摘要：火电厂制粉系统风速、风量取压装置的原理结构及特点，反吹扫装置的结构及功能；现有机组制粉系统风速及风量取压装置安装反吹扫装置的可行性。
关键词：火电厂；制粉系统；反吹扫装置；自动
前言
乌苏热电分公司2X330MW机组2010年投运，其中每台机组配备五台制粉系统，制粉系统的风量及风速测量装置均由差压变送器测量，由分公司使用七年的状况来看，差压式风速风量测量装置具有反应灵敏、准确、便于维护等优点。但制粉系统运行时，风速风量测点频繁出现坏点或者偏高偏低情况，根据维护经验分析，故障原因在于煤质变化或者湿度增大等原因造成的取压管堵塞造成。现有的维护方式是热工人员使用胶皮管就近选取压缩空气对取压管疏通，工作效率低，工作环境恶略。现延伸压缩空气母管至变送器附近，连接取压管路，安装电磁阀远程控制吹扫；这样可以极大提高工作效率，减小热工人员工作负担。
1 制粉系统风速风量测量原理
乌苏热电分公司一期2X330MW机组锅炉采用上海锅炉有限公司生产的SG-1180/17.5-M4001型锅炉。每台锅炉配备五套独立的制粉系统，每套制粉系统配备一套风量测量装置四套风速测量装置及一套进出口差压测量装置，以此计算，全厂制粉系统至少有60套差压测量装置。
以制粉系统出口风速测量装置为例，我厂制粉系统出口风速测量装置选用四通自动化仪表公司生产的FSNM一次风速测量装置。FSNM是一种插入式流量测量装置，在管道中插入FSNM，当流体流过传感器时，在其迎气流方向的前端产生全压，在其后部产生一个低压分布区。通过对传感器前后压差引入差压变送器，测量出差压，将差压转化为4-20mA标准信号后送到DCS系统，进行风速计算，供运行人员监视及进行调节。
2 取压管反吹扫装置结构及原理
前面介绍到我公司风速测量装置FSNM为差压式风速测量装置。有两个取压管直接从磨煤机风粉混合物出口管道取样，通过0-1.6KPa的罗斯蒙特差压变送器将差压信号转变为4-20mA信号传至DCS系统，进过温度补偿及相关公式，算出风速。当取压管路堵塞时，现有的维护方式为，使用胶皮管连接压缩空气进行吹扫，操作繁琐，并且因为制粉系统现场粉尘含量高，对手动吹扫工作带来很大影响。根据日常消缺经验分析，取压管虽然频繁堵塞，但是堵塞总是一个缓慢的过程，有时候取压管会自己疏通，大部分情况下不会。所以当取压管有堵塞迹象时，系统自动使用高压力的压缩空气吹扫，会及早消除堵塞缺陷，为参数正常显示提供有力条件。
2.1 装置结构：
现在增加反吹扫装置，应当以现有装置少改动多利用为原则，目前可利用的测点及装置有差压信号及取压管路，以及就近的压缩空气母管。所以取压管反吹扫装置主要由以下几个大部分构成：（1）测量系统（原有的取样装置及差压变送器）。（2）处理单元（判断及工作逻辑）。（3）吹扫装置（压缩空气延长管、电磁阀）。
2.2逻辑判断原理：
2.2.1 堵塞报警判断：风速及风量测量装置差压量程均为0-1.6KPa，当差压<0KPa或者差压>1.1KPa时（限值可以根据实际情况再更改），可以判断为某侧不通畅，是取压管堵塞的前兆；此时设置的声光报警响起。
2.2.2 单侧取压管堵塞条件判断：当差压<-1KPa或者差压>2KPa（限值可以根据实际情况再更改）时可以判断为单侧取压管堵塞。
2.2.3 双侧取压管堵塞：制粉系统正常运行，某一风速或者风量逐渐变至零，而其他风量或者风速正常变化，或者启动制粉系统时，别的风速风量缓慢上升，而某个风速风量保持不变。可以判断为双侧堵塞。
2.2.4 某角风速异常判断：
根据我厂锅炉的四角切圆燃烧方式，每台制粉系统由四个角送煤粉进入炉膛燃烧。根据经验判断，正常情况下，各角风粉混合物风速比较均衡，最大偏差为10m/s。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以某角风速比其他三个角风速平均值大或者小10m/s及以上时，可以判断该角风速某个取压管已经有堵塞的迹象，应该吹扫。
