1、全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能614干除灰空气斜槽配风节能改造及调试孙宝华 张家浩(天津国华盘山发电有限责任公司 天津 301900)【摘 要】通过干除灰空气斜槽配风方式由斜槽风机、加热器系统提供改为由锅炉一次风配风的节能改造项目，重点介绍了干除灰空气斜槽系统节能改造后的调试内容、参数的整定及调试方法。【关键词】干除灰 改造 调试1 干除灰空气斜槽配风节能改造内容1.1 节能改造前情况天津国华盘山发电有限责任公司每台炉3个电除尘本体，共有84个灰斗（包括前置灰斗），对应84台灰斗给料机。干除灰气力输送主系统为14条空气斜槽及14台斜槽风机和电加热器，输送设备为低压稀相
2、大仓泵。前三电场灰斗设置刮板机备用系统。空气斜槽设计配风方式为斜槽风机及加热器供单条斜槽独立运行，不影响其它斜槽运行，具有运行方式灵活，风量及风温恒定的特点。1.2 节能改造内容干除灰斜槽风机配风改造项目实现使用锅炉一次风配风替代斜槽风机、加热器配风方式。改造后系统如下（见图1）：图1：一次风配风供空气斜槽示意图改造后系统由锅炉热一次风提供热风，由热风门调节斜槽供风母管温度，由锅炉一次风联箱处取用冷风，由供风门调节斜槽供风母管压力，经过冷热风混合后满足干除灰空气斜槽系统配风要求。2007年完成#1炉干除灰空气斜槽配风改造，热一次风取自#13空预器出口，冷风取自一次风出口联箱。全国火电600MW
3、机组技术协作会第十三届年会论文集 节能6152 干除灰空气斜槽配风节能改造后的调试2.1 锅炉一次风向干除灰斜槽供气对锅炉一次风影响试验为验证#1炉干除空气斜槽节能改造后系统对锅炉的影响，在机组冷态时进行干除灰系统使用最大量用风时对锅炉一次风影响评估，包括冷风门全开、全关状态；热风门全开、全关状态；冷风门、热风门同时全开、全关状态。2.1.1 试验步骤2.1.1.1 关闭斜槽热风门、冷风门、联络门。2.1.1.2 检查锅炉一次风机稳定运行，锅炉无操作，记录锅炉一次风风压、一次风机电流值。2.1.1.3 将#1炉各斜槽倒换为一次风配风方式，开启#1炉供风门。2.1.1.4 联系#1炉司炉后全开#
4、1炉热风电动门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。参数稳定后全关#1炉热风电动门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。2.1.1.5 联系#1炉司炉后全开#1炉冷风门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。参数稳定后全关#1炉冷风门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。2.1.1.6 联系#1炉司炉后同时全开#1炉热风门、冷风门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。参数稳定后全关#1炉热风门、冷风门，记录锅炉一次风机风压、电机电流数值。2.1.2 试验数据及结论2.1.2.1 试验数据（见表1）表1：干除灰斜槽配风对锅炉一次风的影响试验记录表项目 冷风门 热风门一次风压(kPa)11一次风机电
5、流（A）12一次风机电流（A）未操作前 关闭 关闭 10.4 203 200第一次 全开 关闭 10.4 203 200第二次 关闭 全开 10.4 203 200第三次 全开 全开 10.4 203 2002.1.2.2 小结通过试验说明：#1炉干除灰斜槽使用锅炉一次风最大用气量时，对锅炉一次风风压及一次风机电流不构成影响。2.2 使用锅炉一次风供气时斜槽供风母管压力的调整2.2.1 斜槽热风门最大开度和斜槽冷风门最大开度的确定锅炉热一次风热风采用DN350mm管材，一次风冷风及#1炉混合后风管采用DN820管材，管道设计按照两台炉供风量设计，在#2炉斜槽供风方式未改造前，斜槽热风门最大开度
