辅机系统（通用9篇）
辅机系统 篇1
0 引言
为了缓解用地压力和美化城市环境,越来越多的城市选择建设地下变电站以满足日益增长的用电需求[1]。与常规的户外和室内变电站相比,地下变电站电气主设备的运行需要辅机设备为支撑,辅机系统的安全运行是变电站健康运行的基础。与电气设备不同,辅机设备的运行具有以下特殊性:
a.设备运行环环相扣,任何一个环节的故障都会导致整个系统停止运行,因而辅机设备均设置了备用装置,导致设备繁多;
b.整个系统以水流和风为媒介,以水温和空气温度为最终目标,水和风的处理流程复杂,水温、水位、水压、水导电度、房间温度、进出风压力以及运行设备例如水处理系统、通风送风系统、给水排水系统以及空调系统等设备的运行状态都是关注的量,导致整个系统观测量众多;
c.辅机设备之间联系的介质(水以及风)的传输过程不是瞬时完成的,设备状态变化影响效果缓慢,从而容许运行人员在不停止设备运行的前提下对故障进行隔离和恢复,由于设备间连锁众多,操作流程复杂,给运行人员更大发挥空间的同时,也对运行人员提出了更高的要求。
可见,辅机系统具有设备众多、流程复杂、设备状态量和模拟量众多的特点,因而,有必要研制一套针对地下变电站辅机设备的仿真培训系统。本文将针对辅机系统的特殊性,构建和仿真辅机系统的各电气设备间和电缆层等的通风空调系统、主设备(变压器、电抗器)的循环冷却系统、循环水处理系统以及排水系统的三维仿真系统。
1 系统开发介绍
三维仿真系统的主要功能就是虚拟现实,包括辅机三维场景漫游、设备运行状态显示、设备故障状态显示、设备的控制操作、故障汇报以及故障恢复,地下变电站辅机系统三维仿真系统的开发工作紧紧围绕上述功能展开。如图1所示,系统的开发大体分为3个阶段[2]:辅机物理建模阶段、行为建模阶段以及系统整合阶段。辅机物理建模阶段主要是场景和辅机设备的物理模型建模;行为建模阶段主要完成数据库的设计与连接、辅机设备的动作模型、设备的状态显示模型等;系统整合阶段主要是系统的界面设计、系统的资源管理、系统的功能优化等。
2 物理模型的建立
2.1 场景建模
变电站场景是以变电站建筑结构为主体的虚拟变电站组成部分,还包括对灯光和声音效果的渲染。在Auto CAD中对2D图纸进行编辑,去除冗余信息,利用Auto CAD的插件直接将*.dwg格式文件转化为3ds Max可以接受的*.max格式文件。
建立好建筑物的平面模型后,将平面模型中的墙面等拉伸,形成三维模型,并增加地面的模型,然后赋予三维模型如墙面、地面等材质,这样,就建立起了建筑场景的基本框架。由于地面需要有单独的属性,加上地面被赋予的材质跟墙面不一样,所以不能将地面和墙面塌陷为一体。基本模型建立后,还需要增加房门和房间标签,使其与实际保持一致。
2.2 辅机设备建模
在设计辅机设备模型之前,有必要对各种设备的各类模型做详细归类整理。建模时一方面要考虑后期对行为模型建模的需要,采用层次建模方法[3,4,5],对于比较关注的设备、需要有行为的设备、反映设备运行状态的设备等需要精细建模,方便以后的调整和调用。辅机设备的建模过程与普通设备的建模过程一样,从CAD建筑、设备安装图纸入手,如果条件允许,也可以实际拍照,对照图片进行建模。通常而言,CAD图纸用于尺寸和比例的控制,图片则更为直观和细致,结合两者,就可以对建模对象的几何模型进行构建。
考虑到建模时物理模型面数的控制,尽量少用车削以及涡轮平滑等工具,不大量地运用布尔运算建模等,材质贴图在能接受的效果范围内越小越好,还可以进行多细节层次(LOD)简化[6,7,8,9]。另外,对于复用的元件,如果在后续的行为建模时需要对材质进行单独处理,那么在物理模型建模阶段要对它们单独赋予材质,如控制柜的运行指示灯、变频器的液晶显示等,都需要单独地赋予材质。对建立好的元件,备份后整体塌陷,形成元件库,组装元件,构建设备模型,同时构建物理模型库。
3 行为模型的建立
三维巡视系统中辅机设备的动作行为不是孤立的,与其他模型甚至其他平台(如二维监控系统、教员机等)都有互动[2,3],这种互动是通过数据交换实现的,这就涉及辅机设备的数据模型。设备的行为模型借助Virtools开发平台实现[3,4,5,10,11,12,13,14]。在本系统中,将辅机设备的行为模型分为数据接口、数学模型、动作模型以及数据描述。数学模型、动作模型和数据接口,其操作对象都是数据描述,如图2所示。这样,设备的动作模型和数学模型以及数据接口相互独立,任何一个模块的修改不会影响其他模块,易于扩展和维护。
3.1 行为模型数据接口
系统数据接口用于对其他平台(如二维监控仿真平台、教员机等)的数据连接和交换。为了提高本系统的通用性,采用SQL Server作为数据管理工具。系统的数据接口如图3所示,其中操作数据库包括读取数据库和更新数据库(包括删除、修改、增加),综合考虑系统运行负担和培训对于数据刷新的需要两方面,本系统的常规读取数据库设置一个周期为3 s(也可以根据要求设置为更短,如1 s甚至更短,本系统认为3 s比较合适)。这样能保证在其他平台修改数据库以后,系统能在3 s以内实现数据同步。
3.2 辅机设备的数据描述
本文将辅机设备的数据描述定义为设备反应和描述自身运行状态所需要的一切数据,归结起来分为设备的基本描述数据(设备编号、设备名、设备额定运行参数等),设备运行数据(电流、电压、启停状态等),设备故障信息以及设备操作信息4类。设备的基本描述数据主要用于设备标识以及设备参数存储;设备的运行数据用于反映本设备的运行状态以及作为相关设备运行状态计算的数据基础,为了便于教员对设备培训计划的设置,将设备的故障信息和一般设备运行数据区分开来;设备的操作信息用于记录学员对设备操作的标识位,当学员对设备进行操作以后,都需要将该标识位置为“True”,该信息非常重要,一方面用于教员读取学员的操作信息,该信息与“故障报告”一起用作评分参考,另一方面,该标识位标注了数据库的修改,当其他平台需要更新数据库时,如果读取到该位为“True”,则表明该行数据信息被三维系统修改过,不能更新该行数据库,而其他平台读取了数据库后,再将此位置为“False”,为下次更新作准备,从而避免了数据的错误覆盖。由于辅机设备类型相对较少,且同类设备多为同型号设备,为了便于数据的操作与处理,本系统设备的数据描述采用面向对象的数据结构。
3.3 辅机设备的动作模型
辅机设备的动作模型主要包括辅机设备模型对于自身运行状态的表现形式、辅机设备被操作时的动作表现以及辅机设备对于自身设备故障的表现形式。对于单一响应事件的动作(如房门、柜门等的打开),只需用Wait Message、Bezier Progression及Rotate等基本的行为模块就能构建[15,16]。
除了单一的事件响应动作模型外,还有一类动作模型,它们不仅要响应事件,还要根据设备的状态数据表现设备的状态,以及根据响应事件更新数据库。本系统对于设备的操作,是采用鼠标操作实现的,包括鼠标左键的点击、鼠标的拖动以及鼠标按住时间的长短等。对于这一类涉及数据操作的动作模型,它们的实现流程如图4所示。
为了实现数据快速同步以及防止旧数据覆盖,采取了以下措施:
a.读取数据库、填写数据模型参数和设备的动作模型实现级联完成,由于读取数据库是每3 s循环一次,所以后面的2个步骤不用单独设置时钟,并且保证了被动接受的数据与外部数据一致(如运行指示灯状态、仪表读数指示等);
