安裝汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)帶來(lái)的技術(shù)更新與經(jīng)濟(jì)效益

    安裝汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)帶來(lái)的技術(shù)更新與經(jīng)濟(jì)效益。汽輪機(jī)凝汽器是火力發(fā)電廠(chǎng)的重要設(shè)備,結(jié)合膠球清洗可編程控制器的程序編制和完善以及實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)改進(jìn),詳細(xì)論述了汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)控制回路的完善和技術(shù)更新,并對(duì)革新所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行估算。
     張家口發(fā)電廠(chǎng)總裝機(jī)容量8×300MW,汽輪機(jī)以抽汽凝汽式汽輪機(jī),從1號(hào)機(jī)組-8號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電,其中,凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)一直采用的機(jī)械和電氣系統(tǒng),可編程控制器采用該廠(chǎng)引進(jìn)的OMRON系列產(chǎn)品。設(shè)計(jì)由該廠(chǎng)人員完成。由于膠球清洗裝置系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)、環(huán)境潮濕、缺乏維護(hù)等原因,膠球清洗裝置系統(tǒng)投運(yùn)情況一直較差,收球率較低,并且當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)和實(shí)際情況有出入,程序需要進(jìn)行完善。隨著全社會(huì)節(jié)能降耗貫徹執(zhí)行的深入,進(jìn)行汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)控制完善越來(lái)越迫切。
1膠球清洗裝置系統(tǒng)的作用
     汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)是提高汽輪機(jī)熱效率的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在朗肯循環(huán)中,凝汽器將過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)做功后的乏汽凝結(jié)放熱,在這個(gè)過(guò)程中,溫度基本不變,而熵值增大。凝汽器膠球清洗裝置負(fù)責(zé)將凝汽器銅管中的污垢清洗干凈,使之不堵塞,提高循環(huán)水與凝結(jié)水的換熱效率。如果出現(xiàn)膠球清洗程控失靈或電機(jī)燒毀等現(xiàn)象則使膠球清洗無(wú)法進(jìn)行,影響膠球投入率,導(dǎo)致銅管積垢,換熱效率降低,增大汽輪機(jī)排汽溫度與循環(huán)水溫度的端差,降低凝汽器真空,從而降低汽機(jī)熱效率,增加供電煤耗。按張電2014年150億kWh發(fā)電量,供電煤耗增加0.01g、kWh,相當(dāng)于燃用同樣的煤少發(fā)電45.6萬(wàn)kWh。張電汽輪機(jī)的熱效率是38%,提高膠球清洗的可用率,就是提高汽輪機(jī)的熱效率。由于1號(hào)機(jī)組投產(chǎn)至今已10多年,設(shè)備老化、設(shè)計(jì)缺陷等因素制約著膠球清洗裝置系統(tǒng)的正常投入率。圖1所示為7號(hào)機(jī)膠球清洗裝置系統(tǒng)圖,以此簡(jiǎn)單示意膠球清洗裝置系統(tǒng)。
2改造前的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查
     分析膠球清洗裝置系統(tǒng)在這些年的運(yùn)行和維護(hù)過(guò)圖17號(hào)機(jī)膠球清洗裝置系統(tǒng)圖程中出現(xiàn)的問(wèn)題,對(duì)出現(xiàn)過(guò)的故障進(jìn)行總結(jié)和統(tǒng)計(jì)分析。發(fā)現(xiàn)存在膠球泵不停、程控失靈、電機(jī)燒毀、限位失靈、閥門(mén)卡澀等現(xiàn)象。其中膠球泵不停、限位失靈是膠球系統(tǒng)產(chǎn)生故障的大部分原因。根據(jù)分析,膠球泵不自停和膠球程控失靈可從程序設(shè)計(jì)方面查找問(wèn)題的根源所在;電機(jī)燒毀,限位開(kāi)關(guān)失靈可以從人的因素、設(shè)備的因素、環(huán)境的因素查找問(wèn)題的根源所在。
3控制完善策略與實(shí)施
3.1設(shè)備健康狀態(tài)的提高
