【摘要】:簡單介紹補償式防堵吹器原理及物料開關在電除塵灰斗上的重要性,并運用壓力變送器和防堵吹掃器對電廠灰斗灰位報警的檢測,指出其原先電容式料位計存在的問題及技改后的優點及維護方法和注意事項等。
【引言】
公司現有無錫鍋爐廠生產的U G -260/9.8-M 型煤粉鍋爐三臺,除塵方式為電除塵,為保證除塵器的安全穩定運行,在每臺爐配套的電除塵灰斗上都裝有上下料位計,用來檢測灰斗的料位。原先安裝的西門子Pointek cls200電容開關來檢測料位,因煤粉爐的灰量大、粉塵細、帶一定量靜電,介質波動大、溫度高,安裝位置相對較高等特點,經常影響料位的準確測定,無料誤報、有料不報次數多,嚴重影響了鍋爐效率及系統生產能力的穩定性,所以及時消除料位故障,保證鍋爐可靠運行顯得尤其關鍵。通過多方案比較,我公司選用了一套經濟可行的技術方案。經過運行實踐該方案安全可靠、效果良好。下面介紹我公司對灰斗料位計技術改造方案的應用。
【2、灰斗料位開關安裝的必要性】
① 上料位,其實是料位的上限值,工藝要求必須把料位始終控制在上限位之下,否則將造成嚴重后果,第一種情況是由于上限料位計有灰不報警,沒有起到報警作用,灰位上升至電場,造成電場短路,電源及振打清灰系統損壞或失效,這樣導致煙塵排放嚴重超標,造成環保事故的事故。第二種可情況是由于灰位繼續上升,電除塵內積灰重量超出設計載荷而導致灰斗或電除塵垮塌;
② 下料位,其實是料位的下限值,盡可能把灰位保持在不低于下料位的位置,通過這一灰位產生的靜壓差,輔助電動鎖氣機鎖氣,降低漏風率,減少兩次飛揚。為減少以上事件的發生,灰斗料位開關必須精準。
【3、技改原因】
3.1 電容式物料計工作原理
電容物位計需要兩個電極:可變電容器的基準電極和測量電極。在電容式液位測量中,周圍環境(一般是容器壁)作為基準電極,探頭作為測量電極。介質則為容器中的物料,如果測 量電極是絕緣的,則為絕緣層。電容量取決于電極表面積、電極之間的距離以及容器內介質的介電常數。介電常數表示一種材料的儲電能力。空氣(真空)的相對介電常數為1; 所有其它材料的介電常數都大于1。當介電常數都大于1時證明內部有料。
3.2 電容式料位計在公司出現問題的原因
因煤粉爐燃燒的煤種經常變化,所產生的灰粉的導電介質常數也相應變化,而且由于灰粉摩擦力較大，容易滯留于測桿之上,形成虛假物位; 還有一個原因就是物料計的設計溫度最高為200℃,而我們的煙氣溫度為110℃,當料位計的的測量桿長期在設計高溫工作下,測量桿頂端因重力和煤灰的擠壓等原因在,時間常后會形成插入灰斗的測量桿變形,碰到灰斗外殼,形成虛假物位。
【4、技改方案的介紹】
4.1 技改方案的結構
我們的技改方案是在需安裝料位計的部位加裝一個H B C 環保型補償式防堵吹掃裝置。該裝置具有結構合理、安裝方便、永不堵塞、測量準確等優點。補償式防堵吹掃裝置有二部分組成:恒氣流控制箱和取樣吹掃器(內置補償器),其結構如圖1所示。
4.2 補償式防堵吹器主要特點
利用流體力學的動壓補償方法,真實地在線反映該測點壓力。吹掃的壓力大于被測的壓力完全徹底解決了粉塵壓力測量管路堵塞的現象。
采用了調壓穩壓器,可對電廠提供的氣源進行穩壓,確保流量控制器輸出流量穩定,并能達到長時間的可靠運行。
不需要進行人工吹掃,大大減輕了運行中的維護工作。控制箱防護等級為IP 56,便于安裝,易于維護,調節方便。
4.3 補償式防堵吹器工作原理