b.对于涉及数据更改的动作模型(如风机启动操作),在修改了设备的数据模型参数后,立即进行数据库的更新操作,且更新操作完成后立即执行数据库的读写操作,这样一方面保证了修改的数据不会被覆盖,同时也保证了设备状态更变的快速反馈,理想状态下,设备的操作与设备的状态反馈可同步实现。
3.4 数学模型的建立
设备的数学模型是设备数据模型数据的处理核心。根据当前的设备运行状态、参数计算和修改设备的后续运行状态,如水处理系统中超滤产水箱水位受到超滤产水泵状态、超滤反洗泵状态以及反渗透产水泵状态的综合影响。在没有外接平台的情况下,该部分模型需要独立完成,如果有外接的平台且外接平台也有数学模型,可通过数据接口实现数据交互而关闭系统的数学模型功能,也可以与其他平台的数学模型互补。
4 系统整合
系统整合包括系统构架和系统界面两方面的内容。500 k V地下变电站规模庞大,设备众多,如果将所有的设备模型都放在一个文件中,显然系统对硬件的依赖相当大,系统运行的效果无法得到保证。根据对实际辅机系统设备布局的分析,可以看出同类设备大多处于一层,例如:所有的冷却塔都在-11.5 m层,而所有的新风过滤器都处于-16.5 m层,循环水泵也全都处于-26.5 m层。根据这一特点,本系统采用分层载入文件,无论什么时候,系统中总是只有一层模型的文件,当漫游者需要离开当前层的时候,可以切换场景。具体实现流程如图5所示,为了防止同一层被反复载入,流程图中运用了比较环节。
由于将1个大的场景分割成了4个小的场景,场景的分割减小了系统运行时对高配置硬件的依赖,同时也提高了系统的运行效率。由于大多同类设备处于同一层,而本系统的数据库结构也是以设备为对象建立的,所以在读取数据库时,每类设备同时只需读取一次数据库,便能实现对设备的状态显示以及操作控制。除了系统架构,还要实现系统的漫游、碰撞检测、灯光、声效等功能。
系统的界面设计,除了常规的菜单按钮以外,系统运行提示也是必要的,而为了便于操作,可以增设小地图功能,其原理是将系统中虚拟地理系统的三维坐标与显示器屏幕的坐标之间建立一个映射关系,从而将虚拟角色的位置和漫游的方向在小地图中表示出来。用Virtools的VSL语言实现,代码如下:
这样就可以实现地图的指示功能,由于每个电脑的屏幕大小以及小地图放置位置会有不同,所以程序段中的常数会根据具体情况而有所差异。同样,获取鼠标在小地图中的点击坐标后,将上述程序反过来运用,就可以实现小地图的定位功能,方便快捷。
5 结语
本系统是以500 k V静安地下变电站为原型研制的三维仿真系统,是对变电站辅机系统仿真的一个尝试。系统运行结果表明,本系统具有运行流畅、沉浸感强、操作响应快、表现逼真以及与其他平台(教员机和二维仿真监视平台)数据交互快速有效的特点,应用效果良好。
辅机系统 篇2
第_1_周 本学期第_1_次课
授课日期__3．1__
星期_一_
主要课题:
船用泵概述
General Speaking Of Marine Pump
重点难点: 泵的性能参数
教学方案:1．讲解泵的分类； 2．讲解泵的性能参数；
3．重点讲解压头、功率、允许吸上真空度的概念； 4．详细剖析影响允许吸上真空度的因素。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_1_周 本学期第_2_次课
授课日期__3．3__
星期_三_
主要课题: 往复泵的工作原理和特点Principle & Characteristic
泵的正常工作条件
重点难点: 1．影响往复泵流量的因素； 2．往复泵转速不能过高的原因； 3．泵的正常工作条件。教学方案:1．课前提问； 2．往复泵的工作原理； 3．流量不均匀度； 4．往复泵的性能特点； 5．泵的吸入条件； 6．泵的排出条件； 7．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_1_周 本学期第_3_次课
授课日期__3．5__
星期_五_
主要课题: 往复泵的空气室和泵阀
Air Chest & Pump Valve 电动往复泵的实例和管理 example & management 重点难点: 1．空气室工作原理； 2．泵阀要求； 3．往复泵故障分析。教学方案:1．课前提问； 2．空气室工作原理； 3．泵阀要求；
4．电动往复泵的结构原理； 5．故障分析； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_2_周 本学期第_4_次课
授课日期__3．8__
星期_一_
主要课题: 电动往复泵的实例和管理 example & management
齿轮泵 Gear Pump
重点难点: 1．往复泵运行管理； 2．齿轮泵困油现象； 3．内齿轮泵。教学方案:1．课前提问； 2．往复泵运行管理； 3．齿轮的工作原理； 4．齿轮泵困油现象； 5．影响齿轮泵流量的因素 6．内齿轮泵结构及工作原理 7．维护管理及故障分析； 8．总结
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_3_周 本学期第_5_次课
授课日期__2．29__
星期_一_
主要课题: 螺杆泵
Screw Pump
重点难点: 1．三螺杆泵和单螺杆泵工作原理； 2．影响螺杆泵流量的因素； 3．三螺杆泵轴向力平衡。教学方案:1．课前提问；
2．讲解三螺杆泵和单螺杆泵工作原理； 3．讲解影响螺杆泵流量的因素； 4．重点讲解三螺杆泵轴向力平衡； 5．讲解螺杆泵维护管理和故障分析； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_3_周 本学期第_6_次课
授课日期__3．4__
星期_四_
主要课题: 叶片泵 Crane Pump 水环泵 Water Ring Pump
重点难点: 1．单、双作用叶片泵工作原理； 2．影响单、双作用叶片泵流量的因素； 3．配油盘结构 4．水环泵工作原理。教学方案:1．课前提问；
2．讲解单、双作用叶片泵工作原理；
3．详细讲解影响单、双作用叶片泵流量的因素； 4．重点讲解叶片泵配油盘； 5．讲解叶片泵维护管理； 6．讲解水环泵工作原理； 7．讲解水环泵维护管理； 8．总结
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_4_周 本学期第_7_次课
授课日期__3．8__
星期_一_
主要课题: 容积泵现场课
重点难点:
教学方案:
教案执行情况：
按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_4_周 本学期第_8_次课
授课日期__3．11__
星期_四_
主要课题: 离心泵的工作原理和性能特点 Centrifugal Pump
离心泵一般构造
重点难点: 1．离心泵工作原理； 2．离心泵扬程公式； 3．离心泵定速特性曲线 4．叶轮分类。教学方案:1．课前提问；
2．讲解离心泵工作原理； 3．讲解离心泵扬程公式； 4．详细讲解离心泵定速特性曲线； 5．讲解离心泵性能特点； 6．讲解叶轮分类； 7．总结
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_5_周 本学期第_9_次课
授课日期__3．15__
星期_一_
主要课题: 离心泵一般构造
离心泵比转数 离心泵自吸
重点难点: 1．离心泵能量转换装置； 2．离心泵比转数； 3．离心泵自吸方式。教学方案:1．课前提问；
2．讲解离心泵能量转换装置； 3．讲解多级离心泵；
