輸灰機(jī)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行分析

輸灰機(jī)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行分析

0輸灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)三河能源有限公司一期工程中配備的2臺(tái)35萬(wàn)kw機(jī)組輸灰系統(tǒng)由德國(guó)mol公司開(kāi)發(fā)，包括4臺(tái)輸灰空壓機(jī)、1個(gè)儲(chǔ)灰?guī)旌?個(gè)混流輸灰管的系統(tǒng)。1號(hào)鍋爐輸灰空壓機(jī)型號(hào)為ZE3553.5E,設(shè)計(jì)壓縮空氣流量為4440m3/h,設(shè)計(jì)出口風(fēng)壓為3.25×105Pa;2號(hào)鍋爐輸灰空壓機(jī)型號(hào)為ZE4003.5E,設(shè)計(jì)壓縮空氣流量為5100m3/h,設(shè)計(jì)出口壓力為3.25×105Pa。其布置方式是每臺(tái)鍋爐配備2臺(tái)輸灰空壓機(jī),1臺(tái)運(yùn)行、1臺(tái)備用。運(yùn)行實(shí)踐表明,輸灰空壓機(jī)每天只有一半的時(shí)間在工作,其余時(shí)間均處于空載運(yùn)行之中,由于2臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)的輸灰方式完全一樣,為了提高設(shè)備使用效率,降低廠用電率,提出了輸灰系統(tǒng)優(yōu)化布置的設(shè)想:一期工程的2臺(tái)機(jī)組共用2臺(tái)輸灰空壓機(jī),其他2臺(tái)輸灰空壓機(jī)供二期2臺(tái)30萬(wàn)kW供熱機(jī)組輸灰系統(tǒng)使用。方案的可行性是需要進(jìn)一步探討的問(wèn)題。1輸灰系統(tǒng)的布置目前,三河發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程有1、2號(hào)鍋爐輸灰系統(tǒng),4條輸灰管路以及1個(gè)儲(chǔ)灰?guī)?每個(gè)輸灰系統(tǒng)又包括1個(gè)空氣預(yù)熱器單元、2個(gè)粗灰單元和8個(gè)細(xì)灰單元,其中1個(gè)空氣預(yù)熱器單元和2個(gè)粗灰單元共用1條粗灰管路至2個(gè)粗灰罐,8個(gè)細(xì)灰單元共用1條細(xì)灰管路至2個(gè)粗灰罐和1個(gè)細(xì)灰罐,每臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝2臺(tái)輸灰空壓機(jī),一期輸灰系統(tǒng)的具體布置方式如圖1所示。2灰色系統(tǒng)的優(yōu)化配置可行性分析2.1輸灰系統(tǒng)輸送距離一期工程4臺(tái)輸灰空壓機(jī)輸送距離都在1000m以上,1、2號(hào)鍋爐輸灰系統(tǒng)輸送距離分別為850、934m;二期工程3、4號(hào)鍋爐的輸送距離分別為1018、1102m,都在4臺(tái)輸灰空壓機(jī)輸送距離的允許范圍之內(nèi),表明輸送距離是可行的。2.2按實(shí)際消耗煤種計(jì)算產(chǎn)灰量一期工程每臺(tái)輸灰空壓機(jī)輸送能力都在100t/h以上,1、2號(hào)鍋爐按校核煤種計(jì)算,產(chǎn)灰量為40t/h,按實(shí)際消耗煤種計(jì)算產(chǎn)灰量為14t/h。由于3、4號(hào)供熱機(jī)組容量小于1、2號(hào)機(jī)組容量,且燃用相同的煤種,產(chǎn)灰量小于1、2號(hào)鍋爐。按設(shè)計(jì)值計(jì)算,1、2或3、4號(hào)鍋爐的產(chǎn)灰量均小于每臺(tái)輸灰空壓機(jī)的輸送能力。由此提出設(shè)想,一、二期工程的2臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)分別使用1臺(tái)輸灰空壓機(jī)運(yùn)行,另外1臺(tái)備用是可行的。2.3輸灰系統(tǒng)的節(jié)能潛力1～4號(hào)鍋爐共用4臺(tái)輸灰空壓機(jī)的輸灰系統(tǒng)布置方式如圖2所示。從圖2中可知,原一期工程4臺(tái)輸灰空壓機(jī)、4條輸灰管路為一、二期共用工程,其中2臺(tái)輸灰空壓機(jī)和另外2條輸灰管路供給二期工程輸灰系統(tǒng)使用。輸灰方式是根據(jù)每個(gè)單元壓力罐料位和裝灰時(shí)間兩個(gè)條件來(lái)設(shè)置,單元壓力罐料位是指每個(gè)壓力罐內(nèi)部灰位達(dá)到的高料位,每個(gè)單元的4個(gè)壓力罐中有1個(gè)達(dá)到高料位時(shí)即開(kāi)始輸灰,而每個(gè)單元裝灰時(shí)間已在控制程序中設(shè)定,空預(yù)器單元裝灰時(shí)間設(shè)定為5h,粗灰單元裝灰時(shí)間也設(shè)定為5h,細(xì)灰單元裝灰時(shí)間設(shè)定為1h,當(dāng)某1個(gè)單元的高料位信號(hào)或裝灰時(shí)間先到達(dá)便決定該單元開(kāi)始輸灰,然后輸送另外一個(gè)符合同樣條件的輸灰單元進(jìn)行輸灰,直至全部輸灰一遍,然后停止輸灰,空壓機(jī)空載運(yùn)行,等待下一輪輸灰過(guò)程。每臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)共有11個(gè)輸灰單元,即1個(gè)空預(yù)器單元、2個(gè)粗灰單元和8個(gè)細(xì)灰單元。當(dāng)2臺(tái)鍋爐共用2臺(tái)輸灰空壓機(jī)時(shí),也就是說(shuō),1臺(tái)運(yùn)行的空壓機(jī)的輸送量由原來(lái)輸送每臺(tái)鍋爐的11個(gè)單元飛灰,增加至22個(gè)單元飛灰,是否可行呢?通過(guò)一期工程輸灰空壓機(jī)運(yùn)行實(shí)踐表明,每臺(tái)輸灰空壓機(jī)有載和空載運(yùn)行時(shí)間各為12h,按2臺(tái)輸灰空壓機(jī)運(yùn)行條件計(jì)算,幾乎將連續(xù)運(yùn)行,而無(wú)空載運(yùn)行時(shí)間,對(duì)于空壓機(jī)的安全運(yùn)行會(huì)十分不利。從輸灰系統(tǒng)的節(jié)能潛力進(jìn)行分析?？疹A(yù)器單元輸灰間隔時(shí)間設(shè)定為5h,每次輸灰時(shí)間設(shè)定為700s;粗灰單元輸灰時(shí)間設(shè)定為1000s;細(xì)灰單元輸灰時(shí)間設(shè)定為700s。由于粗灰單元對(duì)應(yīng)第一電場(chǎng)的灰斗,細(xì)灰單元對(duì)應(yīng)于第二電場(chǎng)至第五電場(chǎng)的灰斗,而第一電場(chǎng)除灰量大約是電除塵器全部除灰量的80%左右,其余4個(gè)電場(chǎng)的除灰量只占到鍋爐全部除灰量的20%,因此,可以在理論上推斷8個(gè)細(xì)灰單元的輸灰間隔時(shí)間由1h改為3h是合理的,不會(huì)發(fā)生堵灰等問(wèn)題。而通過(guò)輸灰系統(tǒng)6年的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明:一般情況下,每個(gè)粗灰單元每次輸灰時(shí)間480～840s,且時(shí)常發(fā)出高料位信號(hào);空預(yù)器單元每次輸灰時(shí)間120～150s,每個(gè)細(xì)灰單元每次輸灰時(shí)間30～180s,從來(lái)沒(méi)有發(fā)出過(guò)高料位信號(hào)。2006年1月1日起至今,為了節(jié)能每次電網(wǎng)低谷(單臺(tái)發(fā)電負(fù)荷為18～22萬(wàn)kW)調(diào)峰期間,停止輸灰空壓機(jī)運(yùn)行5h,這期間發(fā)生的情況是:粗灰單元發(fā)出高料位信號(hào),每個(gè)粗灰單元每次輸灰時(shí)間660～840s;細(xì)灰單元從來(lái)沒(méi)有發(fā)出過(guò)高料位信號(hào),每個(gè)細(xì)灰單元每次輸灰時(shí)間為360～420s;空預(yù)器單元也未發(fā)出過(guò)高料位信號(hào),每次輸灰時(shí)間為150s。在這種特殊運(yùn)行工況下也沒(méi)有發(fā)生堵灰問(wèn)題。通過(guò)數(shù)據(jù)可以說(shuō)明,每個(gè)粗灰單元每次輸灰可供調(diào)整的余量不大;而每個(gè)細(xì)灰單元和空預(yù)期單元每次輸灰的可供調(diào)整余量很大。細(xì)灰單元和空預(yù)器單元裝灰時(shí)間改變之后,由1臺(tái)輸灰空壓機(jī)攜帶2臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)的22個(gè)單元輸灰時(shí),每天加載運(yùn)行時(shí)間大約為16h,空載運(yùn)行時(shí)間大約為8h,完全可以滿足輸灰空壓機(jī)潤(rùn)滑油不超溫等安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要。2.4輸灰系統(tǒng)的組成特點(diǎn)圖21、2號(hào)鍋爐輸灰系統(tǒng)的程控要點(diǎn)是分別設(shè)置獨(dú)立的程控系統(tǒng),在獨(dú)立控制2臺(tái)輸灰空壓機(jī)、2臺(tái)空-空冷卻器、11個(gè)輸灰單元、自動(dòng)閥門、電除塵器底部至灰?guī)斓?條輸灰管路終端向灰罐裝灰的自動(dòng)切換閥的基礎(chǔ)上,2套程控系統(tǒng)共享灰?guī)斓挠嘘P(guān)程控資源,例如,灰?guī)炝衔?、儀表空壓機(jī)、氣化風(fēng)機(jī)、干灰卸料斗等。