灭火，影响机组安全稳定运行。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统；该用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法及系统是专为一次风速测量装置设计而成，本申请可为一次风速测量装置的粉管进行吹扫，避免堵塞，保证一次风速能够正确及时反映粉管内煤粉运行状态，避免影响运行人员对磨煤机运行状态的监视，保证机组安全稳定运行。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法，包括以下步骤：
步骤1：机组内的磨煤机开启运行，其相配的一次风速测量装置也随之开启运行，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤2：从步骤1中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机；
步骤3：根据步骤2的判定结果，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤4：根据步骤2的判定结果，判定该与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机开启其相配的吹扫系统；
步骤5：关闭步骤4所得的磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤6：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤7：从步骤6中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机；
步骤8：根据步骤7的判定结果，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤9：根据步骤7的判定结果，判断该与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机是否是6小时内完成过吹扫；
步骤10：根据步骤9的判定结果，停止该磨煤机运行，并发出报警信息；
步骤11：根据步骤9的判定结果，关闭该磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤12：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器。
通过上述设计，本方案可更好的为粉管进行自动吹扫，也能更好的帮助工作人员及时发现运行异常的磨煤机。
一种用于磨煤机一次风速测量的定期吹扫方法，包括以下步骤：
步骤1：机组内的磨煤机开启运行，其相配的一次风速测量装置也随之开启运行；
步骤2：DCS控制器记录每台磨煤机的运行时间；
步骤3：根据步骤2获得的运行时间，判定运行时间是否超过12小时；
步骤4：根据步骤3的判定结果，记录每台磨煤机的运行时间；
步骤5：根据步骤3的判定结果，关闭该磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤6：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器。
通过上述设计，本方案可更好的为粉管进行定期自动吹扫(每12小时吹扫一次)，协助一次风速测量装置测量的更精确。
一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，包括磨煤机和DCS控制器，所述磨煤机连通有一次风速测量装置，一次风速测量装置包括与磨煤机出口管连通的粉管，粉管上设置有差压变送器和温度传感器，差压变送器和温度传感器与DCS控制器分别连接，所述粉管的上部连通有电磁阀Ⅰ，电磁阀Ⅰ连通有吹扫气源；所述粉管的下部连通有电磁阀Ⅱ，电磁阀Ⅱ连通有出灰管；所述电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ与DCS控制器分别连接。
通过上述设计，本方案可更好的完成吹扫操作。
本发明进一步改进中，上述磨煤机出口管和粉管之间设置有电磁阀Ⅲ。
通过控制电磁阀Ⅲ的通断，进而控制磨煤机出口管和一次风速测量装置(粉管)之间的通断。
本发明进一步改进中，上述吹扫气源包括空气压缩机。
通过上述设计，本方案可更便于为粉管进行吹扫。
本发明进一步改进中，上述出灰管连通有除尘器。
通过上述设计，本方案可更便于处理粉管内被吹出的粉尘，避免污染环境。
本发明进一步改进中，上述除尘器采用小型脉冲布袋除尘器。
通过上述设计，本方案可更便于降低研发费用，尽快实现产品化，产生经济效益。
本发明进一步改进中，上述空气压缩机、小型脉冲布袋除尘器和电磁阀Ⅲ分别与DCS控制器连接。
通过上述设计，本方案可更便于控制吹扫操作；DCS控制器的型号可采用NT6000DCS的T2550控制器，也可采用其他型号，使用者根据自身使用需求自行决定。
本发明进一步改进中，上述DCS控制器的芯片上设置有风速测量模块、信息处理模块和吹扫控制模块；
所述风速测量模块负责将差压变送器和温度传感器反馈的信息发送至信息处理模块；
所述信息处理模块负责处理风速测量模块发至的信息，得到风速信息，根据风速信息判断出粉管是否堵塞，并根据判断结果得出命令信息发至吹扫控制模块；
所述吹扫控制模块根据信息处理模块发至的信息控制电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、空气压缩机和小型脉冲布袋除尘器的开关。
通过上述设计，本方案可更便于实现吹扫操作。
本发明进一步改进中，上述粉管的数量为四根。
