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中国古代易经之精华四柱八字之研究和实践

偏印是人类潜藏的灵感和智慧,火克金初形成之水是智慧之源泉。

 
 
 

日志

 
 

BOPP煤锅炉详细介绍  

2012-04-03 18:00:38|  分类: 易经企业实战录 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       在BOPP行业进入白热化竞争的时候,控制成本成了增加BOPP市场竞争力的重要途径之一,所以,如何节约水,电,煤的用量成了节能改造的关键,与油锅炉相比,煤锅炉具有相当的优势,一是设计简单,二是运行稳定,三是因为煤的成本比油省,四是维护方便,如何提高煤的燃烧效率是节能的关键,一般采用以下几种方式:1,增加煤的湿度以增加燃烧时间   2,采用水泥煤浆 不仅增加了燃烧时间也有效地减少了燃烧产生的废气残渣对内部热交换器及管道的污染。  3,根据生产线工艺要求预设温度自动控制进煤电机和排气风机的转速。  4,适当减小排气风机速度以减少热量损耗,但这会增加锅炉内的污染程度。5,利用排气的余热对进气进行预热以增加煤的燃烧效率。
       从上面可以看出,如何维持煤的充分燃烧状态是节能的关键,进入空气过多或过少均会对煤的燃烧效率产生较大的影响,过少,煤则不能充分燃烧,而且会污染锅炉内部管道,长期使用则会大大减少热交换效率。过多,过量的余气排出就直接导致了热能的损耗。显然,仅仅靠自动控制进煤电机的转速来调节进煤量的控制方式还是不能有效达到节煤的要求,因为很多热量还是被人工设定转速的排气风机排走了,很明显,如果在达到预设温度后能把进煤电机和吸排风机都单独进行适当的减小,这样损耗的热量将达到最小。煤的燃烧时间也就会大大地延长,所以,如何使进煤电机的速度与排气风机达到最佳的配合状态,是自动控制的主要任务。
      显然,若一个煤锅炉经过节能改造后达到了理想的节能状态后,排出废气中的余热也应该是最小的,同时产生的煤碴也是最小的,也就谈不上利用排出的废气进行再利用的可能,所以,特别是在管路较长的情况下使用排出的废气再接一个小型热交换器从而回收排出余热的方法实质是自欺欺人的一种做法。远不如使用装在使用地的单独控制的小型锅炉节能并实用得多。因为前者的运行条件受生产线的限制,后者则可以自由地操作以达到最节能的状态。好处在于前者可以节省人工。但因为锅炉离生活设施远大大增加了管道的安装成本。也增加了热量传递过程中的热量损耗。
 
 
 
煤锅炉详细介绍 - 百事孝为先 - 中国古代易经之精华四柱八字之研究和实践
 
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屋顶排出烟囱和导热油贮油罐
 
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上屋顶的铁梯
 
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锅炉房前的煤堆
 
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锅炉房大门口
 
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值班工人正清扫剩煤
 
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加煤料斗
 
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由预设温度控制的带变速齿轮箱的加煤电机1.5KW/三相220V交流
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至锅炉顶的梯子
 
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一备一用导热油循环泵
 
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煤锅炉电气控制箱
 
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带制回阀的导热油循环泵输出管道
 
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煤锅炉的两个进风口
 
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煤碴自动排出装置,电机功率1.5KW/三相220V交流
 
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四个手动排碴拉柄
 
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底部共六个排碴拉柄,两边各六个
 
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导热油分离阀门
 
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架子上的兰色小锅炉为自加的小型气水热交换器,交换后的热水通过管道输入生活区供热.顶部的小管来自主导热油管,以补偿不足的温度.下部为利用排出余热进行预热的进气预热装置.  右边为导热油出油管.
 