各自獨(dú)立的程控系統(tǒng)除了接收壓力罐料位信號(hào)和每個(gè)單元的時(shí)間信號(hào)以控制輸灰空壓機(jī)的加載和卸載之外,還要接收灰?guī)熘忻總€(gè)灰罐的料位信號(hào),當(dāng)對(duì)應(yīng)的灰罐料位達(dá)到高高料位時(shí),相應(yīng)的程控系統(tǒng)將控制輸灰系統(tǒng)停止運(yùn)行。輸灰系統(tǒng)共用原有的4臺(tái)輸灰空壓機(jī),采用圖2所示的布置方式時(shí),其一、二期各自獨(dú)立的程控系統(tǒng)必須重新編制,其編制內(nèi)容與一期程控系統(tǒng)的區(qū)別是:一、二期各自獨(dú)立的程控系統(tǒng)比一期每臺(tái)鍋爐輸灰程控系統(tǒng)控制任務(wù)增加1倍,即由原來(lái)每臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)自成控制體系,改變?yōu)?臺(tái)鍋爐輸灰系統(tǒng)自成控制體系,從控制方法和手段上沒(méi)有發(fā)生本質(zhì)的變化。而編制內(nèi)容與一期程控系統(tǒng)的聯(lián)系仍然是共享灰?guī)斓挠嘘P(guān)程控資源。因此可以說(shuō)改變之后的輸灰系統(tǒng)其程控方面仍然可行。3優(yōu)化配置方法后的優(yōu)勢(shì)3.1原油輸灰系統(tǒng)一期工程輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)為4臺(tái)輸灰空壓機(jī),2臺(tái)運(yùn)行、2臺(tái)備用,如果二期工程再增加2臺(tái)輸灰空壓機(jī),1臺(tái)運(yùn)行、1臺(tái)備用,那么,一、二期工程輸灰系統(tǒng)在運(yùn)行期間,每天需要3臺(tái)運(yùn)行、3臺(tái)備用。而輸灰系統(tǒng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后,即一、二期輸灰系統(tǒng)共用原來(lái)的4臺(tái)輸灰空壓機(jī),每天只需要2臺(tái)運(yùn)行、2臺(tái)備用,節(jié)省能源消耗接近1/3。已知一期工程4臺(tái)輸灰空壓機(jī)的單機(jī)功率分別是11、12號(hào)空壓機(jī)功率為425kW,21、22號(hào)空壓機(jī)功率為475kW,每天實(shí)際消耗電能為:11、12號(hào)空壓機(jī)為3460.6kWh,21、22號(hào)空壓機(jī)為3073.1kWh。原油輸灰系統(tǒng)每年耗電為365×(3460.6+3073.1+3073.1)=3506500kWh。如果系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化之后,每年消耗電能為365×(3460.6+3073.1)=2384800kWh。即每年節(jié)電為1121700kWh。3.2臺(tái)應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)三河發(fā)電有限責(zé)任公司二期工程鍋爐輸灰系統(tǒng)擬再安裝單機(jī)功率為475kW的2臺(tái)輸灰空壓機(jī),按目前市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算,每臺(tái)空壓機(jī)價(jià)位至少為150萬(wàn)元,如果再計(jì)算安裝費(fèi)用、人工費(fèi)用以及其他費(fèi)用,每臺(tái)空壓機(jī)竣工價(jià)位將達(dá)到160萬(wàn)元以上,2臺(tái)空壓機(jī)總體竣工價(jià)位將達(dá)到320萬(wàn)元。如果按照前面的輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念,即二期工程輸灰系統(tǒng)采用一期2臺(tái)輸灰空壓機(jī)作為動(dòng)力氣源,不但簡(jiǎn)化了輸灰系統(tǒng),方便了二期工程整體設(shè)計(jì),而且更為重要的是為二期工程輸灰系統(tǒng)節(jié)省了用于購(gòu)買2臺(tái)輸灰空壓機(jī)的費(fèi)用。3.3輸灰系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)如果三河發(fā)電有限責(zé)任公司二期工程鍋爐輸灰系統(tǒng)再安裝2臺(tái)輸灰空壓機(jī),再加上原有的4臺(tái)輸灰空壓機(jī),一、二期工程輸灰系統(tǒng)共有6臺(tái)輸灰空壓機(jī),不但增加許多檢修維護(hù)費(fèi)用,而且設(shè)備故障率、系統(tǒng)管理風(fēng)險(xiǎn)也將增加許多。只有一、二期工程輸灰系統(tǒng)共享原有一期4臺(tái)輸灰空壓機(jī),才能夠使輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)更合理、更經(jīng)濟(jì)、更優(yōu)化。4節(jié)能潛力