     系統(tǒng)控制實(shí)施的基礎(chǔ)是設(shè)備健康狀態(tài)的提升。先,利用平時(shí)維護(hù)檢查時(shí)間,從設(shè)備衛(wèi)生,環(huán)境治理提高設(shè)備健康水平。徹底改善膠球清洗裝置系統(tǒng)日常運(yùn)行環(huán)境。打掃設(shè)備衛(wèi)生,接線(xiàn)盒丟失螺絲補(bǔ)齊,加強(qiáng)密封避免因?yàn)槌睗窕蜷y門(mén)接線(xiàn)盒進(jìn)水引起閥門(mén)損毀卡澀。
3.2控制現(xiàn)場(chǎng)硬件的提高
     控制實(shí)施根本是現(xiàn)場(chǎng)硬件的良好的可操作性和可靠性,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)限位開(kāi)關(guān)調(diào)整不好引起的控制失靈等問(wèn)題,利用機(jī)組檢修和停運(yùn)的機(jī)會(huì),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)限位開(kāi)關(guān)調(diào)整和閥門(mén)調(diào)試,并且對(duì)超過(guò)額定電流的保險(xiǎn)進(jìn)行更換,對(duì)接點(diǎn)氧化的繼電器進(jìn)行更換。通過(guò)以上工作,膠球清洗裝置系統(tǒng)在節(jié)省資金,節(jié)約開(kāi)支的原則下,硬件水平得到提高。
3.3控制程序完善和改進(jìn)
     2014年8月5號(hào)機(jī)組小修、2014年12月1號(hào)機(jī)組小修和2015年1月4號(hào)機(jī)組小修張電安排了膠球清洗裝置系統(tǒng)程序完善非標(biāo)項(xiàng)目。在檢修中,利用機(jī)組剛剛停機(jī),汽機(jī)人員還沒(méi)有拆閥門(mén)的機(jī)會(huì),詳細(xì)檢查各個(gè)閥門(mén)的控制回路,帶電操作確定閥門(mén)控制及反饋回路的故障所在;認(rèn)真檢查OMRON2C201H可編程控制器的輸入、輸出卡件,與現(xiàn)場(chǎng)回路進(jìn)行對(duì)照,并調(diào)出C201H的源程序,充分研究后,進(jìn)行程序更改,完善邏輯,調(diào)整PLC的內(nèi)部時(shí)間設(shè)置。其中對(duì)反沖洗中膠球泵的自啟問(wèn)題,做出如圖2更改。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),程序回路運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
圖24號(hào)機(jī)膠球程控泵啟動(dòng)回路
4經(jīng)濟(jì)效益分析
     經(jīng)過(guò)在上述機(jī)組檢修中對(duì)汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)控制完善,膠球程控系統(tǒng)的可利用率提高,從檢修后機(jī)組帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益與系統(tǒng)控制完善前進(jìn)行對(duì)比,在1、4號(hào)機(jī)組小修膠球清洗程序完善非標(biāo)項(xiàng)目實(shí)施后,沒(méi)有發(fā)生因?yàn)槌绦蛟�因�(qū)е碌哪z球泵電機(jī)燒毀。按照1臺(tái)380V膠球泵電機(jī)大約價(jià)值3000元,對(duì)比改善之前5臺(tái)膠球泵電機(jī)電機(jī)燒毀,則節(jié)約資金15000元。同時(shí),還有節(jié)約各閥門(mén)的資金。
     另一方面,從間接經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算,膠球投入率由檢修前的93%上升到97%,提高了凝汽器的真空度,降低了汽輪機(jī)端差。根據(jù)熱工試驗(yàn)組提供:汽輪機(jī)端差每下降1℃,機(jī)組熱效率提高0.1%,發(fā)電煤耗下降0.689g、kWh。影響端差的因素有負(fù)荷、環(huán)境溫度、循環(huán)水、銅管清潔程度。如果按照膠球投入率提高4%使得端差下降10%計(jì)算,按照2014年150億kWh的發(fā)電量,發(fā)電煤耗折合下降0.00928g、kWh。發(fā)電量折合增加455926kWh,按照0.32元、kWh的電價(jià)計(jì)算,全年節(jié)省人民幣145896元。
     通過(guò)汽輪機(jī)凝汽器膠球清洗裝置系統(tǒng)控制的完善,提高了設(shè)備的健康水平,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益,符合建設(shè)集約型社會(huì)的理念。但是值得注意的是OMRON2C201H系列程序儲(chǔ)存在停電狀態(tài)下依靠電池供電,需要定期更換。