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进风电机
 
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除尘装置
 
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排气风机
 
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装煤铲车
 
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瓦房店市永宁圣达炉排厂

ABB变频器在锅炉给煤机变频改造中的应用




一、 概述:
  我厂采用储仓式系统的锅炉,燃煤量应随负荷及工况变化而改变,而改变燃煤量的手段是通过改变给煤机的转速来实现的。当负荷及工况发生变化时,是通过直接改变给煤机的给煤量,即调节给煤机转速来改变锅炉的燃煤量。以往的煤锅炉一般采用直流调速、调压调速或滑差电机等调整手段,其中我厂采用的是滑差电机进行调速,此种方法存在设备复杂、易出现故障点多、操作繁琐、运行可靠性差、调速精度及线性度差、维护工作量大等缺点,同时调速电机长期在额定转速下运行,处于高耗能运行状态,运行极不经济,而且原保护回路简单,电机只设有热保护,一旦出现故障而热保护又拒动时,将使总电源开关跳闸,影响锅炉上煤,造成巨大经济损失。近年来,随着变频调速技术的迅速发展,变频调速器以其体积小、重量轻、可控性可靠性高、通用性强、调速范围大、保护功能全、特性硬及节能等优点,倍受人们的青睐。针对上述我厂原给煤系统存在的缺陷及变频调速的系列优点,我厂对其进行了变频改造。
二、 锅炉给煤机变频调速的工作原理及结构
1、 电动机调速原理
  由电动机特性可知,异步电动机输出轴转速(简称电机转速)为:
n=(1-s)×60×f/p r/min
式中,n—电动机同步转速
f—电动机定子供电频率
p—电动机极对数
s=(no-n)/no—为转差率
  显然,改变公式中的参数f、p和s,便可改变电机的转速。
  以往的电机调速大多通过改变参数p和s实现的。由于给煤机所配用的交流异步电动机的转速与同步转速之间的转差率s极小,若将这一微小差别忽略不计,则上述公式可近似等同于给煤机电机的转速公式。变频调速就是通过均匀地改变定子供电频率f,平滑地改变电动机的转速,并且在调速过程中,从高速到低速均能保持有限的转差率,因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能,以及足够强度的机械特性。
2、给煤变频调速特性
  调速范围,理论上讲,采用变频器调速其范围为0~100%。但是,根据不同类型的锅炉及煤种,一般应将转速限制在30~1200rpm,这可通过设定变频器的V/f曲线来实现。
三、 变频改造方案:
  给煤变频调速系统组成: 配用的电动机为Y 132M2-6型/5.5kW,变频器选用ABB公司原装产品,型号为ACS401-0009-3型,功率为5.5KW。该调速系统主要由变频器盘、手操器、电源盘、电机等组成,其控制原理如图1所示 。
  由图1可见,变频器是该系统的核心部件。为了保证系统能安全可靠运行,操作、维护方便,本工程给煤机与变频器采用一带一的控制模式(即一台变频器带一台给煤机电机)。变频器在上电后,通过一远程操作器输出4~20mA的模拟电流信号来控制变频器的输出,即将50~1 500 r/min/4 ~20mA DC信号给变频器,在操作时,只需操控操作器即可达到控制电机转速的目的。用操作器调速可以非常平滑、稳定的调节流量,运行人员对系统的调整控制更为稳定合理。变频器输出信号分两路,一路给转速表,实时监测电动机的实际转速,另一路输出给工控机输送1~10V直流电压信号,实现锅炉入煤量采集及监测。另外变频器上还有预留送入DCS的接点,将来进行DCS改造时可取消操作器、启停开关、转速表及电流表,变频器的启停控制直接由DCS完成。本方案的优点是结构简单,无需对原有的给煤系统进行改造。
四、 改造及调试过程:
1. 给煤变频控制盘就位、固定;
2. 铺设控制电缆,安装操作器、电流表、转速表;
3. 完成控制线的接线工作;
4. 完成给煤转速信号的安装工作(包括#1、#2锅炉);
5. 拆除原电动机,新电动机就位;
6. 铺设动力电缆,完成动力回路的接线工作;
7. 将给煤控制盘可靠接地;
8. 检查控制回路、动力回路接线是否正确;
9. 送电至给煤控制盘;
10. 设置变频器参数(见表一);
11. 调试变频器启停功能、调速功能,检查电流表、转速表、操作器指示,
12. 电动机转向;
13. 调试控制回路的联锁,保护功能;
14. 给煤机对轮穿销固定,带给煤装置调试。
  在调速指令信号输入回路和其他回路改造完成后,在各种运行工况下,对给煤机进行模拟传动,完全能够满足机组给煤的需求,各项指标均优于滑差调速电动机,实现了给煤机由滑差调速向变频调速的升级改造。
五、变频器设置参数:


