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1000MW超超临界燃煤机组热工仪表与控制设备配置及选型对比分析

2017/5/11    来源:e-works    作者:侯典来      
关键字:1000MW机组  超超临界  热工仪表  控制设备  
了解1000MW超超临界燃煤机组热工仪表与控制设备配置,介绍主要技术规范,包括压力/差压变送器,过程开关仪表,温度测量元件,流量测量装置,导波雷达、超声波液位计,电磁、超声波流量计,露点仪,风机键相监测仪表,风量测量装置,风压测量防堵装置、压缩空气气源净化装置,氧化锆分析仪,风粉在线测量装置,进行选型方案对比分析。
    概况
 
    以某电厂一期2×1000MW超超临界燃煤间接空冷机组为例,锅炉为超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、固态排渣、切圆燃烧方式,Π型锅炉,设计有脱硫、脱硝装置,空气预热器和风机双列布置,每台机组设计1套SCR脱硝装置,SCR反应器直接布置在全拉出布置的回转式空气预热器上方,同时,设置烟气回热利用系统,BMCR工况下,锅炉主要技术参数如表1。
 
1000MW超超临界燃煤机组热工仪表与控制设备配置及选型对比分析
 
    锅炉运行方式如下,机组主要承担基本负荷,并且具有一定的调峰能力,锅炉负荷为30%BMCR及以上时,机组投入全部自动装置、不投油、全部燃煤的条件下,能够长期安全稳定运行。
 
    烟、风及制粉系统构成如下,制粉系统选用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式系统,每台锅炉配6台中速磨煤机,5台运行,1台备用,每台锅炉磨煤机密封系统采用2台离心式增压密封风机,其中1台运行,1台备用,密封风机取风来自一次风机出口,每台锅炉配6台电子称重式给煤机,与磨煤机相对应。
 
    烟、风系统采用平衡通风方式,二次风经过送风机、暖风器、空预器以后,进入锅炉二次风箱,一次风在进入空预器以前分为2路,1路经过空预器加热,作为磨煤机制粉用热风,另1路不经过空预器,作为磨煤机温风,以调节磨煤机出口温度;在磨煤机入口以前的冷一次风母管上,引出1路作为给煤机密封风,另外,引出1路经过密封风机增压以后,作为磨煤机密封风。
 
    每台锅炉配2台50%容量动叶可调轴流式送风机,2台50%容量动叶可调轴流式一次风机,2台50%容量动叶可调轴流式引风机,锅炉省煤器至空预器之间装设SCR装置,每台锅炉配2台50%容量三分仓回转容克式空气预热器,空预器适应锅炉装设SCR装置的要求,空预器进口风道设有暖风器,以防止锅炉尾部低温受热面的腐蚀。
 
    从空预器出来的烟气通过除尘器以后,再经过引风机,被送至水平烟道,烟气从水平烟道再次被引出,经过100%容量脱硫处理以后,通过烟囱排入大气。
 
    锅炉燃烧器命名以及编号如下,每台磨煤机带锅炉的一层燃烧器,每台磨煤机4个出粉口。煤粉燃烧器一共6层,从下往上编号依次分别是A、B、C、D、E、F;双切圆角的命名是前墙(站在炉前,面向烟囱方向)自左至右,依次为1、4、5、8;后墙(站在炉后,面向汽机房方向)自右至左,依次为2、3、6、7,2台炉相同即顺列布置,具体如图1。
 

双切圆角布置

 
图1 双切圆角布置
 
    1 热工仪表及控制设备配置
 
    为了满足应用现场总线技术实现数字化电厂控制方案的目的,变送器等设备为以下2种类型,1)二线制,输出信号(4~20)mA DC标准信号,配HART协议接口,2)Profibus PA现场总线协议接口,导线接口为M20×1.5,并且配有堵头和电缆接入口防进水接头,外壳防护等级应至少是IP56型。
 