4．重点讲解离心泵轴向力平衡方式； 5．讲解离心泵比转数； 6．讲解离心泵自吸方式 7．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_5_周 本学期第_10_次课
授课日期__3．18__
星期_四_
主要课题: 离心泵汽蚀
离心泵的管理
重点难点: 1．离心泵汽蚀的成因； 2．离心泵汽蚀预防措施； 3．离心泵工况调节 4．离心泵的管理。教学方案:1．课前提问；
2．讲解离心泵汽蚀的成因； 3．详细讲解离心泵汽蚀预防措施； 4．重点讲解离心泵工况； 5．讲解离心泵维护管理； 6．总结
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_6_周 本学期第_11_次课
授课日期__3．22__
星期_一_
主要课题: 旋涡泵结构和工作原理 Volute pump
旋涡泵性能特点
重点难点: 1．旋涡泵结构和工作原理； 2．闭式和开式旋涡泵性能比较； 3．旋涡泵性能特点。教学方案:1．课前提问；
2．讲解闭式和开式旋涡泵结构和工作原理； 3．重点分析闭式和开式旋涡泵性能比较； 4．讲解旋涡泵性能特点； 5．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_6_周 本学期第_12_次课
授课日期__3．25__
星期_四_
主要课题: 离心旋涡泵
喷射泵
重点难点: 1．离心旋涡泵结构和工作原理； 2．离心旋涡泵性能特点； 3．喷射泵参数 4．喷射泵的管理。教学方案:1．课前提问；
2．讲解离心旋涡泵结构和工作原理； 3．详细讲解离心旋涡泵性能特点； 4．重点讲解喷射泵性能参数； 5．讲解喷射泵的管理； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_7_周 本学期第_13_次课
授课日期__3．29__
星期_一_
主要课题: 活塞式空气压缩机工作原理 Air Compression 活塞式空气压缩机的结构和自动控制
重点难点: 1．活塞式空气压缩机工作原理； 2．二级压缩中间冷却的原因；
3．活塞式空气压缩机的结构和自动控制。教学方案:1．课前提问；
2．讲解活塞式空气压缩机工作原理； 3．重点分析二级压缩中间冷却的原因； 4．讲解活塞式空气压缩机的结构； 5．讲解活塞式空气压缩机的自动控制； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_7_周 本学期第_14_次课
授课日期__4．1__
星期_四_
主要课题: 活塞式空气压缩机的管理
重点难点: 1．活塞式空气压缩机的运行管理； 2．活塞式空气压缩机的常见故障分析；
教学方案:1．课前提问；
2．讲解活塞式空气压缩机的运行管理； 3．活塞式空气压缩机的常见故障分析； 4．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_8_周 本学期第_15_次课
授课日期__4．5__
星期_一_
主要课题: 甲板机械 DECK MACHINERY
液压控制阀 HYDRAULIC CONTROL VALVE
重点难点: 1．液压甲板机械分类； 2．方向阀的结构和工作原理； 3．方向阀的常见故障分析。教学方案:1．课前提问；
2．讲解单向阀结构和工作原理； 3．讲解换向阀结构和工作原理
4．重点分析换向阀中位机能液控换向阀结构和工作原理； 5．讲解换向阀常见故障分析 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_8_周 本学期第_16_次课
授课日期__4．8__
星期_四_
主要课题: 液压控制阀 HYDRAULIC CONTROL VALVE
重点难点: 1．压力阀和流量阀的结构和工作原理； 3．压力阀和流量阀的常见故障分析。教学方案:1．课前提问；
2．讲解压力阀结构和工作原理； 3．重点分析压力阀间的性能比较； 4．讲解流量阀结构和工作原理； 5． 分析两种调速阀的性能比较 6．讲解压力阀和流量阀常见故障分析 7．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_9_周 本学期第_17_次课
授课日期__4．12__
星期_一_
主要课题: 液压泵 HYDRAULIC PUMP
重点难点: 1．径向柱塞泵结构和工作原理； 2．径向柱塞泵性能特点； 3．轴向柱塞泵结构和工作原理。教学方案:1．课前提问；
2．讲解径向柱塞泵结构和工作原理； 3．重点分析径向柱塞泵性能特点； 5．讲解轴向柱塞泵结构和工作原理； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_9_周 本学期第_18_次课
授课日期__4．15__
星期_四_
主要课题: 液压泵 HYDRAULIC PUMP
重点难点: 1．轴向柱塞泵结构和工作原理； 2．配油盘结构；
3．液压泵性能比较和维护管理要点。教学方案:1．课前提问；
2．讲解轴向柱塞泵结构和工作原理； 3．重点分析轴向柱塞泵性能特点； 5．讲解液压泵性能比较； 6．讲解液压泵维护管理要点 7．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_10_周 本学期第_19_次课
授课日期__4．19__
星期_一_
主要课题: 液压马达 HYDRAULIC MOTOR
重点难点: 1．液压马达结构和工作原理； 2．液压马达性能特点； 3．液压马达维护管理要点。教学方案:1．课前提问；
2．讲解三种液压马达结构和工作原理； 3．重点分析液压马达性能特点； 5．讲解液压马达维护管理要点； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_10_周 本学期第_18_次课
授课日期__4．22__
星期_四_
主要课题: 液压马达 HYDRAULIC MOTOR 液压系统的辅助元件 AUXILIARY COMPONENTS 液压油 HYDRAULIC OIL
重点难点: 1．液压系统的辅助元件分类及用途； 2．液压油的选用； 3．液压油污染的控制。教学方案:1．课前提问；
2．讲解液压系统的辅助元件分类及用途； 3．重点分析液压油污染的控制要点； 5．讲解液压油的选用； 6．讲解液压装置的管理要点 7．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_11_周 本学期第_21_次课
授课日期__4．26__
星期_一_
主要课题: 液压舵机 Steering Gear
舵的作用原理和对舵的要求 液压舵机的工作原理和基本组成
重点难点: 1．舵的作用原理； 2．液压舵机的工作原理； 3．三点追随机构。教学方案:1．课前提问； 2．讲解舵的作用原理； 3．重点分析三点追随机构； 5．讲解液压舵机的工作原理； 6．总结。
教案执行情况： 按计划完成 青岛远洋船员学院教案
第_11_周 本学期第_22_次课
授课日期__4．29__
星期_四_
主要课题: 液压舵机的转舵机构 液压舵机的遥控系统
重点难点: 1．液压舵机的转舵机构； 2．转舵机构的性能特点； 3．液压舵机的遥控系统。教学方案:1．课前提问；