本方案采用的是四根粉管，具体实施时，使用者可根据自身情况决定使用几根粉管；使用时，每根粉管都要安装电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ和电磁阀Ⅲ，空气压缩机和小型脉冲布袋除尘器则根据实际情况决定是每台磨煤机共享一台空气压缩机和一台小型脉冲布袋除尘器，还是多台磨煤机用一台空气压缩机和一台小型脉冲布袋除尘器。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明是专为一次风速测量装置设计而成，本申请可为一次风速测量装置的粉管进行吹扫，避免堵塞，保证一次风速能够正确及时反映粉管内煤粉运行状态，避免影响运行人员对磨煤机运行状态的监视，保证机组安全稳定运行。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明自动吹扫流程示意图。
图2是本发明定期吹扫流程示意图。
图3为本发明结构示意图。
图4为本发明控制系统框图。
图中所示：1-磨煤机出口管；2-粉管；3-电磁阀Ⅰ；4-空气压缩机；5-电磁阀Ⅱ；6-小型脉冲布袋除尘器；7-电磁阀Ⅲ。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法，包括以下步骤：
步骤1：机组内的磨煤机开启运行，其相配的一次风速测量装置也随之开启运行，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤2：从步骤1中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机；
步骤3：根据步骤2的判定结果，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤4：根据步骤2的判定结果，判定该与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机开启其相配的吹扫系统；
步骤5：关闭步骤4所得的磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤6：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤7：从步骤6中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机；
步骤8：根据步骤7的判定结果，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤9：根据步骤7的判定结果，判断该与其他磨煤机风速相差大于30％的磨煤机是否是6小时内完成过吹扫；
步骤10：根据步骤9的判定结果，停止该磨煤机运行，并发出报警信息；
步骤11：根据步骤9的判定结果，关闭该磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤12：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器。
如图2所示，一种用于磨煤机一次风速测量的定期吹扫方法包括以下步骤：
步骤1：机组内的磨煤机开启运行，其相配的一次风速测量装置也随之开启运行；
步骤2：DCS控制器记录每台磨煤机的运行时间；
步骤3：根据步骤2获得的运行时间，判定运行时间是否超过12小时；
步骤4：根据步骤3的判定结果，记录每台磨煤机的运行时间；
步骤5：根据步骤3的判定结果，关闭该磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤6：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器。
如图3所示，一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，包括磨煤机和DCS控制器，所述磨煤机连通有一次风速测量装置，一次风速测量装置包括与磨煤机出口管1连通的粉管2，粉管2上设置有差压变送器和温度传感器，差压变送器和温度传感器与DCS控制器分别连接，所述粉管的上部连通有电磁阀Ⅰ3，电磁阀Ⅰ3连通有吹扫气源；所述粉管2的下部连通有电磁阀Ⅱ5，电磁阀Ⅱ5连通有出灰管；所述电磁阀Ⅰ3和电磁阀Ⅱ5与DCS控制器分别连接。
所述磨煤机出口管1和粉管2之间设置有电磁阀Ⅲ7；所述吹扫气源包括空气压缩机4；所述出灰管连通有除尘器；所述除尘器采用小型脉冲布袋除尘器6；所述空气压缩机4、小型脉冲布袋除尘器6和电磁阀Ⅲ5分别与DCS控制器连接；所述粉管2的数量为四根。
如图4所示，所述DCS控制器的芯片上设置有风速测量模块、信息处理模块和吹扫控制模块；所述风速测量模块负责将差压变送器和温度传感器反馈的信息发送至信息处理模块；所述信息处理模块负责处理风速测量模块发至的信息，得到风速信息，根据风速信息判断出粉管是否堵塞，并根据判断结果得出命令信息发至吹扫控制模块；所述吹扫控制模块根据信息处理模块发至的信息控制电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、空气压缩机和小型脉冲布袋除尘器的开关。
由于一次风中带有大量煤粉，极易堵塞取样管，各厂家产品均做了防堵处理，但效果不明显，特别是在煤种发生变化时，堵塞更为明显，严重的每天要对管路吹扫2-4次才能正常投用，极大影响了运行人员对磨煤机运行状态的监视，加大了后期检修人员劳动强度，严重的会因调整不及时造成锅炉局部灭火，影响机组安全稳定运行，因此，本方案的设计构思就是设计一款能自动为粉管(取样管)进行自动吹扫的产品，保证一次风速能够正确及时反映粉管内煤粉运行状态。
在一次风速取样管路中接入吹扫气源，实现对取样管路的吹扫；同时通过DCS系统，设计一种在线吹扫机制，当某磨煤机一次风速异常时，启动自动吹扫程序，同时闭锁风压测量系统，使风速显示不会大幅波动，吹扫结束后，自动恢复正常显示，还可设计阻尼程序，使堵塞的测点在恢复正常，投入运行后缓慢接近测量值，不产生大幅波动；具体的，当某磨煤机所有风速与其他磨机比较偏差大于30％时，对该磨四个粉管依次吹扫，吹扫完毕如果偏差还是较大，则发出报警提示运行检查磨机运行状态，及早发现磨机的运行故障，保证锅炉稳定运行；在吹扫过程中DCS画面有报警提示信息，提醒运行注意。