    1.1 压力/差压变送器
 
    变送器为智能变送器,通过手持智能终端,能够对变送器进行远程距离诊断、查询、标定和重新组态,可以在线调整,调整期间,对变送器正常输出不会造成任何干扰,变送器均带有就地模拟指示。
 
    变送器以微处理器为基础,具有双向远程数字通信能力和自诊断功能,在整定量程内,最低工作精度不大于±0.075%,包括线性、滞后及复现性的精度,扫描速度不低于75ms,线性输出(0~100)%。
 
    对零点和满量程进行调整,除具有远方零点、满量程调整功能外,还具有本机就地零点、满量程调整功能,零点的缩小和增大可以在(0~80)%的量程中设定,变送器的量程比为1:100,变送器设计有统一的测试接口,以便于连接测试设备。
 
    超压保护至少是设计压力满量程60%以上,变送器具有超压力条件下工作能力,而不会直接影响原有精度,在温度每变化50℃时,漂移量不超过最大量程的±0.25%,在12个月时间内的漂移量不超过所调量程的±0.1%,在5年时间内的漂移量不超过所调量程的±0.125%。
 
    变送器螺纹接头、隔离膜片等部件的材质不低于316L不锈钢,膜片不会因单向过压(100psig或者150%最大量程)造成永久性变形和影响变送器精度。
 
    变送器安装方式采用管装平支架(2"管子),并且包括全部安装附件及过程连接头、垫片等,过程接口(引压口)采用平垫密封焊接式直通终端锥管接头,规格1/2NPT-φ14或者1/2NPT-Φ16,短管规格φ16×3、φ14×2,密封尺寸采用国内压力表的通用尺寸M20×1.5mm,管接头材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。
 
    1.2 过程开关仪表
 
    过程开关接线和端子均符合适用的UL和ANSI标准。利用永久性标志可以很容易地识别所有端子,开关为弹簧活塞式干触点开关,尤其是在高温部分,必须采用干触点,不得采用水银或者其它形式的触头。
 
    液位开关接点形式为双刀双掷DPDT,在所有情况下,触头排列适应电气上独立的电路,每组触头应为快动干式触头,接有220V交流负载或者30V直流负载时,触头的最小额定电流为5A,触头的设计符合电路负载要求。
 
    过程开关不需要外部提供电源,各类开关的死区和切换差值满足控制要求,在环境温度(-20~65)℃,湿度为(5~100)%相对湿度工况下,能够正常工作。
 
    1.3 温度测量元件
 
    温度测量元件指热电阻、热电偶、双金属型温度计,包括热电偶组件、热敏元件、保护套管(热套管)、冷段接长管、热电偶(热电阻)端接头、底座、垫片等。
 
    热电偶元件包含热电偶专用导线,绝缘层采用硬质包覆金属氧化物,不锈钢保护护套,高温高压热电偶采用锥形套管,热电偶为铠装双支型,分度号为K分度,精度为I级,满足美国ISA标准;热电阻元件为铠装双支型热电阻,分度号为Pt100,采用三线制,双支型,精度为A级。
 
    热电偶、热电阻接头至少需要13mm长的丝口接口,均配活动卡套螺母,包括锁定螺母,可动卡套和固定螺母,每一支热电偶、热电阻要求具有不少于3点的检验报告,并且满足ANSI MC96.1和ASTM E-230-87标准。
 
    当被测介质对元件磨损较大时,采用耐磨套,耐磨涂层厚度2mm,测点振动较大时,元件采取防振措施;元件接线端子密封良好,并且满足防爆、防火、防水、防尘、防腐蚀的有关要求。
 
    根据测点用途和参数,选择安装固定形式,例如,焊接、固定螺纹、活动螺纹等,对各种安装固定形式,需要提供图纸、说明,包括施工安装要求。
 
    用于四大管道上温度元件套管的材质必须与母管道材质一致,需要满足在四大管道配管前,提供四大管道所需要温度套管,以便在四管配管时,完成温度元件套管与管道一体化焊接工作。

责任编辑:李欢
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