仪用空气（精选3篇）
仪用空气 篇1
1前言
某电厂3号机组为660MW超超临界机组, 2013年6月5日, 因压缩空气系统气源改造过程中, 检修人员误将机组压缩空气管道手动总门关闭, 造成机组所有气动门失去气源, 该厂没有压缩空气压力低停炉保护, 经过运行人员紧急处理, 机组未跳闸, 但机组运行受到严重威胁。
2运行情况、处理过程及影响
2.1异常前机组状态
2013年6月5日13:25, 3号机AGC运行, 负荷387MW, B、D、E、F磨运行, B凝泵工频运行, A凝泵工频备用, 除氧器上水主调门自动控制, 凝结水流量831t/h, A、B给水泵运行, 锅炉给水流量1056 t/h, A、E空压机运行, 其它空压机备用。
2.2异常处理过程
2.2.1 13:28, 监盘人员发现3号机软光字报警, 机侧疏水气动门、抽汽逆止门、高排逆止门逐一变黄, 疏水门开启, 抽汽逆止门、高排逆止门自由状态。
2.2.2立即查看压缩空气画面, 发现锅炉环形母管压力下降, 立即启动34B, 34C空压机, 锅炉环形母管压力继续下降至0。
2.2.3仪用气源失去后, 除氧器上水主调门保持在48%, 由于机侧疏水门全开, 高加事故疏水开启, 高加至除氧器逐级疏水失去, 除氧器水位下降, 手动操作上水旁路门, 进行除氧器上水, 并开始降机组负荷。
2.2.4疏水门全开后, 疏扩温度高, 打开凝汽器疏扩减温水调门。
2.2.5查看轴封系统, 低压轴封减温水调门全开, 辅汽供轴封调门全开, 主汽供轴封调门全开, 轴封溢流门全关, 导致轴封蒸汽压力上升, 最高至221k Pa, 低压轴封温度最低至120℃, 低压缸处轴封冒汽, 派人就地调整轴封减温水手动门, 调整轴封温度正常。
2.2.6四抽压力下降至0.23MPa, 缓慢打开小机辅汽汽源, 调整压力至0.3MPa, 逐渐切小机汽源至辅汽供汽。
2.2.7汽泵再循环调门自动开启, 给水自动调节正常, 监视省煤器入口流量变化。
2.2.8 13:51就地检查开启被关闭的仪用压缩空气手动门, 气源恢复, 复位所有黄闪气动门。
2.2.9仪用气源恢复, 低压轴封减温水调门自动全关, 辅汽供轴封调门自动全关, 主汽供轴封调门自动全关, 轴封溢流全开, 轴封压力快速下降, 立即调整辅汽供汽调门, 恢复正常。
2.2.10仪用气源恢复, 除氧器上水主调门自动全开, 凝结水流量、凝结水泵电流超过额定值, 立即关闭上水旁路电动门, 手动将除氧器上水主调门关至50%, 调整除氧器水位、凝结水流量正常。
2.3压缩空气失去机组影响
2.3.1锅炉部分
(1) 油枪不能推进, 锅炉无法点火、助燃。 (2) 火焰电视退出, 无法监视炉膛燃烧情况。 (3) 过冷水调门打开, 储水罐进水, 省煤器进水量减少, 水冷壁超温。
2.3.2汽机部分
(1) 高排逆止阀可能关闭, 汽机蒸汽中断跳闸。 (2) 各抽汽逆止阀可能关闭, 高、低加, 除氧器退出, 汽泵四抽汽源失去。 (3) 主再热蒸汽管道、抽汽管道、汽机及小机本体疏水阀开启, 工况剧烈变动。 (4) 加热器正常疏水阀关闭, 危急疏水阀开启, 高、低加运行工况恶化。 (5) 给水泵再循环开启, 影响省煤器入口流量稳定。 (6) 凝汽器补水阀将关闭, 凝汽器无法补水。 (7) 给水泵密封水调节阀开启, 密封水差压过大。 (8) 轴封系统压力、温度变化大, 轴封片易吹损。
3机炉侧重要气动阀门失去气源状态表 (见表1)
