產(chǎn)品詳情
1. 概述
火力發(fā)電廠煤粉燃燒鍋爐為降低NOx排放均采用空氣深度分級的低氮燃燒方式,這種燃燒方式極易造成主燃區(qū)水冷壁附近的煙氣處于缺氧狀態(tài),從而在煙氣中產(chǎn)生較多的CO和H2 S等還原性介質(zhì)。在部分燃燒方式下也容易產(chǎn)生高溫火焰沖刷水冷壁的情況,鍋爐運(yùn)行中也會(huì)經(jīng)常因?yàn)楦鞣N原因造成火焰刷墻。以上情況如出現(xiàn)在高溫區(qū)域則會(huì)使該區(qū)域水冷壁發(fā)生高溫腐蝕,使水冷壁壁厚迅速減薄對鍋爐設(shè)備的安全運(yùn)行造成不利影響。
目前,一般以高溫區(qū)域水冷壁壁面附近煙氣中的H2 S、CO和O2含量作為衡量水冷壁產(chǎn)生高溫腐蝕傾向的指標(biāo),即當(dāng)H2 S和CO含量越高而O2的含量越低時(shí)則水冷壁發(fā)生高溫腐蝕的可能性和腐蝕的速度就越大。為改善水冷壁高溫腐蝕,一般多采用貼壁風(fēng)等“風(fēng)包粉”的技術(shù),即在防止火焰刷墻的同時(shí),增加高溫腐蝕區(qū)域水冷壁壁面附近煙氣中的O2含量以降低H2 S和CO的產(chǎn)生;但若貼壁風(fēng)風(fēng)量過大又可能對鍋爐運(yùn)行造成其他不利影響,因此燃燒風(fēng)量調(diào)整時(shí)需要綜合兼顧各方面的相互影響。
本系統(tǒng)通過對高溫腐蝕區(qū)域,水冷壁壁面附近煙氣中的H2 S、CO和O2含量進(jìn)行實(shí)時(shí)在線巡檢,為貼壁風(fēng)等燃燒配風(fēng)的調(diào)整提供科學(xué)的依據(jù),并可為建立水冷壁腐蝕減薄速度和剩余壽命的判斷模型提供數(shù)據(jù)支撐。
2.工作原理與功能設(shè)計(jì)

在爐膛四面墻(四角切圓燃燒鍋爐)或前后墻(對沖燃燒鍋爐)的水冷壁上,布置煙氣取樣探頭(抽煙口)。在每面墻的同一標(biāo)高上,一般布置2~3個(gè)取樣探頭,每層的所有取樣探頭抽取的煙氣送入同一個(gè)分析儀中進(jìn)行在線巡檢(或指定監(jiān)測),即每層的煙氣在線監(jiān)測的所有取樣設(shè)備組成1套系統(tǒng)。
每臺鍋爐可根據(jù)需要確定布置層數(shù)(套數(shù)),也可將每面墻上所有取樣探頭抽取的煙氣送入同一個(gè)分析儀中進(jìn)行在線巡檢或指定監(jiān)測,設(shè)備組成1套系統(tǒng)。
煙氣在線分析系統(tǒng)能自動(dòng)、連續(xù)、準(zhǔn)確、可靠地分析煙氣中CO/H2S/O2氣體的濃度含量。采用PLC可編程序控制器,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位巡檢或指定監(jiān)測,自動(dòng)控制系統(tǒng)的采樣、排水、探頭吹掃、故障監(jiān)測并處理等操作。系統(tǒng)正常運(yùn)行期間能提供氣體濃度的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)輸出信號與RS485(Modbuus-RTU)輸出。該系統(tǒng)的分析儀器的傳感器采用進(jìn)口光源和檢測器,采取氣室恒溫加熱可避免因外界溫度變化對分析結(jié)果的干擾。
該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡明、測量準(zhǔn)確、反應(yīng)速度快、部件性能可靠、自動(dòng)化程度高、操作簡便、維護(hù)量小、自診斷保護(hù)功能強(qiáng),帶有豐富的伴熱溫度報(bào)警、缺儀表風(fēng)報(bào)警、采樣堵塞負(fù)壓高報(bào)警、樣氣流量報(bào)警、分析前濕度報(bào)警等,可有效監(jiān)控電加熱溫度、氣路堵塞、流量下降等問題,同時(shí)自動(dòng)連鎖系統(tǒng)運(yùn)行啟停,故障解除后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
3.系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)主要由:取樣探頭、反吹裝置、煙氣處理裝置、抽氣泵、傳感器、PLC、顯示屏及配套所需的閥門、流量計(jì)和伴熱裝置等組成。其中,煙氣處理裝置、抽氣泵、傳感器、PLC級顯示屏等均布置在主控制機(jī)柜中。
1)取樣探頭
取樣探頭為煙氣專用采樣器,可有效阻截粉塵顆粒。材料采用316L不銹鋼,耐腐蝕、耐高溫(800℃)。
過濾精度:5um(根據(jù)粉塵量而定)
過濾能力:≦100g/Nm3
過濾效率:達(dá)到99.9%