2．逐一讲解液压舵机的转舵机构的结构和工作原理； 3．讲解几种转舵机构的性能特点； 5．分析讲解液压舵机的遥控系统； 6．总结。
空冷机组辅机水冷却系统优化探讨 篇3
1 空冷技术在辅机冷却系统的应用
空冷系统也称为干式冷却系统,目前国际、国内得到实际应用的电站空冷系统共有三种:a.直接空冷系统(又称GEA系统或ACC);b.采用混合式凝汽器的间接空冷系统(又称海勒系统);c.采用表面式凝汽器的间接空冷系统(又称哈蒙系统)。上述b、c项又称间接空冷系统,与常规湿式冷却方式(简称湿冷系统)的主要区别是,汽轮机排汽(直冷方式)或受热后的冷却水(间冷方式)通过散热器与空气进行热交换,避免了循环冷却水在湿冷塔中直接与空气接触所带来的蒸发、风吹损失以及排污损失。
直接空冷系统是指汽轮机的排汽直接用空气来冷凝,空气与蒸汽间进行热交换,对于辅机冷却系统不适用(汽动给水泵小汽机空冷系统除外)。而间接空冷系统,如自然通风空冷塔作为辅机冷却系统的冷却设备,是辅机空气冷却系统的一种形式,这种空冷塔占地大,初投资高,防冻渡夏能力均不高,因此不推荐采用这种形式。目前,另外一种采用机械通风的空冷塔也可作为辅机冷却系统的冷却设备。
在夏季炎热干旱、相对湿度又较小而又比较缺水的地区,辅机冷却系统可以采用机械通风的空冷系统,但对于辅机冷却系统采用干式冷却器的电站,由于夏季空气温度较高,即使增加空冷器的传热面积,也不可能将冷却介质的温度冷却到所要求的数值。为解决此问题,出现了在炎热干旱地区使用的喷湿式空冷器。
喷湿式空冷器工作特点是在空冷器的入口处,随同空气流,将雾化的水直接喷洒在翅片管的外表面上,使含有水雾的空气流通过翅片管与管内热流体进行换热。
2 冷却设施运行灵活性比较
机械通风空冷系统方案,选用80台空冷器分8列布置,每列10台,两列排在一起,中间留5m宽走道,占地55m×60m,每台空冷器配套1部风机,风机的电机功率为37kW。空冷器包含空冷器管束、风机、电机、减速机及支撑钢结构。可通过调节运行台数满足不同季节、不同工况的需要,运行较为灵活,但操作复杂。
自然通风冷却塔,若采用一机一塔方案,辅机冷却水系统运行较为灵活,冬季可采用仅塔外围配水或两个塔一停一运,两塔之间设置了连通沟,以满足冬季可能出现的一塔配水运行,另一塔池内过水(不上塔)的工况。自然通风冷却塔,若采用两机一塔方案,则冬季只能采用停止塔内围配水,仅对外围配水,以增加外围淋水密度的方式防止塔内结冰。
机械通风冷却塔,若采用两段塔方案,辅机冷却水系统运行就较为灵活,可通过控制冷却塔运行段数满足不同季节、不同工况的需要。机械通风冷却塔,若采用三段塔方案,辅机冷却水系统运行更为灵活,可通过控制冷却塔运行段数满足不同季节、不同工况的需要。
3 冷却设施维修对机组运行的影响
若采用机械通风空冷系统方案,检修可在气温不高的春、秋季节某段停运期间进行,或配合主机大修期进行。
若选用湿式冷却塔方案,寒冷地区冷却塔普遍存在塔壁及淋水装置架构混凝土冻胀危害,以及塔内壁防水涂料剥落。当冷却塔内壁检修时,需将塔内填料、除水器及塑料配水管等构件移出,冷却塔需停运。检修和更换淋水填料时,冷却塔需停运。
冷却塔的钢筋混凝土结构受汽、水侵蚀和冻融破坏是冷却塔损坏的主要原因。
冷却塔的筒壁、配水槽、淋水装置架构等混凝土结构物,常年处于蒸汽和水的侵蚀条件下,其中的筒壁和配水槽属薄壁构件,受汽、水侵蚀,混凝土材料中的胶结料-氢氧化钙和硅铝酸钙渐渐被溶蚀出来,在混凝土表面渗出,形成白色的浆液。寒冷地区的冷却塔普遍存在塔筒和淋水装置支柱、塔筒人字柱以及贮水池上缘混凝土冻胀问题。冷却塔运行15～20a后,就要对塔壳体内外壁局部或较大面积进行定期的维修。通常的维修方法是先将酥化松动的表皮混凝土剝落,然后喷高强度水泥砂浆补强。为了防止维修内壁时敲落的混凝土块砸坏配水系统及填料,逆流塔需停止运行并将塔内的配水管、除水器和淋水填料暂时拆除运至塔外;横流塔由于塔筒在淋水填料内侧,塔筒检修对淋水装置和配水系统均无影响。此项维修工作通常在暖季进行,视塔筒大小及维修面积的大小,通常需30～60d才能完成维修工作。
除上述壳体内壁混凝土表面大修外,壳体内壁的防水涂料通常5～7a也需要全面更换1次。淋水填料支柱和贮水池内壁的混凝土大修需放空水池。淋水填料10～15a需进行更换,逆流塔的以上各项大修都需要停塔。如果两机一塔,并采用逆流塔方案,则以上各项大修需同时停运2台机组,且时间长达30～60d甚至更长,对电厂的发电效益影响甚大。
若采用多段机械通风冷却塔,由于机械通风冷却塔的检修工作量较小,工期短则检修可在气温不高的春、秋季节,其中某段停运期间进行,或配合主机大修期进行。
4 冷却设施的冬季防冻问题
寒冷地区的火电厂,冷却设施冬季结冰是影响冷却设施寿命和机组运行安全的问题之一。
4.1 机械通风空冷系统方案
辅机空冷系统在技术理论和实际应用中也是成熟的,所有配套设备均可以国产化,而且这些设备在伊朗、伊拉克等中东国家的电站中有实际应用的例子,夏季高温渡夏应该是没有问题的,但在冬季防冻的问题上,还需进一步研究。
4.2 自然通风冷却塔方案
冬季由于气温低、冷却水温低,如果采用1台机配1座逆流式自然通风冷却塔,严寒冬季采取一些相应的防冻措施可基本保持冷却塔不结冰。如果采用两机一塔,即便采取一些常规的防冻措施,也难保证塔内不结冰。因此,从冷却塔冬季防冰冻角度,北方严寒地区也不宜采用2台机组配1座逆流式自然通风冷却塔。
4.3 机械通风冷却塔方案
针对该地区所处地理位置及气候条件,冷却塔在冬季运行中存在一定的冰冻隐患,机械通风冷却塔采取以下措施避免该现象的发生:
a.根据环境气温变化可停运1个塔,或停运其中1个至全部风机,严寒季节按自然塔方式进行既可防冻,又节约厂用电。
b.在塔壁板内侧设置挡水板,尽量减少塔壁流量。
c.加设防冻管。
d.设计中配水系统主管及支管下部装有喷头以防止停车时管道积水和运行时管道污泥沉淀。
e.冷却塔的上水管亦设有放空阀门和旁通管。
5 投资及运行费用比较
循环冷却水系统的优化计算采用年费用最小法,在技术经济方案比较中,冷却设施征地单价按67.4元/m 2,发电成本按0.19元/(kW·h),自然通风冷却塔按3 800元/m 2,机械通风冷却塔按实际发生的设备和混凝土量计算,投资年分摊固定费率按16%计算,电厂机组的年利用小时数按5 000h计算(年运行小时数按7 300h计算),冷却设施不同配置的比较结果见表1。
6 结论
a.辅机空冷系统在技术理论是成熟的,所有配套设备均已国产化,并已有实际应用,夏季高温渡夏是没有问题的,但在冬季防冻的问题上,还需进一步研究。另外,辅机空冷系统在北方地区运行经验少,能节省一部分水,但投资高,不推荐采用。
b.机械通风冷却塔的优点是体积小、投资少、占地面积小,施工安装便捷,并能适应气候变化,调节风机运行速度和运行格数,以防止冻冰;自然通风冷却塔的优点是没有电耗,机械维护工作量小,运行方便,冬季可以用挡风板防冻。本期工程从投资、占地、运行费、维修费、运行稳定性及厂区总布置等方面综合分析,推荐采用2台机组配置两段.m风机的机械逆流式冷却塔,每台风机电动机功率为90kW。
c.寒冷地区的火电厂,冷却塔冬季结冰是影响冷却塔寿命和机组运行安全的问题之一,应予以重视。应采取在塔壁板内侧设置挡水板、加设防冻管、在冷却塔上水管设置放空阀门和旁通管等必要措施防止冷却塔冬季结冰。
参考文献
[1]张文斌.电力工程水务设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005.
