鍋爐吹灰控制系統本體減壓站的優化改造

馮競玥

摘 要 吹灰系統是鍋爐生產中的重要輔助設備，對鍋爐的安全穩定經濟運行有著重要的作用。本文針對吹灰系統中的本體減壓站存在的老舊、不易運行維護、不適宜現代控制方式的情況，對調節系統進行了優化改造，改善設備運行維護方式，提高了系統控制精度，保證了鍋爐的安全經濟穩定。

【關鍵詞】鍋爐吹灰 本體減壓站 優化改造

1 鍋爐吹灰系統簡介

輕度的灰沉積一般是疏松的，采用蒸汽吹灰等方式可以有效清除。因此鍋爐在設計時都配有吹灰系統以保證鍋爐的安全性。蒸汽吹灰是目前電站鍋爐使用最廣的一類吹灰系統，高溫高壓蒸汽從噴嘴高速噴出時可以實現對積灰受熱面的吹掃。系統吹灰介質來源較充分，可對結渣性強、熔點低和較黏的積灰和結渣進行全方位吹掃。

鍋爐蒸汽吹灰采用的介質來源一般是蒸汽。吹灰壓力過低，吹灰器不能投運，因為此時吹灰管進入鍋爐會過熱而損壞；吹灰溫度低，如用濕蒸汽吹灰，將會因熱沖擊和腐蝕而損壞鍋爐元件。因此吹灰介質為過熱蒸汽。

鍋爐吹灰是由吹灰管道及管道上的閥門，包括總門（電動截止閥）、汽源減壓站、疏水閥、各種類型的吹灰器等來實現的。

吹灰系統本體減壓站在鍋爐吹灰中起著重要作用。它是吹灰系統的入口，保證了吹灰系統的氣源供給。當吹灰系統投運時，在電動截止閥開啟之后，它能使吹灰介質的壓力控制在預先所確定的要求范圍內，滿足吹灰條件。該系統還能使吹灰系統在暖管期間，使汽源保持一個較小的開度，以減少對吹灰系統各部件的熱沖擊。

2 原有吹灰系統結構及設備

本廠是哈爾濱鍋爐廠提供的300MW亞臨界壓力一次再熱自然循環汽包鍋爐，采用的鍋爐吹灰控制系統是由包括一套AB SLC500系列PLC控制系統、電氣動力柜、短桿吹灰器60套、長桿吹灰器22套、加長桿吹灰器8套，各種控制閥門及一臺人機接口界面組成。系統總貌如下圖2所示。

本體吹灰汽源來自分隔屏過熱器出口的蒸汽，經本體減壓站（調節閥）后供吹灰器使用（不需減溫）。吹灰系統的本體減壓站采用的是一套氣動基地式調節減壓站。其中包括了一臺氣動式調節閥門（配有Siemens定位器）、SMAR LD301型智能壓力變送器（內部可進行PID調節）、以及一套大連騰達工業的控制操作單元。

本體減壓站的控制運行方式是，PLC（可編程控制器）發出控制指令，開啟本體減壓站，本體減壓站隨即帶電，控制操作單元為SMAR壓力變送器提供電源，由于SMAR LD301型智能壓力變送器是可進行PID調節的智能變送器，因此當壓力變送器內的設定值與變送器在吹灰蒸汽管道上測量到的壓力有偏差時，經過PID運算輸出控制指令至氣動調節閥的氣動定位器，調節閥門的開度，使蒸汽管道的壓力逐漸穩定在設定值。控制操作單元可對SMAR智能壓力變送器進行數據采集和組態編程，使其完成具體的控制任務。控制系統結構如圖1所示。

3 原有系統結構存在的問題

隨著科學技術的不斷發展進步，基地式儀表在現場控制使用中逐漸減少，我廠現有的吹灰系統本體減壓站所選用的設備如大連騰達工業提供的控制操作單元已不再生產供應，SMAR可PID調節的壓力變送器在實際應用中也不多常見，且在PLC控制系統設計時未配置AB SLC500系列AO（模擬量輸出）卡件及相應的調節控制策略來實現本體吹灰蒸汽壓力的自動調節，這就給運行維護帶來了相當的麻煩。當出現設備損壞，單一備件無法購買配備時，就造成了整套本體減壓站無法使用的情況。這就給生產運行帶來了極大的安全隱患，如在運行中不能投入吹灰，就會給鍋爐造成極大的損害，影響機組正常經濟運行，嚴重時可能發生安全事故。

4 改造后的吹灰系統本體減壓站結構及設備

針對此類情況，我們選取普通的EJA壓力變送器，采取將氣動閥門控制信號和蒸汽壓力信號直接引入DCS控制系統，并通過DCS來實現PID調節的方案對系統進行優化改造。如圖2所示。

5 改造后的優點、特點、實際運行情況

這樣大大的簡化了系統的結構，并且在設備的選取上條件更為廣泛，更換更為方便，而氣動定位器與蒸汽壓力變送器所需的4～20mA信號很容易從DCS的I/O模件中獲得，且PID控制策略也極容易在DCS中實現。這種改造不但在硬件設備的選取、安裝和維護上更加方便，同時在軟件組態、人機交互等方面也更加的容易和統一。同時，由于壓力調節的PID控制通過DCS軟件來實現，提高了壓力控制的精度，在設備的運行操作上也更加的便利。

6 結束語

吹灰系統是鍋爐生產中的重要輔助設備，對提高鍋爐生產效率，降低機組煤耗有著明顯的作用。吹灰系統的檢修與維護對維持鍋爐安全、穩定、健康、經濟運行等起著十分重要的作用。我們在現有的局限條件下，對系統進行部分改造，優化系統的結構，方便運行維護，對今后的一些不再適用的控制系統優化改造有著很重要的意義。

作者單位

山西漳澤電力股份有限公司蒲州發電分公司 山西省永濟市 044500