6、和斜槽冷风门最大开度的确定，直接影响#1炉斜槽供风压力及温度的调整品质。全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能616将#1炉斜槽供风门全部开启，关闭热风门，开启冷风门，检查斜槽供风母管压力达到斜槽风机额定压力5880Pa时，对应冷风门开度为15%，即为#1炉冷风门最大开度。发现问题：当斜槽供风母管压力达到斜槽风机额定风压时，有3条斜槽灰室出现正压状态，特别是新更换的162斜槽正压达到2320Pa，导致斜槽灰室出现正压的原因为：由于各斜槽气室与灰室间气化帆布更换时间的不同，其透气性能不同，在相同气化风压下，透过帆布气量不同，当透过斜槽帆布气量大于斜槽负压管排气量时，斜槽灰室出现
7、正压。2.2.2 斜槽供风母管压力的确定为避免斜槽气室出现正压导致斜槽无法正常运行，各斜槽气室风压按照斜槽风机运行时的风压通过每条斜槽供风门进行调整。调整时只使用一次风冷风进行。根据斜槽风机风压调整各斜槽供风门，使各斜槽使用一次风供风时斜槽风压与使用斜槽风机供风时压力相同，调节斜槽冷风供风门，当调节斜槽冷风门时对各斜槽风压造成影响时，对应供风母管压力为供风母管控制压力。通过试验，最终确定供风母管压力为4.50.15 KPa。2.3 斜槽供风母管风压、风温的自动调整根据设计，斜槽供风母管风压由冷风门进行调整，斜槽供风母管风温由热风门进行调整，为了提高阀门自动调节品质，根据试验结果将冷风门最大开度
8、设定为15%，斜槽供风母管风压控制在4.50.15 KPa，风温按照斜槽风机、加热器运行时风温控制，控制值为822.5。2.3.1 热风门最大开度的确定为提高热风门在自动调解下的调节品质，防止热风门过开，需确定热风门的最大开度。调节冷风门，控制斜槽供风母管压力在4.5kPa，缓慢开启热风门，同时调节冷风门，最终将斜槽供风母管压力控制在4.5kPa，风温控制在82，此时热风门开度为13%，因机组60%负荷时锅炉热一次风风温在300左右，100%负荷时锅炉热一次风风温在350左右，为保证斜槽供风母管风温可调，热风门最大开度在13%的基础上增加50%，最终确定热风门最大开度为20%。2.3.2 热风
9、门、冷风门PID控制器参数的设定阀门自动调整的最佳区间在阀门的30%-70%开度，但热风门、冷风门的最大开度均在阀门调节最佳区域外，为使热风门、冷风门具有可调性和稳定性，将热风门的开度固定在0%-20%，冷风门开度固定在0-15%，在热风门、冷风门最大开度范围内按100%指令调节，即：给热风门下达100%开度指令时，热风门实际开度为20%，给冷风门下达100%开度指令时，冷风门实际开度为15%。斜槽热风门、冷风门的调节采用闭环控制，采用PID控制器进行调节，PID控制器的参数整定采用工程整定方法，PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。此次斜槽热风门、冷风门PID
10、控制器参数整定使用的是衰减法，利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；加入比例和积分控制环节，检查系统振荡频率曲线；根据系统振荡频率曲线调整比例和积分数值，加入微分数值，直至系统调节在最少振荡频率下快速衰减、平稳。全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能617根据增量式PID调节公式U(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)A=Kp(1+T/Ti+Td/T)B=Kp(1+2Td/T)C=KpTd/T式中Kp比例T 采样周期Td微分时间Ti积分时间根据PID控制器参数的工程整定口诀（1）参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比
11、例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢。微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低4比1一看二调多分析，调节质量不会低先对冷风门PID控制器参数进行调整，使冷风门调节达到最优，再对热风门PID控制器参数进行调整，使热风门调节达到最优，最后将冷风门、热风门进行组态调试，最终确定冷风门PID控制器参数T=1，Kp=850，Ti=10ms，Td=65ms，热风门PID控制器参数T=1，Kp=550，Ti=10ms，Td=50ms，使冷、热风门调整达到最佳值