由于取樣探頭過濾精度高、效果好,系統(tǒng)只需二級過濾就能達(dá)到系統(tǒng)要求從
而維護(hù)量小、響應(yīng)時(shí)間短。
2)反吹裝置
鍋爐煙氣的含塵量,一般在20~50g/Nm3,取樣探頭中的過濾器經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后需要進(jìn)行反吹以清除積灰;同時(shí)抽煙口也可能出現(xiàn)結(jié)焦或積灰堵塞的情況,此時(shí)需要對抽煙口進(jìn)行強(qiáng)力吹掃以消除堵塞。反吹裝置主要為取樣探頭和抽煙口提供吹掃氣源,并實(shí)現(xiàn)吹掃程序的控制。
取樣探頭采用獨(dú)立的空氣吹掃技術(shù),分為內(nèi)吹掃與外吹掃,徹底把過濾的雜質(zhì)及堵塞抽煙口的結(jié)焦反吹回到爐膛中,達(dá)到除塵防結(jié)焦效果,維護(hù)成本低。
吹掃氣源應(yīng)為潔凈工業(yè)儀表用壓縮空氣,壓力0.6~0.8MPag。
每面墻的2~3個(gè)取樣探頭的反吹掃裝置集中布置在一個(gè)就地反吹箱中。
每個(gè)取樣探頭的內(nèi)吹掃與外吹掃的管路上均設(shè)置有電磁閥(進(jìn)口品牌),每個(gè)取樣探頭可單獨(dú)吹掃,可確保吹掃空氣的動(dòng)量以達(dá)到吹掃效果。
吹掃氣源經(jīng)過加熱可保證溫度大于100℃,以防止吹掃時(shí)使積灰板結(jié)。
3)主控制機(jī)柜
關(guān)鍵部件采用進(jìn)口或國內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,如氣體分析儀傳感器、探頭過濾芯、取樣抽氣真空泵、取樣電動(dòng)球閥、蠕動(dòng)泵及PLC等。
分析模塊為NDIR恒溫紅外氣體分析模塊(CO)、TDLAS激光模塊(H2 S)和TDLAS激光模塊(O2),該模塊分析儀測量精確、性能穩(wěn)定可靠,響應(yīng)時(shí)間快,智能化程度高。
分析儀有電源、系統(tǒng)故障報(bào)警接點(diǎn)輸出至DCS中報(bào)警;分析系統(tǒng)的冷凝液排放、測量儀校零等操作為全自動(dòng);分析儀有溫度、壓力補(bǔ)償功能以保證穩(wěn)定的測量精度。
4) 主要性能指標(biāo)
l 零點(diǎn)漂移: CO:≤± 1%FS/7d ,H2 S+O2:≤± 1%FS/12 月
l 量程漂移: CO:≤± 1%FS/7d ,H2 S+O2:≤±2%FS/12 月
l 測量范圍: CO:0-80000ppm ,H2 S:0-1000ppm ,O2 :0-25%Vol
l 測量精度: CO:≤±2%FS ,H2 S+O2:≤± 1%FS
l 分 辨 率: CO+O2:≤100ppm(0.01%),H2 S:≤1ppm
l 重復(fù)性誤差:Cv ≤±0.5%
l 響應(yīng)時(shí)間: T90 ≤10s(僅儀表)
l 輸出信號: 4~20mA ,500 Ω
l 系統(tǒng)的滯后時(shí)間:T90 ≤30s
l 電 源: 220VAC 50 Hz,5KW 不間斷電源
l 氣 源: 儀用壓縮空氣:0.6~0.8MPag
5) 系統(tǒng)對外輸出信號一覽(輸出開關(guān)量信號為干接點(diǎn)信號)
序號 信 號 名 稱
- 三路 4-20mA 隔離電流環(huán) (AO)
- 故障報(bào)警信號(DO)
- 維護(hù)模式信號 (DO)
- 一路 RS485(Modbus-RTU)數(shù)字通信信號
(包含測量值、系統(tǒng)狀態(tài)、故障內(nèi)容、采樣/反吹狀態(tài)等內(nèi)容)
- ~ 16 第 1 路 ~ 第 12 路煙氣采樣中 (DO)
注:因測量點(diǎn)位較多,系統(tǒng)采用 Modbus_RTU 與 DCS 通訊。
4.程序控制
1)控制功能
本系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,具有自動(dòng)采樣、自動(dòng)吹掃、自動(dòng)排水、故障及狀態(tài)信號監(jiān)測和報(bào)警等功能。
2)系統(tǒng)特點(diǎn)
煙氣在線分析系統(tǒng)采用PLC控制模塊、觸摸屏操作控制,在現(xiàn)場可以根據(jù)實(shí)際的工況條件(如粉塵量大?。╇S時(shí)修改取樣與反吹之間的間隔時(shí)間,可自1分鐘到24小時(shí)內(nèi)。并且,在現(xiàn)場可隨時(shí)修改脈沖式吹掃的時(shí)間。
5.監(jiān)控畫面

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