4出现问题和处理要点
4.1汽泵问题
4.1.1仪用压缩空气失去, A、B汽泵再循环气动调门全开, 给水流量减少, 省煤器入口流量减少, 启动分离器出口过热度升高, 在高负荷情况下降低机组出力, 满足机组给水需要, 控制启动分离器出口过热表度, 防止主、再热汽温超温, 但应注意A、B汽泵不要过负荷, 密切关注A、B汽泵运行参数正常。
4.1.2停机或紧急情况下小机汽源切换至辅汽用汽时, 由于四抽蒸汽与辅汽蒸汽压力、温度不匹配, 容易引起汽源压力升高低压调门关小和蒸汽温度瞬间降低100℃, 造成小机出力下降, 给水流量波动。另外小机进汽温度大幅变化, 产生较大的热应力, 影响小机使用寿命。
(1) 切换汽源压力尽可能接近, 切换汽源温度有足够的过热度, 切换时维持小机转速的稳定。 (2) 汽源切换前应提早开启小机速关阀前疏水, 并就地检查确认疏水畅通且在切换过程中始终保持疏水门开启。 (3) 小机汽源切换前应开启待切换汽泵再循环调门, 防止切换过程中小机进入蒸汽参数大幅变化, 汽泵流量低跳闸。 (4) 汽源切换过程中应逐渐开启汽源电动门, 随时监视小机转速的变化, 在小机转速出现明显变化的情况下暂停切换, 待转速稳定后再进行切换。
4.2机组负荷问题
处理过程中, 机组降低负荷, 四抽压力降低了, 小机供汽源降低, 影响了给水泵运行, 也影响了锅炉稳燃。但负荷不能保持太高, 否则大量疏水进入凝汽器, 增加凝汽器热负荷。通过此次事件, 根据抽汽压力变化, 建议维持负荷在60%左右为宜。
4.3机侧气动门问题
4.3.1仪用压缩空气失去, 汽机本体疏水全开, 抽汽管道疏水气动门全开, 高温、高压蒸汽进入凝汽器, 此时注意凝汽器疏扩温度, 及时投入凝汽器疏扩减温水, 注意凝汽器振动和相关参数变化。
4.3.2抽汽逆止门、高排逆止门失气后, 逆止门在自由状态, 此刻注意抽汽压力的变化, 做好逆止门关闭的事故预想。
4.3.3当仪用压缩空气恢复后, 可以对上述气动门进行复位, 密切关注其状态。
4.4轴封问题
仪用压缩空气失去后, 主汽至轴封母管供汽气动门全开, 辅汽至轴封母管供汽气动门全开, 轴封溢流气动门全关, 轴封减温水气动门全开, 轴封母管压力由32kpa上升至223kpa, 轴封蒸汽温度由178℃降到120℃, 派人就地调整轴封减温水气动调门前、后手动门, 打开轴封进、回汽管道疏水门, 充分疏水, 防止轴封带水而造成汽轮机进水。
4.5机组振动问题
压缩空气恢复时, 因轴封系统压力、温度急剧变化, 轴封系统进冷空气, 真空下降, 迅速调整正常, 检查机组振动未发生明显变化, 说明短时间真空下降, 排汽温度升高, 低压缸处3、4、5、6号轴承未发生中心不一致现象。
4.6油枪问题
仪用压缩空气失去, 进油快关阀、回油快关阀关闭, 燃油中断, 此时要稳定锅炉燃烧。
5结束语
仪用压缩空气失去后, 一些重要系统的气动门在保持状态, 避免了机组重要参数无法控制造成停机的危险。机组在出现压缩空气失去时, 只要抓住重点, 控制得当, 可以稳定机组运行。
仪用空气 篇2
项目投资控制的重点在于施工前的投资决策和设计阶段, 而在项目做出投资决策后, 控制项目投资的关键就在于设计。据了解:西方一些国家分析、设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下, 但正是这少于1%的费用却基本上决定了几乎全部随后的费用。由此可见, 设计对整个建设工程的效益是何等重要。