該裝置的測量的原理是利用連續在測點內通風的方法使測點防堵,并利用流體力學的動壓補償方法,消除因反吹掃氣流產生的差壓,以保證準確的測量值。
智能壓力變送器的取樣點A至吹掃管口B 之間,由于氣體流動而產生的管內壓差△P ,流動氣體的重度為γ,該段空氣流速為V ,該段空氣阻力參數為ξ,設壓力變送器的取樣點A壓力為P A,測壓管B 點的壓力為P B ,
從公式中可以看出,氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和△ P 的改變。在常規的吹掃方法中為保證測量精度只能選用較小的流量,因而很容易引起堵塞,如加大流量,變送器又要產生零點漂移,這時只得采取變送器和顯示儀表調零的方法,因而引起顯示系統混亂,在運行中出現問題也很難校正; 調壓閥、流量控制器的故障和偏差將直接影響測量的精度,日常維護工作量相當的大,為了克服上述弊病,提高測量的精度,在系統中加了壓力補償裝置。該補償器采用空氣動力原理來消除壓差△ P ,反吹空氣的壓力變化不會影響測量值,因為實際信號從壓力補償裝置取樣來,解決了防堵和取樣,真實地測量到壓力的實際值。
【5、技改注意事項及結果】
5.1 注意事項
在選變送器時,要選用量程為-2000pa～+2000pa,耐壓為3MPa的
智能差壓變送器,防堵吹掃器氣源壓力調制0.1M pa,流量為1m3/h 。
5.2 技改結果
當沒有料位的時候,變送器上測到的壓力為煙氣的負壓(-1700pa左右); 當料位上升到測量口時,變松器的壓力慢慢上升,測量壓力在正、負壓力之間變化,是因為開始積聚的灰會被壓縮空氣吹走; 當料位繼續升高,壓縮空氣無法及時吹走測量口的灰時,反吹器的壓縮空氣就可以吹到變送器里面,壓力顯示正壓,根據灰的增多,壓力逐漸增大,可能達到幾千帕。這樣,運行人員可以根據壓力的變化來判斷灰斗里面是否有料,達到測量料位的結果。
【6 安裝及維護注意事項】
6.1 安裝注意事項
1) 吹掃取樣頭一般與水平面傾斜角大于30度。灰斗外側高于灰斗內側,吹掃取樣頭前端縮回灰斗表面
20~50mm。
2) 恒氣流控制箱采用掛壁式安裝并應與水平面垂直安裝,確保流量控制器正常指示。
3) 管路連接應采用Φ 14X 2的無縫鋼管、不銹鋼管或金屬軟管,連接(焊接)前必須用壓縮空氣將管內的垃圾、塵埃吹掃干凈,確保管路內清潔; 管路間有焊接的地方一定要焊好無漏氣現象,連接部分加密封墊以確保各連接點無漏風現象。
4) 初次投入使用前,須清理管路里的垃圾及焊渣雜質等,確保潔凈的氣源。初次投運前關閉調壓穩壓器,測量灰斗的風壓值,觀察其波動情況,此時無吹掃時,不影響其精確的測量。待生產系統穩定后,緩慢打開調壓穩壓器到0.1M P a,調整吹掃流量為1m3/h ,與無吹掃時所測量的值應相同,如有偏差稍微調整吹掃流量。
6.2 維護注意事項
1、 恒氣流控制箱前總管上須安裝氣源處理元件(調壓過濾器),且具有自動排水功能,可阻擋管路里的垃圾及水汽進入調壓穩壓器和轉子流量計及補償器,確保設備長期的正常運行。為防止氣源處理元件調壓過濾器的堵塞,必須定期清理調壓過濾器內濾網的垃圾;
2、 每天巡檢時開大轉子流量計,讓短時進入多點壓縮空氣,達到清理管道的灰粉,保證測量的準確性;
【7 結束語】
經過此改造投入運行后,運行一直比較穩定,而且能準確測量料位,故障效率大大降低,現場除了每天的維護外,沒有額外的工作強度,而且大大減輕了維護人員的工作,不要經常到高空檢查料位檢測裝置,提高了維修安全系數,為我廠其他附屬設備控制系統改造積累了經驗。