六、改造效果:
  由于给煤机处工作环境恶劣,经常有粉尘在滑差电机间隙中受潮结块,造成不可调速的“飞车”现象,(即跑转),改为变频后滑差部分可以取消,消除失控“跑转”现象。改为变频后,去掉了原滑差调速器系统,同时原主回路中的接触器也相应的予以去掉。只剩一台交流电机,可靠性大大提高,维护量大大减少。给煤机中滑差电机与给煤机绞笼之间存在着转速差,这部分速差能量都变成热能消耗在滑差电机中,造成大量电能损失。
  滑差电机是一个非线性被控对象,在85%额定转速以上存在饱和区,在15%额定转速下存在死区,造成速度变化线性度差,运行不平稳,给煤量时多时少。变频控制的线性度非常好,速度控制线性度可达到99%。
  对4#炉在04年7月22日—10月31日期间变频运行时的数据分析如下:在此期间内,4#炉每个给煤机平均耗电量为438KWh ,运行时间为2184小时,则此炉每个给煤机的实际消耗功率为0.2KW。
  另对03年7月20日—9月3日和10月21日—11月3日两个阶段内工频运行的数据分析如下:在第一阶段内,运行时间为1080小时,平均耗电量为116.5KWh ,每个给煤机的实际消耗功率为1.618KWh;在第二阶段内,运行时间为312小时,平均耗电量为38.4KWh,每个给煤机的实际消耗功率为1.816KW。则在两个阶段内平均消耗的功率为1.732KW。
两相比较,则变频运行时每台机平均每小时消耗的功率比工频时每小时要少耗1.532KWh,其节电率为88.45%。在此情况下,若3#、4#在一年中各运行180天,则两台炉一年共节电39709.44KWh,按每度电0.4元计算,每年仅电费就可挽回损失达15884元。
  改造后由于给煤系统的稳定运行,保证了锅炉不会因给煤量跟不上而发生停炉,以往每年每台炉都会因此而引起的停炉次数达2~4次之多,等检修完好后至起炉运行需两天左右的时间 ,每点一次炉的费用约为7000元,由于我厂在正常情况下是1#、2#小炉加3#或4#炉中的一台炉运行,若是正常情况下3#或4#炉由于给煤系统的问题而停炉,则平均每天的发电量至少要少发20万度,每度电按0.4 元计,则两天的损失为约为16万,每年按停两次来计算,则每年下来其直接或间接损失约为33.4万余元。
  同时,由于原给煤系统中的滑差调速部分结构复杂,容易出现故障,而一旦出现故障短时间内又难以排除,有时候不得已而请外部人员来给维修,使得维修费用大大增加,每次的费用约为1500元,每年按两次来计算,仅维护费用一年就可节省3000余元。
  综上所述,给煤系统采用了变频调速之后,每年在电能、停炉等方面可挽回直接或间接损失约为37.28万余元,大大提高了我厂的综合经济效益,节约了生产成本。
七、结束语:
  此改造可实现电机从50 r/min软启动,无启动冲击电流。调速范围宽,调控精度高(可达0.01 Hz)。保护功能完备,具有过压、过流、缺相、欠压、短路、堵转、过热等全面保护功能,并可显示电流、频率、转速、轴功率、故障报警等。
  变频改造后,由于变频控制柜及电动机采用全封闭设计,设备运行不再受环境影响,达到了预期目的。改造投运一年来,设备运行稳定,调速平稳,能够满足机组各种工况下的给煤需求,运行可靠性显著提高。