仪用空气是为化工装置提供工厂仪表用空气而设置的, 作为全厂性公用工程部分, 几乎所有的工厂都有空压站。而空压站的建设除了涉及工艺专业本身的设备选型及管道布置外, 还涉及到土建、结构、水、暖、电、仪表等专业的设计及施工。因此, 空压站仪用空气工艺系统设计的优化对整个项目的成本核算和以后工厂的生产都有着重要的实际意义。
二、工艺系统设计
(一) 设备选型
仪表空气的质量要求按照行业标准《仪表供气设计规定》 (HG20510-92) 规定如下:露点———供气系统气源操作压力下的露点, 应比工作环境历史上当地年 (季) 极端最低温度至少低10℃;尘粒———经净化装置, 在过滤器出口处, 要求仪表空气中含尘粒径不应大于3μm;油份———气源装置送出的仪表空气中, 其油份含量与应小于10mg/m3, 8ppm (质量分数) 以下。介于以上要求, 一般情况下, 空压站仪表空气工艺流程图如图1所示。
1、空压机。
空压机的类型分为螺杆式 (风冷、水冷) 、离心式 (风冷、水冷) 、往复式 (风冷、水冷) 三种。近年来, 由于螺杆空气压缩机制造技术的进步, 其噪音和效率问题得到了解决, 噪声比活塞空气压缩机要低, 效率接近活塞空气压缩机。同时, 由于其集约化程度高、结构紧密、基础简单、减震效果好、自动化程度高, 同时也为装有这种机型的站房与其他建筑物毗连或设在其内的提供了有利条件, 因而得到优先选用。
空压机的设备参数是由排气量及排气压力组成的。空压站设计的关键在于合理考虑用气量和用气压力。若设计消耗量过小, 就会因气量不足影响生产, 甚至造成设计失败;若设计消耗气量过大, 就会造成设备, 电力能源, 管材等的浪费。因此, 设计中, 排气量及排气压力的计算直接决定设备选型, 是设计成败的关键。
排气量的确定, 除考虑厂区各用气点总用气量外, 还应考虑生产发展、漏气因素、选用干燥设备是否耗气及耗气量等因素。
排气压力的确定, 除考虑气动仪表压力外, 还应考虑设备及管道阻力降。一般情况下, 工厂空气的供气压力依工艺要求而定, 气动仪表可选用的极限压力范围分为:0.5MPa-0.8MPa (表) ;0.3MPa-0.5MPa (表) 。其中上限值为气源装置正常标准条件下的送出压力, 下限值指仪表或气动装置维护正常工作时, 气源装置的最低供气压力。
依据以上排气量和排气压力即可选出相应的空压机设备型号。
2、缓冲罐和储气罐。
活塞式空气压缩机后宜设缓冲罐, 各空压机不宜共用缓冲罐。螺杆和离心空气压缩机可不设缓冲罐, 但考虑到缓冲罐可稳定气压, 减少气体对设备的脉冲, 建议与压缩机配套使用。仪表空气系统应设储气罐, 储气罐的储存时间选用如下:有完善自动保护设计的大型装置为10min-15min;无完善自动保护设计的大型装置为15min-20min;中小型生产装置为5min-10min。
当要求有更长的储存时间时, 可考虑设置增压储存系统。
另外, 为保证缓冲罐和储气罐的安全操作, 应在罐上部装设安全阀和压力表, 用以泄压防爆。为使缓冲罐和储气罐内积水能顺利排除, 罐底应设排污阀, 在寒冷地区, 排污管应设有可靠的防冻措施。
3、干燥器。
仪表空气系统对空气中水分含量要求较高, 因此, 应在空气缓冲罐后设置空气干燥器, 其总能力应与向干燥器供气的空压机总排气量相适应。
