吹灰程控双机冗余冷备改造
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摘 要：文章对新疆华电吐鲁番发电有限责任公司一期两台135MW机组吹灰程控双机冗余冷备改造方案的必要性及实施方案进行了分析，包括吹灰程控对锅炉运行的重要性、冗余改造具体方案及实施，并提出了改进意见。
关键词：吹灰程控；冗余冷备；故障分析
1 引言
新疆华电吐鲁番发电有限责任公司（以下简称吐电公司）一期工程装机容量2×135MW。1、2号锅炉采用上海锅炉有限公司生产的型号为SG-420/13.7-M778，超高压、一次中间再热、双钢架全悬吊式、π形布置、管式空气预热器、固态排渣、四角切圆燃烧、自然循环、汽包煤粉炉。单台机组共设计有四种吹灰器：IR-3D型蒸汽吹灰器36台，分三层布置；AS150型20声波吹灰器台；G9B型固定旋转式吹灰器8台；IK-525型伸缩型长吹灰器8台。主要用来吹扫锅炉管道受热面的积灰，吹灰器均可采用程控操作、按钮操作和手动操作。1、2号炉吹灰控制系统采用美国GE公司的GE9030系列PLC控制系统，均是单机配置，一旦控制系统故障，会造成吹灰控制系统瘫痪，由于现阶段我厂煤质较差，如果控制系统故障长时间无法吹灰，则会造成锅炉大面积结焦，降低了锅炉热效率，甚至会影响机组的安全稳定运行。
2 改造必要性
2.1 根据《二十五项反措》中第三项“防止大容量锅炉承压部件暴漏事故中的第三条防止受热面大面积腐蚀”为依据，同时考虑费用问题，提出将1、2号炉吹灰控制系统升级改造为双机冗余冷备，由此以来将大大提高系统安全稳定运行，有效确保锅炉安全运行。
2.2 吹灰器对防止和清除锅炉水冷壁，过热器，省煤器，空气预热器管外部结渣和积灰有明显作用，对提高锅炉热效率有明显效果。为保证受热面的清洁，防止积灰结渣，提高锅炉安全经济运行水平，正常运行中每班应进行吹灰一次。为了保障吹灰系统能长期稳定运行，PLC的正常运行尤为重要，因此将现有吹灰程控升级改造为双机冗余十分关键，考虑实际情况加装PLC备用主机架，实现冷备即可，从而提高锅炉热效率。
2.3 吐电公司1、2号锅炉设计燃用依拉湖煤，燃煤的热值较高，低位热值约为27.17MJ/kg。近年来由于燃煤供应比较紧张，锅炉燃用的这种高热值煤量已不能满足机组正常运行的需要。为了扩大煤源，电厂现计划掺烧部分热值较低的烟煤，其中主要为金马、露天和同泰等煤矿的烟煤。与设计煤相比，这些烟煤具有较高水分、较高灰分、较低热值的特点，金马和龙泉煤的硫含量较高。在与低热值烟煤掺烧后，燃煤发热量和灰分的变化对锅炉、制粉、除灰等系统的出力造成了一定影响，如磨煤机出力不能达到锅炉带负荷要求、燃煤灰分高时输灰系统出力不足、锅炉带满负荷困难等，燃煤含硫量较高又容易引起炉内水冷壁结焦、产生炉内高、低温腐蚀等问题，危害锅炉的安全运行。因此，锅炉炉膛容易结焦，若PLC控制系统故障，且长时间无法恢复正常运行时，会使锅炉的热效率降低、排烟温度升高，甚至会影响机组的安全稳定运行。
3 改造具体方案
3.1 利用1、2炉检修机会，将原来吹灰器控制柜1内的10槽主机架（IC693CHS392）改换成3号扩展机架，除CPU360模块外，机架上的输入、输出模块保持原位置不变，并在空的插槽上用填充模块补上。在吹灰器控制柜2内增加两套5槽主机架（IC693CHS397），分别插上电源模块及CPU360模块，并在空的插槽上用填充模块补上，主机架与扩展机架用扩展电缆连接，实现电源、CPU模块的冗余。图1、2为1号炉改造前后实物对比图。
3.2 因为新加装两套五槽主机架，需要重新接入两路电源为两套机架分别供电，电源电压220V。
3.3 在进行吹灰器冷备冗余改造时，先对程序进行备份，在机架安装完成后，对PLC的硬件配置及逻辑进行修改，然后下装。
3.4 PLC程序下装完成后，要对吹灰器进行调试，检查修改后逻辑是否满足要求，确保双机程序一致。
3.5 吹灰器运行时，一套PLC正常工作，一套备用。切换时，触摸屏和备用CPU联接，扩展机架和备用CPU机架连接。
4 冗余改造后的优点
4.1采用PLC冗余控制后，提高系统的稳定性，在一套系统出现问题的时候，另外一套后备系统能及时的切换上去，保证吹灰系统能长期稳定投运。
4.2 避免锅炉大面积结焦，减少打焦次数，大大降低了员工的劳动强度以及提高了锅炉热效率。
4.3 减少因结焦原因使火检保护动作跳磨的风险，减少了机组的安全稳定运行的影响因素。
5 结束语
1号炉吹灰系统冷备冗余已改造完成至今已经连续运行八个多月，未出现吹灰控制系统故障导致吹灰器无法投运的现象，大大减少了炉膛结焦的概率，减少火检探头堵塞导致磨煤机跳闸的风险，减少了机组的安全稳定运行的影响因素。在2号机组停运期间对2号炉吹灰控制系统进行改造。
参考文献
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