CN212892736U

CN212892736U - 一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统

Info

Publication number: CN212892736U
Application number: CN202021260344.3U
Authority: CN
Inventors: 刘锋; 王超; 唐田
Original assignee: Guangdong Yudean Jinghai Power Generation Co ltd
Current assignee: Guangdong Yudean Jinghai Power Generation Co ltd
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2030-07-01

Abstract

一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，包括尾部烟道(1)；高压电除尘器(2)，入口连通尾部烟道；灰斗(3)，进口连通高压电除尘器；阀门进料阀(4)，进口连通灰斗；仓泵(5)，进口连通阀门进料阀；料位传感器(6)，安装在仓泵内；仓泵出口阀(7)，进口连通仓泵；输灰管路(8)，进口连通仓泵出口阀；灰库(13)，进口连通输灰管路；输灰空压机(9)，其输出经装有用于控制输灰单元输灰管路进气的阀门进气阀(11)的输灰母管(10)后至输灰管路。本实用新型极大地提高了输灰系统飞灰料位测量的准确性，保障输灰系统稳定、高效、经济地运行，有效降低输灰频次、提高灰气比、降低输灰空压机的耗电率。

Description

一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统

技术领域

本实用新型涉及一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统。

背景技术

火力发电厂输灰气力系统是火力发电厂主要的外围辅助设备，用于输送锅炉燃煤燃烧后产生的飞灰。

在传统的输灰控制策略下，由于是按照时间步序运行，所以存在以下问题导致输灰效果不佳或者经济效益不佳：

一、飞灰料位测量不准，原有的飞灰料位测量设备为射频导纳型料位开关，只能简单的判断料位高于或者低于某一定值，无法准确测量具体料位数值，从而无法判断仓泵内的飞灰是否装载到位或者输送干净。

二、在规定的装灰等待间隔时间内不同输灰单元灰斗收集到的飞灰数量不一致，有的输灰单元收集到了足够的灰量开始正常输灰，而有的输灰单元收集灰量未达到足够数量但到了规定时间后也会进行装灰输灰，这样会增多输灰频次和增大空压机出力。

三、在规定的装灰时间内不同输灰单元仓泵装载的飞灰数量不一致，装载飞灰较多的输灰单元能充分利用输灰时间，当管路压力低于设定值后认为输送完毕。而装载飞灰较少的输灰单元，在最小输灰时间的限制下，如果时间未达到，即使管路压力低于设定值，输灰过程仍然会继续进行，浪费时间和增大空压机出力。

要想提高气力输灰系统的经济性和稳定性，必须要改变其现有的控制策略，同时增加新控制策略测量所需要的设备和控制所需的逻辑组态来控制输灰系统安全、经济地运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，采用本实用新型，可以提高飞灰料位测量的准确度并优化飞灰输送程序的控制策略及其逻辑组态，在保证输灰系统正常工作的同时，降低输灰频次、提高灰气比、降低输灰空压机的耗电率。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，其特征是包括：

给所述燃煤电厂的锅炉烟气提供流通通道的尾部烟道1；

用于除去尾部烟道1烟气中的飞灰的高压电除尘器2，入口连通所述尾部烟道1；

用于收集高压电除尘器2电离下来的飞灰的灰斗3，进口连通所述高压电除尘器2的出口；

用于控制灰斗3向仓泵5装灰的阀门进料阀4，进口连通所述灰斗3 的出口；

用于装载灰斗3中收集的灰分的仓泵5，进口连通所述阀门进料阀4 的出口；

用于测量仓泵5中飞灰料位高度的料位传感器6，安装在仓泵5内；

用于控制仓泵5向输灰管道8中进灰的仓泵出口阀7，进口连通所述仓泵5的出口；

用于输送飞灰的输灰管道8，进口连通所述仓泵出口阀7的出口；

用于装载输灰系统输送飞灰的设备灰库13，进口连通所述输灰管道8 的出口；

用于制造飞灰输送所需空气的输灰空压机9，其输出经装有用于控制输灰单元输灰管道8进气的阀门进气阀11的用于输灰空气流通的输灰母管10 后至所述的输灰管道8。

所述的输灰管道8上还装有用于控制输灰单元输灰管道8出气的阀门出料阀12和用于测量输灰单元输灰管道8压力的压力变送器15。

所述的输灰母管10上还装有用于测量输灰母管10压力的压力变送器 14，

电路元件包含为仓泵料位传感器202提供电源的220V交流电源201，用于将料位传感器202送出的4～20mA直流电源信号转换为数字信号的施耐德ACI03000模拟量输入卡件203，用于将数字信号通过总线方式送到控制器的施耐德XBP00600背板204，用于处理计算数字信号的施耐德CPU67160 控制器205。

所述的料位测量传感器305为基于射线采集监控的非接触式一体化料位计，外供电，四线制，电源为220V交流电源201，输出信号为4～20mA 模拟量信号，通过施耐德ACI03000模拟量输入卡件203转换为数字量信号后经XBP00600背板204本地总线传输送入CPU67160控制器205参与逻辑组态控制，改造后接线方案图如图2。