[2]许保玖.给水处理理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
锅炉辅机安装培训总结报告 篇4
在各级领导和各位培训师的支持与帮助下以及各位参训员工的积极配合下，本次锅炉辅机安装培训班的各项培训工作进行得紧张有序并取得圆满成功。现将本次培训情况总结如下：
一、培训基本概况
1、培训时间：2015年09月05日至09月07日
2、培训目的：为了给员工提供正确的、相关工作岗位信息，鼓励员工的士气,让员工了解明白自己工作的职责、,培训员工解决问题的能力及提供常见问题的处理方法。
3、实际参加培训总人数：10人
4、培训组织单位：锅炉专业公司
5、协助单位：锅炉专业公司华能渑池工地
二、培训考核
培训考核主要侧重于理论考试，笔试的权重为80%，另课堂表现和课堂笔记各占10%。
综合成绩根据课堂表现、课堂笔记、笔试及技能考核综合计算得出的，此次培训，为鼓励员工学习热情，对考试成绩前三名（芦建成、朱进涛、徐红磊）进行了物质奖励。
三、培训综合分析
这次员工培训主要以生产技术管理人员为主，在3天的集训中通过对锅炉辅机安装施工技术规范、锅炉辅机安装常见技术问题及解决、离心式风机安装工艺要点、中速磨煤机安装工艺要点等课程的讲解，使学员对辅机安装工作有更为系统详实的了解，掌握工作必备的技能与知识以及安全防护知识；尤其是风机、磨煤机的安装工艺要点，通过老师的讲解及现场安装常见问题分析及处理方法的介绍，大家掌握了辅机安装的重点和主要控制点。通过对辅机安装施工技术规范的学习增强了学员的理论业务水平，使之能更好的的配合实际施工工作。
通过3天的培训基本上达到了原定的培训目标，使员工深入了解辅机安装工作的系统理论知识，熟悉了辅机安装工作的基本流程，了解并掌握了工作必须的知识与技能。这次培训经过各位授课教师的辛苦讲解，受到了员工的肯定。讲解深入、授课方式灵活、容易接受，深受参训员工的欢迎。
当然本次培训在授课及组织协调方面也有些许不足：
1、授课方式的生动化、多样化方面有欠缺。在制度讲解部分只是“照本宣科”，并没有深入、透彻、灵活的讲解，课堂氛围很沉闷，这也是一直以来这次培训授课中存在的通病；建议通过授课技巧的提高来解决。
2、应注重加强岗位操作人员的基本技能训练。使培训工作与选拔人才相结合，与提高岗位操作能力相结合，切实提高岗位操作人员的技能水平。
在日后的培训工作中会充分调动员工的积极性，保证培训知识能及时吸收和消化，做到逐步完善提高。
锅炉专业公司
辅机系统 篇5
当今, 大中型火力发电厂主机已经成功地进行了DCS、DEH控制系统的改造, 使得主机设备和控制系统较为先进, 但是, 辅机系统的监测诊断水平仍然处于八十年代水平, 显现了先进的主机设备监控与落后的辅机设备管理不协调的局面。为此, 经过我们的论证分析后, 在油田热电厂#1机组 (单机功率在200MW) 实施了“火电机组辅机在线监测诊断系统”技术改造。
目前, 主辅设备状态监测的薄弱环节恰恰是辅机的状态监测。而辅机监测的主要信息是振动信息以及温度信息。我厂辅机设备的现状:辅机工况环境恶劣, 监测手段大都停留在人工主观经验判断或依靠人工现场测量方式采集信息, 这种方式存在信息量小、信息误差大, 维护管理水平效率低下等问题。另外, 这种现状对于电厂风机、给水泵、磨煤机等重要辅机设备的安全可靠运行非常不利, 这将直接关系到电厂的安全生产和经济运行, 对这些设备的状态进行在线监测、故障诊断是具有非常重要的意义。
据统计, 我厂每年由于辅机振动造成的烧瓦事故8起, 其它辅机故障13起, 每年造成直接经济损失近20万元, 并且, 也影响机组的安全经济运行, 间接的经济损失也是巨大的。又如:元宝山电厂、双辽电厂的辅机飞车事故, 就是因为没有辅机状态的检测手段, 才造成巨大的损失。为此, 设计安装辅机运行状态在线监测诊断系统势在必行, 系统实施后, 可以最大限度地避免安全生产事故的发生, 减少经济损失。
我们这次开发的监测诊断系统由振动传感器、温度传感器等多种传感器、以及多通道信号变换器和在线数据采集模块、现场总线转换卡、工业控制计算机等组成, 系统框图如图1所示。
2 主要研究内容
2.1 在本次辅机在线监测及诊断系统的设计中, 我们采用DSP技术和FCS (现场总线监控) 技术相结合的方案, 各个辅机设备监测参数的采集采用模块化设计, 数据传输采用总线传输式设计。不仅可以节省大量的电缆, 而且能够提高数据传输的可靠性、及时性和准确性。
2.2 在辅机监控管理平台的设计中, 运用了c++、java和数据库等软件技术, 设计了良好的人机界面、优异的系统构架、利用丰富的图形、图表, 多层次、交互式、立体化地展示设备运行现状、历史数据、发展趋势等信息化处理功能。
2.3 在专家诊断环节的设计中, 我们结合电厂的实际情况, 专门开发了专家软件包系统, 通过频谱分析法提取出监测系统所涵盖的更深层次的振动信息, 使信息价值的利用大幅提高。
2.4 在数据发布方案的设计中, 网站.Net部分由C#语言编写, 与硬件通信部分由一块PCI接口的CAN总线板卡实现。该卡与总线上的数据进行通讯, 并提供相应的API接口将在线监测数据在厂局域网上发布, 实现资源共享。
2.5 监控系统与采集系统的数据接口设计。
2.6 下位机采集模块采用DSP技术, 16位A/D采样, 单点采样率大于100KHz, 将振动、噪音、温度、电流等信号分别进行处理和采集。采用现场总线方式实现数据采集和整合。每一个采集模块安装在一个金属密封盒中, 抗干扰、防潮湿达到IP65标准要求。
3 辅机在线监测诊断系统技术指标
采集模件I/O模块通道:16路;采集模件过程数据最大处理量:1024点;采集模件参数数据最大处理量:512点;历史数据可存储3个月;模块标准信号输出:4~20mA;振动测试范围:0~2000μm;频响特性:1Hz~10KHz;继电器输出接点容量:DC24V/3A, AC220V/1A;支持CAN总线通讯协议。
4 技术创新点以及解决的主要问题
开发专家系统软件包, 透过振动信息的表层提取基于频谱分析法所涵盖的更深层次的振动信息, 使信息的利用大幅提高。
在数据发布方案的设计中, 可接入DCS, 并可通过厂MIS, 将在线监测数据在厂局域网上发布, 实现资源共享。
CAN (现场总线) 技术的应用, 充分利用CAN总线利用率高、传输距离远、传输速率高、可靠性强等诸多优点。
信号处理模块CPU采用DSP处理器, 提高信号采集精度与速度。
提供强大的故障诊断专家系统判据及大量的旋转机械标准故障图库。
振动情况分析
我们知道振动超标一直是转机设备难于解决的技术难题, 用什么来量化振动的指标, 是有效值还是峰-峰值?怎样进行频谱分析更科学?经过反复试验, 最后我们采用振动的峰-峰值来量化振动的指标, 结合频响曲线对频谱进行分析取得了良好效果。具体情况如下图。
5 故障诊断
电厂各种类辅机采用速度传感器进行在线检测, 并利用振动波形及频谱进行故障原因分析。
故障诊断系统根据实例图形与典型故障图形进行对比分析后确定故障原因。
5.1 水泵、风机故障诊断
不平衡故障;不对中故障;轴颈与轴瓦摩擦;轴与叶轮松动;轴瓦枕断裂故障;基础松动故障;轴承盖上螺栓松动故障;烟机壳体变形故障;由于轴承热膨胀不均造成振动故障。
5.2 电动机故障诊断
电机静止气隙间隙增加故障;电机 (鼠笼式) 铸条断裂故障;动态偏心增加;滚动轴承故障根据滚动轴承的几何尺寸计算各种故障的特征频率, 然后把实例频率与特征频率对比, 两者重合或接近的那个频率代表发生故障 (部位) 频率, 从而找到发生故障部位, 详见下某轴承故障特征频率表。
根据实测频谱图中的各种频率值对照特征频率值, 最后确定故障原因是外圈发生故障。
6 经济效益和社会效益分析
根据我厂的统计数据:由于监控不到, 发现不及时, 每年将造成的8次以上辅机轴瓦等设被损坏, 直接经济损失13万元。该项目投入运行后, 将会减少经济损失近13万元/每年, 3到5年收回投资。