2.3工作流程：
2.3.1 通过逻辑判断，当正压侧堵时，关闭电磁阀1、2、4，打开电磁阀3，取压管开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，逻辑触发归位，此时先关闭电磁阀3，电磁阀3、4关闭信号来了之后再依次打开电磁阀1和电磁阀2，此时，变送器恢复初始状态。
2.3.2 通过逻辑判断，当负压侧堵时，关闭电磁阀1、2、3，打开电磁阀4，取压管开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，逻辑触发归位，此时先关闭电磁阀4，电磁阀3、4关闭信号来了之后再依次打开电磁阀1和电磁阀2，此时，变送器恢复初始状态。
2.3.3 通过逻辑判断，当高、低压侧都堵时，关闭电磁阀1、2、3、4，打开电磁阀4，取压管开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，关闭电磁阀4，打开电磁阀3，再次开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，逻辑触发归位，先关闭电磁阀3，电磁阀3、4关闭信号来了之后再依次打开电磁阀1和电磁阀2，此时，变送器恢复初始状态。
2.3.4 通过逻辑判断，当角风速偏高即负压侧可能堵时，关闭电磁阀1、2、3，打开电磁阀4，取压管开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，逻辑触发归位，此时先关闭电磁阀4，电磁阀3、4关闭信号来了之后再依次打开电磁阀1和电磁阀2，此时，变送器恢复初始状态。
2.3.5 通过逻辑判断，当角风速偏低即正压侧可能堵时，关闭电磁阀1、2、4，打开电磁阀3，取压管开始反吹扫，设定吹扫时间为5分钟，计时模块满5分钟后，逻辑触发归位，此时先关闭电磁阀3，电磁阀3、4关闭信号来了之后再依次打开电磁阀1和电磁阀2，此时，变送器恢复初始状态。
2.4 逻辑增加部分：
2.4.1 差压变送器输出差压异常高、低报警信号，正、负压侧堵信号。
2.4.2 反吹扫装置手动、自动工作流程以及设置逻辑。
2.4.3 反吹扫装置各电磁阀保护联动逻辑（因为压缩空气压力过高（0.7MPa左右），未隔离时，会对现有变送器造成损坏。），当电磁阀3、4中某个全关信号没有到时，电磁阀1、2均不可打开；当电磁阀1、2某个全关信号没有到时，电磁阀3、4均不可打开。
2.4.4 根据往日消缺经验，取压管吹扫时，需要保证压缩空气吹扫方向的唯一性，否则堵塞处无法吹通。所以电磁阀3打开的允许逻辑必须包含电磁阀4全关状态存在；电磁阀4打开的允许逻辑必须包含电磁阀3全关状态存在.
2.4.5 反吹扫次数设定：当吹扫三次依然堵时，自动退出吹扫逻辑。
3 系统功能其特点和优势
本系统直接选用全厂压缩空气母管中的压缩空气吹扫取压管，逻辑判断中的取样信号直接选用现有的差压变送器输出信号，仅仅增加了四个电磁阀以及一段压缩空气传输管，改造成本低，工作原理简单，安全方便，便于维护。逻辑设计中考虑能遇见的所有可能情况，减少了运行人员监盘压力。
4 存在缺陷
4.1 在制粉系统长时间停运，并且取压管中水分含量过高造成煤泥堵塞时，压缩空气无法吹通，仍需热工人员手动吹扫。
4.2 若压缩空气侧电磁阀关闭不严，会使取压管压力测量造成偏差，造成参数测量不准。
参考文献：
[1]磨煤机一次风量/一次风速加装反吹扫装置改造方案 华润电力湖南有限公司 孔春龙
[2]补偿式防堵吹扫装置在电厂中的应用 国电成都金堂发电有限责任公司 张国建
论文作者:曹伟峰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/20
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