通常, 仪表空气系统采用无热再生或加热再生吸附式干燥器, 露点要求不高的供气系统可采用冷冻式干燥器。采用吸附式干燥器时, 宜选用无油润滑空压机。当采用有油润滑空压机时, 必须在干燥器前加设高效除油器。进入吸附式干燥器的压缩机温度不得超过40℃。
4、空气过滤器。
为防止灰尘、铁锈等杂质进入系统, 影响仪表精确度及灵敏度, 仪表空气在进入储气罐前应通过过滤器进行过滤, 过滤器型号应与压缩机的排气量及排气压力相适应。
(二) 设备布置
空压站内设备布置应遵循《压缩空气站设计规范》 (GB50029-2003) 的有关规定, 站内空压机的机组型号不宜超过2种。活塞空气压缩机和螺杆空气压缩机的台数以3台-6台为宜;离心空压机组的台数以2台-5台为宜。空压机宜布置在室内通风良好的位置, 同时要考虑与墙及其他设备的安装、检修间距及操作距离;有条件的地方, 缓冲罐宜与储气罐一起布置在室外。储气罐与墙之间净距的确定原则是不影响通风和采光。其下限净距1.0m是基于储气罐与墙基础不应相互干扰且安装、检修需要最小距离而确定的。
(三) 管道设计
1、管道。
空压站的吸气管适宜每台独立设置, 吸气口高度视周围空气的清洁程度和用户对空气的质量要求而定。对于独立设置的单层空压站厂房, 进气口应高于厂房屋面, 在吸气口应设有防雨罩和铁丝网, 以防止雨滴和杂物进入管内。单机能力≤10Nm3/min的空压机, 室内空气清洁时, 可不设吸气管, 直接从室内取气。为减少吸气阻力, 避免管道震动, 应尽量缩短吸气管水平长度, 少拐弯。
空压机的排气管应考虑热补偿, 除与设备管口连接处采用法兰连接外, 其他地方均采用焊接连接。管道布置在不影响检修及操作的前提下, 避免冗长, 力求美观合理, 操作检修方便。
2、阀门。
系统管道应根据操作及开停车要求设置切断阀。公称直径大于50mm时, 宜采用闸阀;公称直径小于50mm时, 宜采用球阀或截止阀。
活塞空气压缩机与储气罐之间, 应装止回阀。在压缩机与止回阀之间, 应设放空管, 放空管应设消声器;活塞空气压缩机与储气罐之间, 不应装切断阀, 当需装设时, 在压缩机与切断阀之间, 必须装设安全阀。
离心空气压缩机的排气管上, 应装止回阀和切断阀, 压缩机与止回阀之间, 必须设置放空管, 放空管上应装防喘振调节阀和消声器。
3、管材。
管道设计压力为操作压力的1.1倍, 管道压力等级根据管道设计压力而定。考虑到阻力损失, 系统供气主管道中压缩空气的流速V=8-12m/s, 管径可由下式确定:
公式 (1) 中, d———管内径单位:m;Q工作———供气主管道压缩空气体积流量单位:m3/min。
对于仪表用空气, 管道材质根据用户及工艺要求可选用镀锌钢管、不锈钢管或铜管;阀门及管件与管道材质及等级相一致。
三、结论
在设计工作中, 工艺方案决定整个项目的设计及施工, 工艺专业所选择的设备及管材 (管道、管件及阀门) 对土建、结构、水、暖、电、仪表等各专业的设计都起着指导性的作用。因此, 仪用空气工艺系统优化设计对节约成本有着重要意义。
摘要：文章阐述了空压站设计中仪用空气工艺系统的设备选型、设备布置、站区内管道布置、管道材料选择等特点及经济意义, 以期为同类型站房的设计和技术改造提供参考。
关键词：仪用空气 (仪表风) ,空压站,工艺,设计,经济
参考文献
[1]、中国建设监理协会.全国监理工程师培训考试教材:建设工程投资控制[M].知识产权出版社, 2008.
[2]、中国华泰工程公司.仪表供气设计规定 (HG20510-2000) [S].2001-06-01.