财 务 证 明
煤矸石热电厂3—4号锅炉给煤改造工程由电气车间自行设计、自行施工。整个工程历时10天,严格管理,精心操作,节约工程施工费约2万元。在投入运行后,经过对运行数据的分析,每年可节约电费15884元。同时,由于采用了变频技术,去掉了原来的滑差调速系统,每年可减少维护费用约3000元。在给煤系统采用了变频调速之后,每年在电能、停炉等方面可挽回直接或间接损失约为33.4万余元,本工程完工后总计每年可节约37万余元,大大提高了我厂的综合经济效益,节约了生产成本。

 

温控器自动控温使用PID控制方式中的P动作来实现,以接收0-400度信号对应输出4-20mA输出为例:首先,将温控器的控制方式设成PID,模式设成正向(冷却),将SV值设成0;其次,手动设置PID参数,将P值设成400,手动复位值设成0 这样,当PV值为0度时,输出4mA,当PV值为400度时,输出20mA;反之,要是将模式设成反向(加热)的话,此时,0-400度就对应了20-4mA的输出了

 

P909-301-010-000 4-20mA电流信号PID温控表,PID温控器,PID温度调节仪

产品概述:温控表,温度控制调节器
P904 仪表尺寸(mm)  长×宽×高 48×48×80
P906仪表尺寸(mm)  长×宽×高 48×96×80
P907 仪表尺寸(mm)  长×宽×高 72×72×80
P909 仪表尺寸(mm)  长×宽×高 96×96×80

P908仪表尺寸(mm)  长×宽×高 96×48×80

参数 参数明细 量程范围
PV输入
输入类型 热电偶(K,J,R,S,B,E,N,T,W,PL,U,L)
热电阻(PT100?,JPT100 ?,JPT50 ?)
线性输入(-10-10mv,0-10mv,0-20mv,0-50mv,10-50mv,
0-1v,0-5v,0-10v,0-20ma,1-5v,2-10v,4-20mA)
输入采样时间 250ms
分辨率 14位(每路)
显示 PV/SV显示 4位,7段数码显示
数据存储系统 非易失性内存
显示精度 相对于满量程±0.2%
控制方式 比例带(P) 0-200%(on/off控制时P=0)
积分时间(I) 0-3600sec (PD控制时 I=0)
微分时间(D) 0-900sec (PI控制时 D=0)
控制输出周期 0-150sec (4-20ma→0,固态继电器→1,机电继电器?10)
死区时间 0-1000sec (死区时间补偿)
输出 继电器输出 接点信号,单刀双掷开关信号,3A/240VAC)
电压输出 脉冲电压,20VDC/20mA
线性输出 4-20ma,0-5v,0-10v,1-5v,2-10v
马达控制输出 伺服电动阀控制
其它 单相固态继电器,三相固态继电器,单相可控硅,三相可控硅
报警 通道 三路(可选)
模式 17种报警类型可选
计时器 频闪报警,连续报警,计时器延时报警
辅助输出 输出信号 SP,PV,MV
输出类型 4-10mv,0-20ma,0-5v,0-10v,1-5v,2-10v
辅助输入 输入类型 4-20mv,0-20ma,0-5v,0-10v,1-5v,2-10v
采样周期 250ms
设定程序 个数/段数 2个/8段(每个)
可实现功能 设定点程序可重复调用和相互连接/每段程序结束可输出报警
通讯 通讯方式 RS-232,RS-485  TTL
通用规范 供电电压及频率 AC85-265V,50/60Hz
功耗 4VA
环境温度 -25℃-65℃
环境湿度 相对湿度50-85%(不结露)