本方案对磨煤机一次风速实现自动吹扫，无需人工干预；通过DCS可现实系统运行、吹扫、故障的状态，及时发出故障报警；通过逻辑判断某台磨机是否出现欠风现象，及早发现运行故障。
本磨煤机一次风测量吹扫系统，可实现长周期稳定运行，并且可以及时发现磨机运行故障，提醒运行人员处理，避免发生大的事故，成果应用成熟后可形成行业标准或国家标准，全面推广应用。
本产品使磨煤机一次风速能够可靠的连续运行，不受煤种变化影响，并且能够及时发现磨机运行故障，提高制粉系统可靠性，减轻了运行和检修人员的劳动强度，减少了维护成本。
本产品应用后，可提高锅炉制粉系统运行的可靠性，减少因煤粉堵管造成的检修，延长设备使用周期，节约能源，并减少了因检修造成的煤粉泄露。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：机组内的磨煤机开启运行，其相配的一次风速测量装置也随之开启运行，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤2：从步骤1中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机；
步骤3：根据步骤2的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤4：根据步骤2的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时，判定该与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机开启其相配的吹扫系统；
步骤5：关闭步骤4所得的磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤6：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤7：从步骤6中获得的所有磨煤机风速中，判断有无与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机；
步骤8：根据步骤7的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时，一次风速测量装置将实时检测到的数据发送给DCS控制器；
步骤9：根据步骤7的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时，判断该与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机是否是6小时内完成过吹扫；
步骤10：根据步骤9的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时并且该磨煤机6小时内完成过吹扫，停止该磨煤机运行，并发出报警信息；
步骤11：根据步骤9的判定结果，当存在有与其他磨煤机风速相差大于30%的磨煤机时并且该磨煤机6小时内没有完成过吹扫，关闭该磨煤机的一次风速测量装置，开启该磨煤机的吹扫系统，对该磨煤机的四个粉管依次吹扫，每根粉管吹扫30S；
步骤12：吹扫完毕，运行该磨煤机的一次风速测量装置，该磨煤机的一次风速测量装置和其他磨煤机继续将实时检测到的数据发送给DCS控制器。
2.一种用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，包括磨煤机和DCS控制器，所述磨煤机连通有一次风速测量装置，一次风速测量装置包括与磨煤机出口管连通的粉管，粉管上设置有差压变送器和温度传感器，差压变送器和温度传感器与DCS控制器分别连接，其特征在于：所述用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统用于如权利要求1所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫方法，所述粉管的上部连通有电磁阀Ⅰ，电磁阀Ⅰ连通有吹扫气源；所述粉管的下部连通有电磁阀Ⅱ，电磁阀Ⅱ连通有出灰管；所述电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ与DCS控制器分别连接，所述磨煤机出口管和粉管之间设置有电磁阀Ⅲ，所述出灰管连通有除尘器。
3.根据权利要求2所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，其特征在于：所述吹扫气源包括空气压缩机。
4.根据权利要求3所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，其特征在于：所述除尘器采用小型脉冲布袋除尘器。
5.根据权利要求4所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，其特征在于：所述空气压缩机、小型脉冲布袋除尘器和电磁阀Ⅲ分别与DCS控制器连接。
6.根据权利要求5所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，其特征在于：所述DCS控制器的芯片上设置有风速测量模块、信息处理模块和吹扫控制模块；
所述风速测量模块负责将差压变送器和温度传感器反馈的信息发送至信息处理模块；
所述信息处理模块负责处理风速测量模块发至的信息，得到风速信息，根据风速信息判断出粉管是否堵塞，并根据判断结果得出命令信息发至吹扫控制模块；
所述吹扫控制模块根据信息处理模块发至的信息控制电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、空气压缩机和小型脉冲布袋除尘器的开关。
7.根据权利要求2所述的用于磨煤机一次风速测量的吹扫系统，其特征在于：所述粉管的数量为四根。
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