所述的输灰空压机类型为螺杆式，每台空压机额定排气量不小于 46.2Nm³/min，额定排气压力不小于0.75MPa，所述的压力变送器量程为 0～1MPa，分别安装在各单元输灰管道8进气阀前的输灰母管10上和各单元输灰管道8的出料阀12前，并且距离阀门距离不小于3倍管道直径。所述的料位传感器202供电电源为220V交流电源，输出信号为4～20mA直流信号由传感器本身供电，测量量程为0～6m，测量死区为0.3m，安装位置位于仓泵入口旁，距离仓泵入口落灰位置以及仓泵边缘不少于0.3m，探杆探头方向垂直向下。

有益效果：本实用新型为输灰系统设计了新的节能型控制策略及逻辑组态，增加了相应控制所需的设备，其主要优点有：

1)可以大大提高灰分料位测量的准确性，让运行人员直观清楚观察到整个输灰过程中灰分的装载和输送情况。

2)可以精准控制装灰时间和输灰时间，避免时间和空压机出力上的浪费，有效降低输灰频次、降低输灰空压机的耗电率和提高了灰气比，提高了电厂的经济效益。

3)为了防止测量装置故障导致的输灰系统异常，增加了程序运行时间超时智能判断报警，在保障系统稳定运行的同时降低了运行人员的监盘强度。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统的组成及连接关系示意图；

图2是本实用新型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统料位传感器改造后的电路组成和连接关系示意图；

图3是本实用新型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统控制流程示意图。

附图标记说明：

1-尾部烟道，2-高压电除尘器，3-灰斗，4-进料阀，5-仓泵，6-料位传感器，7-仓泵出口阀，8-输灰管道，9-输灰空压机，10-输灰母管，11- 进气阀，12-出料阀，13-灰库，14-输灰母管压力变送器，15-输灰管道压力变送器；

201-220V交流电源，202-料位传感器，203-施耐德ACI03000模拟量输入卡件，204-施耐德XBP00600背板，205-施耐德CPU67160控制器。

301-装灰超时时间设定值，302-由负荷、灰分、热量、修正系数计算得出的理论装灰时间，303-仓泵料位高设定值，304-料位传感器测出的料位高度，305-料位传感器，306-输灰超时时间设定值，307-输灰结束压力设定值，308-输灰单元管道压力变送器测出的输送气体压力，309-仓泵料位低设定值，310-输灰单元管道压力变送器，311-装灰理论时间计算公式。

401-装灰理论时间，402-机组75％负荷工况下装灰时间，单位s，403- 机组75％负荷工况下耗煤量，单位t/h，404-机组75％负荷率时入炉煤灰分，单位％，405-机组75％负荷率时入炉煤低位发热量，单位MJ/kg，406-实际情况下给煤机煤量，单位t/h，407-实际情况下入炉煤灰分，单位％，408- 实际情况下入炉煤低位发热量，单位MJ/kg，409-手动修正系数。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的实施方案作进一步的详细说明。

如图1至图3所示的本实用新型的系统实施例，包括：给所述燃煤电厂的锅炉烟气提供流通通道的尾部烟道1；用于除去尾部烟道1烟气中的飞灰的高压电除尘器2，入口连通所述尾部烟道1；用于收集高压电除尘器2电离下来的飞灰的灰斗3，进口连通所述高压电除尘器2的出口；用于控制灰斗3向仓泵5装灰的阀门进料阀4，进口连通所述灰斗3的出口；用于装载灰斗3中收集的灰分的仓泵5，进口连通所述阀门进料阀4的出口；用于测量仓泵5中飞灰料位高度的料位传感器6，安装在仓泵5内；用于控制仓泵 5向输灰管道8中进灰的仓泵出口阀7，进口连通所述仓泵5的出口；用于输送飞灰的输灰管道8，进口连通所述仓泵出口阀7的出口；用于装载输灰系统输送飞灰的设备灰库13，进口连通所述输灰管道8的出口；用于制造飞灰输送所需空气的输灰空压机9，其输出经装有用于控制输灰单元输灰管道8进气的阀门进气阀11的用于输灰空气流通的输灰母管10后至所述的输灰管道8。

所述的输灰管道8上还装有用于控制输灰单元输灰管道8出气的阀门出料阀12和用于测量输灰单元输灰管道8压力的压力变送器15，所述的输灰母管10上还装有用于测量输灰母管10压力的压力变送器14。所述的料位测量传感器305为基于射线采集监控的非接触式一体化料位计，外供电，四线制，电源为220V交流电源201，输出信号为4～20mA模拟量信号，通过施耐德ACI03000模拟量输入卡件203转换为数字量信号后经XBP00600 背板204本地总线传输送入CPU67160控制器205参与逻辑组态控制，改造后接线方案图如图2。

