电厂一次风机节能改造方案及技术分析
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电厂一次风机节能改造方案及技术分析

2022-11-28 12:35:39 投稿作者:网友投稿 点击:

【摘 要】本文主要分析某电厂针对一次风机进行的节能改造,减少不必要的节流损失,达到经济运行指标的目的。

【关键词】一次风机;节能改造;技术

某电厂为煤炭火力发电,选用的一次风机是由上海鼓风机厂制造的一种高压离心式通风机。在制粉系统中,配备MPS225磨煤机,用来干燥和输送煤粉。一次风机型号为2008B/1104。选用的送风机是由上海鼓风机厂制造的FAF19-9.5-1。选用的密封风机是由山东电力设备厂制造的6-12NO-10.5D。

1.一次风压过高对锅炉产生的影响

燃烧区域改变了,大部份的燃料在炉膛上部区域燃烧,出口烟温偏高,排烟温度也偏高。造成的问题有整体的床温偏低,燃烧不完全;容易发生烟道二次燃烧事故;容易出现烧坏布袋除尘器的事故;减温水用多影响锅炉效率。燃烧时间变短,飞灰含碳量偏高达20%,严 重影响机组的经济;磨损加剧 ,特别是对水平烟道的高温过热器管,经常发生爆管事故;对水冷壁管、屏式过热器管、尾部烟道加热器管子的磨损也很大,减薄很明显。

2.一次风机节能改造方案及技术分析

为了解决上述问题,一种有效的方法是将一次风机改为变频风机,将PID控制技术应用在锅炉变频调速系统中,可以实现变频调速风机的设计。运用变频风机在满足风量的同时还可降低风压,为电厂节约电力资源,能够带来很大的经济效益和社会效益。

2.1 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的工作原理

在自动控制过程中,由于外界各种因素的干扰,很有可能会造成产品的控制参数发生一些改变,为了保证产品的质量,在工厂现场检查原件时就把这些产品发生的改变数据传送到PID控制器,PID经过计算,把改变的数据变量进行调节,并使得控制参数与产品设定参数项符合,以便生产出合格的产品。

PID调节主要可以分为比例调节、积分调节与微分调节。比例调节是最基本的一种参数调解方式,当然若是只采用这种调节方法系统会出现稳态误差;在一个系统中弱势存在稳态误差,就需要在PID控制器中对输入与输出误差信号进行积分,使得误差值最大可能的减少,直到误差值变为零为止,这种调节方式就叫做积分控制;在自动控制系统对出现的误差进行调节时,由于大惯性组件或有滞后组件的存在,使得变化值总是会延后,可能会使系统出现振荡,为了解决这一现象,需要调节过程能够预先知道这些组件可能出现的变化,而微分调节就应用而生。

2.2 PID控制参数的设定

在锅炉变频调速系统设计中,最重要的环节就是被控参数的选择,若是选择的控制参数不适当,就根本不会达到预期的调节效果,而且扰动的因素有很多,并不是所有的扰动因素都需要控制,若是全部选定,显然工作量很大,而且还有很多的程序都是不必要的,因此在选择控制参数时,先要对生产工艺过程详细的分析,找出生产过程中对产品质量、安全等的起决定性的扰动因素,而且还要保证这些因素用人工来控制非常困难。

一般PID的调节作用要想达到最佳状态,就需要对积分时间(TI)、微分时间(TD)和PID回路增益(KC)进行最佳设定。在自动控制过程中PID参数的选择也并不是唯一的,当然也不能随意的选择,只有在完全掌握产品生产工艺的条件上才能做出正确的选择,以下是参数选择所依定一些原则:被控参数对产品的质量等起着决定性的因素;被控参数应尽量选用直接参数,若是不行,就采取一个与之相对应的时间参数;被控参数灵敏度很高,手工控制困难;所用仪表能够监控被控参数。

2.3 PID控制技术在锅炉变频调速系统中的具体应用

在PID控制在锅炉鼓、引风机变频调速系统中,对蒸汽出口温度进行测量,并将结果送往PLC,同给定的蒸汽温度设定值之间构建一个PID控制系统,以此对鼓风机进行调速,达到平滑调整送风量的目的,从而调整炉膛温度,进而调整了蒸汽温度。在引风体系中,对炉膛负压进行测量,并把结果作为实时值送往PLC,同给定的炉膛负压给定值之间构建一个PID控制系统以此对引风机进行控制和调速,达到平滑调整引风量的目的,从而调整炉膛负压状态。

PID控制技术在引风机中的应用,原引风机运行是在其额定频率下,并且不管是在何种情况下无论生产的需求是大是小,风机都是工作在全速状态。而且需要工人调节风门、挡板的开度大小,从而达到调整风量的目的。这种控制方式就使大量的电能白白浪费,并且存在的极为严重的人为原因的滞后情况,不但增加了工人的劳动强还得不到理想的控制效果。

原鼓风机运行同样也是运行在额定频率下,同样是人工的控制风门、挡板的开度大小,来控制鼓风量。电动机一直工作在满负荷状态,并且需要人为的控制,而且,这种控制方式造成燃料和电能的大量费,并且也得不到理想的控制效果。在鼓风机系统中采用变频调速运行方式,由温度传感器、PLC、变频器和鼓风机构成了一个闭环的PID控制系统,不仅免去了人为的控制,还达到了满意的控制要求,使锅炉蒸汽出口的温度保持一稳定值。同时延长了设备使用寿命,节约也燃烧和电能进而就节约了生产成本,同时也达到了节能降耗的目的,也使现场噪声得到了极大的改善。通过PLC的PID功能块完成引、鼓风机的闭环控制,并建立变量表,用于PID的参数整定和修改。通过外部输入或PLC程序内部的设定,可以极为方便的修改系统控制目标,达到满意的控制效果。

3.结语

在对一次风机进行节能改造时,关键方法就是将一次风机改为变频调速风机,这样可以满足风量,降低风压,节约电力资源,具有较大的经济效益和社会效益。将PID控制技术应用在锅炉的鼓风机以及引风机中,可以实现系统控制的目的,达到了较为理想的控制效果。 [科]

【参考文献】

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[5]张英贤,李海峰,周清华等.基于中压变频技术的300MW机组一次风机节能改造[J].节能,2010,29(11):53-55.


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