系统投入后, 大大降低运行人员的劳动强度, 并且对于事故的及时发现、及时处理以及事故的分析都具有重大的意义。
7 应用前景
辅机监控管理系统充分应用先进的FCS (现场总线监控技术) , 现场监控模块替代监控仪表或单元组合监控装置, 现场模块灵活方便的就地分散安装, 不需要众多I/O机柜;监测信息通过共用数字总线进行信息传输, 不需要敷设大量电缆, 安装、维护简单、易行。数字信息传输的质量是模拟信息传输无法相比的。模块化、总线式辅机监控管理系统具有很强的扩展能力, 后续新增监控点, 只需增加相应模块和修改系统配置参数即可。
该系统结合计算机、总线通信方式等先进技术, 具有良好的扩展性和升级能力, 完全可以在国内同类型200MW机组中推广。
摘要：大中型火力发电厂 (单机功率在200MW以上) 在重要辅机上安装、使用在线监测诊断系统已成为确保机组安全运行的重要手段, 该系统的使用将有效地提高辅机设备可靠性, 降低辅机的维护成本, 提高辅机的可靠运行时间。
关键词：辅机,监测,诊断,振动
参考文献
[1]秦建明, 范鑫.汽轮发电机组在线监测与远程分析系统.期刊论文.船海工程2009
辅机系统 篇6
关键词：锅炉,PLC,连锁保护
0 引言
可编程控制器,简称PLC,是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它具有可靠性高、功能强、使用简单、体积小、重量轻、功耗低等特点[1]。
所利用的仿真软件是TRi LOGI3.5(Eductional)软件。此编程软件具有程序编写简单方便、模拟仿真运行直观等优点。图1是启动窗口,图2是编辑模式窗口[2]。
本文简单介绍了PLC及其仿真软件,主要分析了利用PLC仿真软件来模拟锅炉辅机连锁保护系统,模拟了以双风机、回转空气预热器、贮仓式双套制粉系统、排粉机送粉的锅炉连锁保护为例的600MW机组主要连锁保护系统。
1 锅炉辅机连锁保护
锅炉辅机连锁主要指燃烧及制粉系统各辅机之间的连锁。锅炉运行时,各辅机之间的关系十分密切。如果某一设备或环节发生故障,不但会影响有关设备或环节的正常运行,还会导致锅炉燃烧工况失常,甚至扩大事故,损坏设备或危及人身安全。因此,锅炉辅机连锁保护十分重要,若采用PLC仿真软件进行仿真,则可以方便设计人员进行逻辑连锁保护设计。
以采用回转式空气预热器和钢球磨煤机构成的系统为例,其连锁框图如图3(双风机、回转空气预热器、贮仓式双套制粉系统、排粉机送粉的锅炉连锁框图)所示。其连锁条件如下:
实现连锁的基本方法是:将甲设备的油开关(或启动器)的辅助常闭触点经连锁开关接到乙设备的油开关(或启动器)的掉闸回路中去,当甲设备事故掉闸而停止运行后,其油开关(或启动器)的常闭触点闭合,使乙设备油开关的掉闸回路自动接通电源,从而实现乙设备自动掉闸停止运行[3]。
2 程序设计及系统仿真
2.1 I/O表的建立
(1)输入
(2)输出
2.2 程序编写
根据I/O表及运行的框图,可编写程序如图4所示。
3 仿真运行
假设2台运行中的空气预热器中的甲台停止运行,即相应触点X0接通,则应自动关闭其相应的烟气入口挡板,关闭空预器一次风出口挡板和二次风出口挡板。其相应的引风机、送风机和一次风机应自动停止运行。即相应的Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6、Y7接通,相应的LED灯显示为红色,如图5所示:
4 结束语
本文利用PLC仿真软件来模拟锅炉辅机连锁保护系统,其基本思想是将现场设备模型化,以直观的形式模拟电厂生产现场辅机的保护连锁实际情况,并通过仿真结果检验系统的可靠性。此方法简单易行,有利于辅机逻辑保护系统设计时使用。
参考文献
[1]王也仿.可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]谢克明,夏路易.可编程控制器原理与程序设计[M].北京:电子工业出版社,2002.
调停机组辅机运行方式的合理优化 篇7
宁海电厂一期就2012年计划停机达10次,均采用滑参数方式停运。正常停机时,我们一般选取滑参数停机的方式。对此本文将简单讨论以宁海电厂某台机组临修为例滑参数停机过程中的一些节能举措,并提出一些优化运行的方式,争取为规范运行人员进行停机操作能提供一些有价值的参考。
1 启停机概括
宁海电厂三大主机均为上汽集团制造。汽机为N600-16.7/538/538型亚临界凝汽式汽轮机;锅炉为SG-2028/17.5-M908型控制循环汽包炉;发电机为国产引进优化QFSN-600-2型。各辅机大部分为上海电机厂制造,各设备间相互联系且互为备用,合理的优化各辅助设备,特别是停机时的统筹安排对机组的经济安全性均有好处。
1.1 停机前准备以及主要停运操作过程
1.1.1 停机前准备
滑参数停机前锅炉进行全面吹灰一次,按照规程规定,逐步降压降温,尽量在较高的负荷下,下滑汽温。提前作好各项停机准备,完成各辅助油泵试转、盘车电机空试,机组保护强制等工作,机组停运之前应进行油枪的试点和等离子拉弧工作,以确保在需要时及时投运保证机组安全[1]。滑参数停机一般控制12 h左右,注意控制好各煤仓的煤位。
1.1.2 停机过程主要操作
接调度指令负荷减至300 MW,解除机组协调来进行滑参数停机,将高压调门缓慢开启直至全开,启动电泵,并入给水系统,退出1台汽泵专供减温水。停运单侧风组,锅炉总风量保持在1 100 t/h左右;当负荷减至240 MW时,脱硫系统退出,电除尘逐渐退出。根据凝汽器真空情况停运1台真空泵,真空宁低勿高;当负荷减至150 MW时,通知化学专业撤出精除理系统;当负荷减至120 MW时,等最后1台制粉系统煤仓烧空后,立即投入AB层4支油枪;当负荷减至60 MW时,启动主机交流润滑油泵,根据停机要求查看汽轮机第一级金属温度达到预期值时,决定汽轮机打闸,汽轮机打闸后发电机联跳;查所有联锁动作正常;在机组停运后,停运EH油泵;锅炉吹扫完成后将汽包水位上水到最高水位(300 mm)后,立即停运电泵,停运2台炉水泵;停运所有送引风机,锅炉焖炉;在锅炉压力降到0后立即停运真空泵并破坏真空、停运轴封系统,在轴封系统停运后停运循环水系统和凝结水系统等相关辅机运行。
1.2 总结
此次调停,通过查阅OPTIPRO软件给我们提供的实时数据,对整个停机过程进行了优化调整,达到了节能的预期目的。OPTIPRO软件提供的实时数据图见图1。
在机组停运后,锅炉吹扫完成后将汽包水位上水到高水位(300 mm),立即停运电泵,停运两台炉水泵,直到汽包水位降低到-150 mm~-200 mm后才再次启动电泵给锅炉补水;在汽包压力降到0.5 MPa后立即停运2C炉水泵并对锅炉放水。整个停运流程较为紧凑,在最大程度上减小了辅助设备的运行时间。
2 辅机运行的合理安排
纵观此次停机过程的一些节能操作步骤,作为集控运行人员合理安排辅机的启停时间还可以采取以下几方面的优化措施。
2.1 推迟电泵启动时间
宁海电厂所用电动给水泵由上海电机厂制造,容量为6 300 k W,额定电压6 000 V,额定电流681 A。按照规程规定要求电泵是在350 MW时启动并入给水系统的,但是我们在实际操作过程中可以在负荷190 MW时启动电泵。但在此过程中考虑汽泵转速在2 800 r/min时调节裕度较小,应及时关注汽包水位。机组停运后,对锅炉上满水后及时停运电泵。当负荷到250 MW时,退出1台汽泵专供减温水。对于完成无电泵改造的机组,完全可以实现无电泵停机,提前将A汽泵汽源切换为辅汽系统供气,利用改造后的汽泵调节汽包水位,这样就避免了因为电泵空转而导致的厂用电浪费。然后根据滑压情况适当调整汽泵转速来保持减温水流量的稳定。滑停期间汽温控制尽量少用减温水,最好的办法是慢慢减煤量,使得汽温随着燃烧率的下降慢慢下降[2]。