工作过程

燃煤在锅炉燃烧过后，不能燃烧的灰分随着炉膛内燃烧产生的烟气进入两侧锅炉尾部烟道1中，烟气中夹带的灰分在经过高压电除尘器2时被电分离，尘粒与负离子结合带上负电压后，趋向阳极表面放电而沉积，在振打作用下落入灰斗3中。

当点击程序开始运行，程序首先进入装灰过程，仓泵进料阀4自动打开，飞灰落入仓泵5中，同时装灰步骤开始计时T₁。当装灰时间达到根据负荷、燃煤灰分含量、燃煤低位发热量等计算出的装灰时间理论设定值302 或者仓泵5中的料位传感器6测量的飞灰料位304达到高位设定值303时，仓泵进料阀4自动关闭，装灰过程结束。

当有其它输灰单元正在输灰时，本单元需要根据装灰单元结束时间先后顺序进行输灰排队等待，输灰顺序排序原则为先等待先输送，当等待结束后进入输灰步骤同时输灰步骤开始计时T₂。输灰步骤开始后，仓泵出口阀7自动打开，仓泵5中的飞灰落入单元所在的输灰管道8中。多台并列运行的输灰空压机9产生足够的压缩空气来保证输灰母管10中输灰母管压力变送器14测出的空气压力，当输灰单元开始输灰时，所在单元进气阀11、出料阀12自动打开，输灰母管10中的压缩空气通过进气阀11进入所在单元的输灰管道8，对进入输灰管道8中的飞灰进行气力输送，夹带着飞灰的压缩空气通过出料阀12流出输灰管道8最终进入灰库13。当仓泵5中飞灰料位304低于设定值309时并且输灰管道压力变送器15测出的输灰管道压力308低于输灰结束压力设定值307时，仓泵出口阀7、进气阀11、出料阀12自动关闭，输灰过程结束，开始新一轮的装灰、输灰，反复循环进行，直到停止输灰程控。如果装灰输灰过程中出现装灰时间超时或者输灰时间超时的情况下，则程序结束并且发出超时报警。

参见图2，所述的料位传感器2由原来的料位开关改为非接触式一体化料位计，由220V交流电源1供电，测量的输出信号由原来的开关量干接点信号改为4～20mA模拟量，模拟量信号进入施耐德ACI03000模拟量输入卡件203经模数转换后，再经施耐德XBP00600背板204本地总线传输送入施耐德CPU67160控制器205。

作为本实用新型中装灰理论时间计算公式，所述的装灰理论时间401 未机组75％负荷下的所测出的实际装灰时间402乘以该工况下给煤量403 与该工况下煤的灰分404的乘积与该工况下煤低位发热量405的比值，再除以实际负荷下的给煤量406与该工况下煤的灰分407的乘积与该工况下煤低位发热量408的比值，最后再乘以手动修正系数，其结果即为装灰理论时间401。

Claims

1.一种节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，其特征是包括：

给所述燃煤电厂的锅炉烟气提供流通通道的尾部烟道（1）；

用于除去尾部烟道的烟气中的飞灰的高压电除尘器（2），入口连通所述尾部烟道；

用于收集高压电除尘器电离下来的飞灰的灰斗（3），进口连通所述高压电除尘器的出口；

用于控制灰斗向仓泵（5）装灰的阀门进料阀（4），进口连通所述灰斗的出口；

用于装载灰斗中收集的灰分的仓泵（5），进口连通所述阀门进料阀的出口；

用于测量仓泵中飞灰料位高度的料位传感器（6），安装在仓泵内；

用于控制仓泵向输灰管道（8）中进灰的仓泵出口阀（7），进口连通所述仓泵的出口；

用于输送飞灰的输灰管道（8），进口连通所述仓泵出口阀（7）的出口；

用于装载输灰系统输送飞灰的设备灰库（13），进口连通所述输灰管道的出口；

用于制造飞灰输送所需空气的输灰空压机（9），其输出经装有用于控制输灰单元输灰管道进气的阀门进气阀（11）的用于输灰空气流通的输灰母管（10）后至所述的输灰管道。

2.根据权利要求1所述的节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，其特征是：所述的输灰管道上还装有用于控制输灰单元输灰管道出气的阀门出料阀（12）和用于测量输灰单元输灰管道压力的压力变送器（15）。

3.根据权利要求2所述的节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，其特征是：所述的料位传感器安装位置位于仓泵入口旁，距离仓泵入口落灰位置以及仓泵边缘不少于0.3m，探杆探头方向垂直向下。

4.根据权利要求3所述的节能型燃煤电厂正压浓相气力输灰系统，其特征是：所述的输灰母管上还装有用于测量输灰母管压力的压力变送器（14），所述的压力变送器量程分别安装在各单元输灰管道的输灰母管（10）各单元输灰管道的出料阀（12）并且距离阀门距离不小于3倍管道直径。