仪用互感器工作原理分析 篇3
仪用互感器是一种用于测量的专用设备,有电压互感器和电流互感器两种,它们的工作原理与变压器相同。使用互感器有两个目的:一是使测量回路与高压电网隔离,以保证工作人员的安全;二是可以使用低量程的电压表或电流表测量高电压或大电流。互感器除了用于测量电压和电流外,还可用于各种继电保护装置的测量系统,其应用很广。文章分别对电压互感器与电流互感器进行简单介绍。
1 电压互感器
1)电压互感器工作原理:图1为电压互感器的原理图。电压互感器在结构上类似普通双绕组变压器,其一次绕组匝数很多、线径较细,并接在被测的高电压上,二次绕组匝数很少、线径较粗,并接在高阻抗的测量仪表上(如电压表、功率表的电压线圈等)。
由于电压互感器二次侧所接仪表的阻抗很大,运行时相当于二次侧处于开路状态,因此电压互感器实际上相当于一台空载运行的降压变压器。若忽略漏阻抗压降,则有:(公式1);式中:Ka一电压互感器的变压比,是常数。
电压互感器二次侧额定电压通常设计为100V,如果电压表与电压互感器配套,则电压表指示的数值已按变压比被放大,可直接读取被测电压数值。电压互感器的额定电压等级有3 000 V/100 V、10 000 V/100 V等。实际的电压互感器,由于绕组漏阻抗上有压降,因此变压比只是近似等于一个常数,必然存在误差。根据误差的大小,将电压互感器的准确度分为0.5、1.0、3.0三个等级,每个等级允许误差见有关技术指标。
2)使用电压互感器时须注意以下事项:第一,二次侧绝对不允许短路。由于电压互感器正常运行时接近空载,因而若二次侧短路,短路电流将很大,会使绕组过热而烧坏互感器。
第二,为了使用安全,短路二次绕组及铁心应可靠接地,以防绝缘损坏时,一次侧的高电压传到铁心及二次侧,危及仪表及操作人员安全。最后二次侧不宜接过多的仪表,以免影响互感器的精度等级。
2 电流互感器
1)电流互感器工作原理:图2为电流互感器的原理图。电流互感器一次绕组匝数很少、线径较粗,串接在被测电路中,二次绕组匝数很多、线径较细,与阻抗很小的仪表(如电流表和功率表的电流线圈)组成闭合回路。由于电流互感器二次侧所接仪表的阻抗很小,运行时二次侧相当于短路,因此电流互感器实际运行时相当于一台二次侧短路的升压变压器。
为了减小测量误差,电流互感器铁心中的磁通密度一般设计得较低,所以励磁电流很小。若忽略励磁电流,由磁动势平衡关系可得:(公式2);式中:Ki——电流互感器的变流比,是常数。
电流互感器的规格各种各样,但其二次侧额定电流通常设计为5 A或1A。与电压互感器一样,电流表指示的数值已按变流比被放大,可直接读取被侧电流。电流互感器的额定电流等级有100 A/5 A、500 A/5 A、2 000 A/5 A等。电流互感器同样存在着误差,变流比只是近似等于常数。根据误差的大小,电流互感器的准确度可分为0.2、0.5、1.0、3.0、10.0五个等级。
2)使用电流互感器时须注意以下事项:首先二次绕组绝对不允许开路。若二次侧开路,电流互感器将空载运行,此时被测线路的大电流将全部成为励磁电流,铁心中的磁通密度就会猛增,磁路严重饱和,一方面造成铁心过热而烧坏绕组绝缘,另一方面二次绕组将会感应很高的电压,可能击穿绝缘,危及仪表及操作人员的安全。因此在一次电路工作时如需检修和拆换电流表或功率表的电流线圈,则必须先将互感器二次侧短路。其次二次绕组及铁心应可靠接地。最后二次侧所接电流表的内阻抗必须很小,否则会影响测量精度。
摘要：文章对仪用互感器的主要种类作了介绍,并对电压互感器及电流互感器的工作原理和使用注意事项进行了比较详细的分析和说明,对仪用互感器的使用与日常维护具有指导意义。