2.2 风烟系统的合理启停
宁海电厂每台机组安装2台送引风机均由上海电机厂制造,送风机容量为1 150 kW,额定电压6 000 V,额定电流130 A。引风机容量为3 100 kW,额定电压6 000 V,额定电流363 A。在滑停到低负荷降温阶段,停运单侧引送风机,解除送风机调节自动,保持单侧风烟系统运行,总风量控制在1 000 t/h~1 100 t/h。机组停运过程中,降低一次风压(压力偏置设为-1.5 kPa),合理调整一次风的压力,随着磨煤机的逐台停运,在对磨煤机进行充分吹扫后及时停运磨煤机和关小磨煤机的冷风调门,降低一次风机的电流。在冷一次风调门关小后可以将磨煤机的密封风门关闭,降低密封风机的出力。空预器进口烟温<204℃,保持烟道畅通,锅炉自然通风冷却;空预器进口烟温<121℃,可以停运空预器[3]。
根据试验结论,50%负荷时采用单侧送、引风机能够降低供电煤耗1.42 g/(kW·h),但排烟温度偏差较大,这种运行方式也存在不能保证两侧汽温平衡的问题,且在停运单侧风烟系统的过程中也存在主、再热汽温变化幅度较大,不能满足滑参数停机对主、再热汽温的要求,存在一定的操作风险。
2.3 制粉系统组合方式优化
a)锅炉的制粉系统采用典型的中速磨正压直吹一次风式制粉系统,每台锅炉配置6台中速磨煤机,磨煤机由上海电机厂制造,磨煤机容量为520 kW,额定电压6 000 V,额定电流65 A。燃烧设计煤种时5台运行,1台备用。每角燃烧器风箱中设有三层启动及助燃油枪,油枪总的最大出力按30%B-MCR工况设计。最下层燃烧器安装了烟台龙源公司的等离子体点火装置。根据滑参数停机汽温的要求,保证各级汽温都有足够的过热度,减少减温水使用量,并且使汽温变化小,防止燃烧恶化。这样就需要通过燃烧来调整汽温,而在调整燃烧时的主要思路就是减少分隔屏、后屏及末过的吸热量,根据负荷情况及时启停磨煤机。为保证锅炉具有良好的燃烧工况,可以在负荷250 MW时投运等离子拉弧稳燃,低负荷运行时,尽量投用相邻层燃烧器,燃烧器负荷分配采用正宝塔方式,从上至下烧空煤仓,避免隔层烧空造成燃烧、汽温的波动;并保持较高的煤粉浓度,以利于煤粉着火燃烧。适当提高磨煤机一次风量,控制磨煤机出口温度在70℃左右。制粉系统随着负荷的降低逐渐烧空各台煤仓后停运。停运过程中,密切关注煤仓煤位,在联系煤控加煤时不宜一次性加很多煤,避免机等炉的情况发生,同时要对煤位做到准确判断,以利于对机组滑参数停机整个过程做到有效控制;
b)根据现场试验结论,65%负荷下3台磨与4台磨的运行方式,主要是降低了制粉单耗2.06 kW/t煤,炉侧电机减少耗电299.04 kW。因此,在停机时尽量按照磨煤机运行台数与负荷的对应关系进行操作(见表1)。
2.4 循环水系统运行方式优化
循环水泵是火电厂主要能耗设备之一,它的经济运行对电厂的经济性有着重要的影响。
宁海电厂循环水泵由东芝三菱电机厂生产,循环水泵电机容量为3 300 k W,额定电压6 000 V,额定电流409 A。对于春、秋两季,若循环水系统采用两机三泵方式,在滑停开始时关闭循环水系统联络一二次门,停运1台循环水泵,保留1台循环水泵运行;夏季在负荷到350 MW时,停运1台循环水泵。等低压缸排汽温度降至50℃以下,循环水无大用户,机组停机时间超过7 d以上要及时停运循环水泵,少量辅机运行可以通过相邻机组供水(或者通过冲洗水泵注水),来冷却闭式水。由汽轮机特性可知,随着循环水泵冷却水量的增加,汽轮机排气温度将下降,汽轮机输出功率将增加,但同时循环水泵的耗功将增加,如何使机组达到最佳真空,影响因数很多,需要统筹解决,优化控制。
3 结语
以上简单分析了宁海电厂在停机过程中有节能潜力可挖掘的几个方面进行了探讨。在实际操作中,由于停机操作量大、停机前相关试验及设备检修工期等很多因素的影响,很多措施可能无法及时实现。但是对单元机组的技术经济指标进行统计并加以分析,将有利于进一步提高火电厂的生产和管理水平,从而达到对发电厂节能的目的。
参考文献
[1]郭立君.泵与风机[M].北京.中国电力出版社,1993.
[2]黄寅,张峰,张志挺,等.超超临界机组启停节能的实践及效果[J].电力与能源,2011,1(1):80-82.
辅机轴承温度保护可靠性探讨 篇8
某电厂2×300MW燃煤发电机组, 上海锅炉厂生产SG-1025-17.6型亚临界, 自然循环锅炉, 一次中间再热燃烧, 配备五台中速磨煤机, 四台运行一台备用, 正压直吹式制粉系统。
汽机为东方汽轮机厂生产的NC300/220-16.7-535/535型双缸双排汽, 抽汽供热机组。两台机组配备了一套湿法脱硫系统。机组主要辅机包括送风机、引风机、一次风机、给水泵、循环泵、凝结泵以及脱硫系统的增压风机、氧化风机等。
2 辅机轴承温度保护现状
在主系统和脱硫系统的主要辅机中, 送风机、引风机、氧化风机和增压风机均具备轴承温度高保护, 以确保当发生机械故障时, 能够及时使辅机迅速停止, 避免设备损坏。
其中送风机、引风机的轴承温度高保护为提高准确性, 采用了三取二设置, 但脱硫系统的氧化风机和增压风机却为单点保护。
在一次设备消缺中, 工作人员在没有作好安全措施的情况下, 将测温元件解开, 致使两台增压风机跳闸, 造成主机系统的炉膛负压波动。由此看来, 确保辅机轴承温度高保护正确动作是相当重要的。
3 影响轴承温度保护可靠性的原因分析
由于DCS系统的广泛应用, 通常在采用热电阻进行测量的同时, 也使用热电阻在DCS内部软件生成开关量代替温度开关用于参加温度的联锁保护, 这样可节省大量的温度开关和电缆, 减少了工程费用, 但同时带来的是一旦温度测量回路出现问题, 将不可避免地造成保护误动或拒动。
热电阻是利用金属导体电阻随温度而变化的原理制成的, 当热电阻断线以及接线端接触不良时, 其接触电阻会增大, 对于保护来说其温度会发生突然的升高, 导致保护动作;同时热控人员在工作时, 也会发生错拆测温元件的造成断线可能, 这也导致了温度保护的动作。
经过分析, 以下几方面的原因可能造成保护误动:.
1) 辅机长时间运行, 长期的振动造成接线端子松动;
2) 设备因素造成热电阻损坏、断线;
3) 热工人员检修时误拆元件, 导致热电阻断线;
4) 热电阻本身质量缺陷, 内部断线和故障;
5) 保护逻辑回路没有智能判断功能, 不能正确区分温度示值超限时是元件故障还是实际温度确实超限;
6) 测量信号容易受到外界干扰, 导致保护误动。
4 改进方案
根据DCS系统模拟量信号测量的特点, 改进方案可以分为三种。
4.1 坏值判断, 自动屏蔽
由于DCS系统在进行信号测量时, 通常都进行输入信号的品质判断, 每一个模拟量信号都具备一个品质判断点, 通常当测量值超过设定的测量范围一定比例后, 该点则会由OFF变为ON, 因而可以考虑在进行温度保护时, 通过与门增加坏值屏蔽功能, 即当某一点的品质判断为ON时, 则该点保护功能自动取消直至该点恢复正常, 且当某一点的品质判断为坏时, 在DCS系统显示画面上, 其数值将与其他正常数值有所区别, 以提醒运行人员注意。
采用坏值屏蔽可以做到当元件突然损坏或线路突然断线时, 防止保护误动, 并以醒目的标识通知运行人员进行处理。
但根据以往的经验, 温度元件在断线时存在延时, 并不是立即就坏, 且端子接触不良时, 其阻值忽大忽小, 这就存在保护误动的可能。
4.2 降低定值, 增加延时
通常轴承及绕组温度的上升应该是一个连续变化的过程, 不应是突变的, 即 (保护定值-10℃) 升至保护定值的时间应大于3S, 因此可以考虑在坏值屏蔽的基础上, 将辅机轴承保护定值降低, 并增加延时输出功能, 这样一来如果轴承确实存在故障, 温度上升时, 能够正常动作, 而如果是由于断线则在3S的延时过程中, 坏值判断起作用, 将保护屏蔽掉。
由于辅机轴承保护定值由生产厂家给出, 在具体使用过程中, 如果将定值调低, 有可能在润滑油温稍高或环境温度高的情况下造成保护误动, 降低机组负荷。