12、。（见图2）全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能618图2：机组启动后热风门、冷风门投入自动时风温、风压曲线2.4 干除灰空气斜槽配风节能改造后系统运行情况2.4.1 使用斜槽风机供气与一次风供气时斜槽气化压力对比（见表2）表2：斜槽风机配风与一次风配风时斜槽气化压力对比（单位：kPa）设备名称 101斜槽 111斜槽 121斜槽 131斜槽 141斜槽 151斜槽 161斜槽斜槽风机 2.8 4 4.4 4.6 4.4 4.4 1.6一次风 2.83.2 44.4 44.4 44.4 44.4 44.4 1.62设备名称 102斜槽 112斜槽 122斜槽 132斜槽 1
13、42斜槽 152斜槽 162斜槽斜槽风机 3 4.8 2.4 4.7 4 4.5 4一次风 33.4 44.4 2.42.8 44.4 44.4 44.4 44.42.4.2 使用斜槽加热器与一次风供风斜槽温度对比（见表3）表3：斜槽加热器与一次风供风温度对比（单位：）101斜槽 111斜槽 121斜槽设备名称头部 中部 尾部 头部 中部 尾部 头部 中部 尾部加热器 37 46 60 36 47 59 35 45 59一次风 41 41 55 35 44 54 36 43 54131斜槽 141斜槽 151斜槽设备名称头部 中部 尾部 头部 中部 尾部 头部 中部 尾部加热器 36 47 6
14、1 37 48 63 36 45 60一次风 36 46 53 35 45 53 35 46 53全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能619102斜槽 112斜槽 122斜槽设备名称头部 中部 尾部 头部 中部 尾部 头部 中部 尾部加热器 36 45 61 35 46 60 37 47 61一次风 41 44 54 33 44 53 36 45 50132斜槽 142斜槽 152斜槽设备名称头部 中部 尾部 头部 中部 尾部 头部 中部 尾部加热器 35 46 61 36 45 62 37 48 63一次风 35 46 53 36 46 55 36 47 55161斜槽
15、162斜槽设备名称头部 中部 尾部 头部 中部 尾部加热器 37 46 59 36 47 61一次风 34 39 51 35 45 532.4.3 结论通过一次风供干除灰空气斜槽配风对锅炉一次风影响试验，及干除灰空气斜槽配风改造后系统的运行情况，配风压力控制在4.50.15kPa，温度控制在822.5能够满足干除灰空气斜槽系统的运行，此次干除灰系统节能改造不会影响锅炉一次风和干除灰系统的安全稳定运行。3 节能改造后的直接经济效益根据电科院对斜槽风机风量等参数测量2，以及风机运行状况，估算单台风机耗功在5 kW左右，风机耗功在60kW/炉(按12台全天运行计算)，斜槽风机加热器温升66计（斜槽风
16、机出口风温控制在80），其耗功在313kW/炉左右，机组运行时间按7000h/年计, 单台锅炉斜槽风机及其加热器耗功约261万度电/年，即干除灰节能改造后，每年可节约厂用电261万度电/年。参考文献：1新型PID控制及其应用，机械工业出版社2003年出版。2 数据取自华北电科院干除灰节能改造科研报告。作者简介：张家浩（1974），男，毕业于保定电力技术学校，现在天津国华盘山发电有限责任公司从事除灰运行管理工作。孙宝华（1968.7.3 -），男，大学毕业，工程师，生产技术部节能主管，现主要从事从事发电厂运行、节能管理工作。联系电话：02282705135全国火电600MW机组技术协作会第十三届年会论文集 节能620通讯地址：天津蓟县国华盘山发电有限责任公司生产技术部电子邮件地址：sbh_。