服务电话:13559228117 商务QQ:857475107

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油锅炉实战:
手控煤锅炉:
炉排电机:15HZ
炉渣电机:20HZ
鼓风电机:30HZ
引风电机:32HZ
;实际效果:炉渣不能充分燃烧,呈灰黑色
改造目标:
炉排电机:7HZ,加低速控制性能变差,发热增加,故增加独立的轴流冷却风机一台
炉排电机:20HZ
鼓风电机:23HZ
引风电机器25HZ
温度受控:2度以内
煤燃烧充分,煤渣呈红白色.
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因老式的煤锅炉采用滑差控制,新式的采用变频调速,这台锅炉在控制上采用了两种控制法串联的方案,本人以为既然用了变频,这滑差控制就如画蛇添足,除了白白浪费电能无其它任何作用,但因电机轴与皮带轮内径不一致,又非得用上这个滑差装置,这是矛盾所在,而滑差的励磁线圈发热量太大,这是导致该线圈老化损坏的主要原因,所以,串联滑差装置实质上制造了隐患,有百害无一利.最终决定在滑差气隙连接部位垫上1MM白铁皮以实现机械上的硬连接,从而取消滑差电气控制部分,只作为一个连轴器使用.经实际使作该方法简单稳透,连接效果非常好.

为了达到节煤的目的,必须尽可能低地降低炉排的转速,这就导致了电机后端被动冷却风机因转速太低无足够的冷却能力,所以决定单独给炉排电机加装轴流冷却风机,以实现有效控制电机温度的目的,经实际使用,电机温度控制在35度以下,确保了电机的安全运行.有效防止了电机内漆包线的发热和老化.

温度控制精度由所控制的温控表决定,温控表精度为1度,则有效温控范围为3度之内,若温控表精度为0.1度,则可把出油温度控制在1度以内,厂家因根据实际选择不同的温控表,因为二款表的价格差在千元以上.经实际运行,该方案安全实用,由于电路简单,制作成本极低,运行可靠性高,控制效果好,值得推广.

使用日志:

1,改造后煤锅炉投入正常运行,温度在预设点波动幅度为3度以内,波动时间长达二个小时,也就是说,在五分钟之内,实际温度波动不到0.5度,实现了平稳控制的目标.解决了因油温上下波动导致生产线上所有油控阀的随机波动问题.

2,提高了煤的燃烧效率,;实测有效燃料率达到95%以上.煤渣颜色大多已发白.

3,节省了人力,原来二个人太忙,现在一个人太闲.

4,大大降低了环境污染,根据实际燃烧效率,对引风,鼓风和炉排电机的转动频率作了一系列调整和比较得出,环保与燃料效率之间有矛盾,也就是说降低煤灰产生率并不能达到最大节约煤的目的,煤在达到实际最高利用率时并不能达到环保之最高要求.因此采取了折中方案,适当增加煤灰量以提高煤的发热效率.这是因为过多的氧气和过大的引风量会导致一部分热量随屋顶的排烟口输出,这是导致温度利用率下降的主要原因.

5,为了达到环保的目的,必须加装煤灰净化装置,即除尘器,可以采用电除尘器和水除尘器,当然也可以通过提高嘉鼓风电机和引风电机的转速以实现煤的充分燃烧,从而最大限度地降低煤灰的产生,另外,排出废气中的硫化物等也是污染环境的主要成分,最好经水除尘器避免直接排放大气.

6,煤锅炉的几个重要调整参考点

1,炉排电机转速:上限9转/MIN,下限5转/MIN

2,引风电机转速:上限36转/MIN ,下限32转/MIN

3,鼓风电机转速:上限34转/MIN.下限止30转/MIN

7,手动控制与自动控制每日用煤量比较:

手动:40车/天

自动:34车/天

节煤:6X200斤=1.2吨


 

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