4.3 速率判断, 越限屏蔽
第三种方案是进行轴承温度升温速率判断, 当其超过设定值时, 认为该温度点不正常, 从而将其屏蔽。
试验证明, 当辅机设备异常造成轴承温度升高时, 轴承温度上升不会太快, 从正常温度开始上升至保护定值的时间>2min;而由于温度测量回路发生故障引起温度飞升的时间在10~30s内, 甚至为一个很短的高值脉冲, 辅机设备故障的温升速率远远小于测量回路故障的温升速率。
引入温变速率概念可以很好地解决由于断线或干扰等因素造成的温度飞升问题。将轴承温度送入速率限制器进行速率计算并加适当延时, 如果温升速率超过预定值, 且达到保护定值时, 则切除该保护, 同时发出声光报警信号, 提醒运行人员联系检修人员处理, 温度回到正常范围后, 保护又自动投入。若温升速率小于预定值, 即当温升速率未超限且温度达到保护定值时, 延时预定时间后保护动作。
5 具体实施
日立5000M系统提供了各种功能的宏命令, 利用这些宏命令功能块可以搭接出温升速率判断和品质判断逻辑。
5.1 品质判断
5000M系统的模拟量输入处理如图2所示。
5.2 温升速率判断
在日立5000M系统中没有提供专门的计算变化率的宏命令, 因此可以通过执行页顺序来进行计算。
图1中A1、A2为两个相同的温度点, 但A2的逻辑页号滞后于A1。由于所有的控制器是按照逻辑页号的先后顺序进行执行的, 所以当前逻辑页大于A1而小于A2时, 则A1为当前值, A2为上一运算周期值。
这样, MR005计算的结果就为当前值减去上一运算周期值的差, 即为一个运算周期之后的温度变化率, 再与设定值进行比较, 即可得到温升率大的开关量信号。
其中MR005的HL参数是按照如下过程计算的:风机轴承正常运行时的温度为55℃, 风机轴承温度高保护的设定值为100℃, 温度测量回路发生故障引起温度飞升的最大时间为20S, 控制器运行周期为200ms, HL=[ (100-55) /20]/5=0.45, 这样一个运算周期的温升值为0.45℃, 即温升速率最小值为2.25℃/s。
5.3 逻辑概述
图1的控制过程是这样的:首先进行温度点的坏品质判断, 如果当前温度为坏点, 则A009的第一个输入为0, 保护自动切除;其次进行温升率越限判断, 当温度测量回路发生故障时, 温升率回路判断温升速率大于最小值且当前温度值大于保护定值时, 通过复位优先的RS触发器使与门A009的第二个输入变为0, 保护将自动切除;由检修人员处理后, 温度恢复到正常值, 且温升率正常, 同时品质判断为好值, A009的第一、二输入均为1, 由于设备故障造成轴承温度大于设定值, 并经过延时后, 保护将动作, 停止该辅机运行。
6 总结
根据上述分析和具体实施方案的介绍, 对控制逻辑进行修改后, 将最大限度减少辅机轴承温度保护的误动作率, 提高保护的可靠性。同时也证明, 利用DCS系统灵活方便的组态工具, 可以对生产过程中很多不合理、不可靠的安全隐患进行改进和完善。
摘要：通过某电厂#1、#2机组以及脱硫系统辅机温度高保护逻辑的分析, 探讨如何实现热电阻断线保护和温度变化速率限制, 避免因测温元件故障引起的温度保护误动, 确保机组的稳定运行的方法, 并着重介绍了在日立5000M分散控制系统进行逻辑组态的具体方案。
关键词：辅机温度保护,温度变化速率,DCS
参考文献
[1]张栾英, 孙万云编著.火电厂过程控制.中国电力出版社, 2000.
[2]李江, 边立秀, 何同祥编著.火电厂开关量控制技术及应用.中国电力出版社, 2000.
[3]孔元发编著.热工自动控制设备.水利电力出版社, 1993.
关于船舶辅机教学的几点建议 篇9
关键词：船舶辅机,现场教学,多媒体,实物模型
船舶辅机是轮机专业的核心课程之一。船舶辅机学的好坏, 是关系到轮机专业学生毕业后能否胜任工作岗位;能不能得到企业和社会的认可的重要问题。但是根据笔者的亲身感受和船上的见闻, 以及众多企业和社会反映的意见来看, 很多从航海院校出来的轮机实习生对本专业辅机内容并没有真正掌握, 不能将理论知识转化为实际行动。这在一定程度上反映了航海类院校的教学方法、教学模式和教学内容的存在着一些问题。
1 辅机的教学现状
1.1 以板书教学为主的课堂教学
课堂板书教学由来已久, 其优点有很多, 但是缺点也显而易见。手写费时费力, 板书要占据课堂的很多时间, 这样要学的知识就少了。辅机内容很多, 更涉及到很多纯理论且很抽象的内容。比如说设备的工作原理、结构组成, 这些光凭文字或语言讲解无法解释清楚的。即使课本有一些原理图, 学生也很难根据这些文字叙述或图形彻底掌握这些知识, 以此无法提高授课的效果。
1.2 现场课较少, 教学模型、挂图落后、单一
现场课少的原因很多。比如课程和班级太多, 实验室无法安排;班级学生太多而教师精力有限, 无法进行小组授课安排;课本上的有些设备, 实验室没有等。导致有些学生对于辅机理论掌握的很好, 但是一到真正的设备面前变的手足无措, 不知所云。更甚者出现了有些学生无法区分油水分离器和分油机;有些设备和课本稍有出入, 就不能识别的情况。
仿真教学模型也比较少, 而且单一。比如虽然有些整体设备和机器的模型有, 但是组成它们重要的部件却没有, 而且挂图也无法清楚、立体的展示, 所以关于设备的结构和组成理论只能照着挂图“干说”。
1.3 多媒体教学较少, 且没有充分发挥其优点
有些用于辅机教学的多媒体可见, 只是单纯的放映板书内容或者简单的原理图形, 这就没有充分利用和发挥多媒体教学的优势。
多媒体教学, 不仅可以提高教师的教学效率, 而且还能提高学生学习的质量。多媒体教学是将课文中的图形和理论, 以动画、视频、彩图的形式并结合教师的讲解的形式表现出来。那么, 死板、难懂、枯燥、冗繁的理论和单调、平面的图形、曲线, 一下子都变成了看到见, 听得着的影视教材。
1.4 课堂讲授的时间分配不科学
有些教师喜欢“满堂灌”式的教学方法。45分钟的讲解, 不仅让教师很累, 也会让学生听的很累, 学习效果可想而知。
相信很多人都有这样的经历, 听课时在前十几分钟甚至二十几分钟, 学生倒还是能够注意听讲。但是课堂授课, 毕竟是老师主动讲, 学生被动听, 学生和老师的思维很容易产生不一致, 不协调。有些学生一旦跟不上教师的思路, 他们就会产生困惑, 思想不集中, 那么就会逐渐听不懂、无法理解, 从而导致困倦或对学习的厌倦。
2 结论和解决方法
第一, 大胆改变传统固定教室板书教学模式, 实行多媒体动画教学模式。并将两者有机的结合起来, 能动的实现该“板”则“板”, 该“媒”则“媒”。
第二, 增加现场课的教学次数。实行在设备实物面前现场讲解, 现场操作运行, 现场演示拆装。生动直观的将理论知识和实际操作联系起来。
第三, 增加轮机模拟实验室的开放时间, 让学生有更多的时间参观真实的机器、设备。同时淘汰一些陈旧, 过时的船舶设备、机器和仿真模拟, 使机舱模拟更接近真实的正常船舶航行时的情形。
第四, 购买或制作齐全、全真的教学模型和彩色挂图。使课本的授课内容更充实, 直观, 更容易让学生理解和掌握。
第五, 提高课堂前20分钟的授课效率。把知识的重点, 难点内容集中放在课堂的一开始讲解。优化教学时间分配比例, 做到教与学的平衡发展, 使学生在有限的时间, 掌握更多的内容。坚决杜“绝满堂灌”。
3 结语
如果能做到以上几点, 相信船舶辅机教学质量, 必定能上一个大的台阶。培养出来更多的, 合格的轮机人才, 同时也必将能够得到广大企业和社会各界的认可, 为国家的航运事业添砖加瓦。
参考文献
[1]冯德阶.“船舶辅机”课程教学改革探讨[J].航海教育研究论坛, 510725.
[2]邓礼标.航海类专业海上实践教学的现状与思考[J].航海技术, 2008 (4) .
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