空壓機(jī)技能系統(tǒng)化在火電廠(chǎng)的應(yīng)用
時(shí)間：2019-08-23 瀏覽次數(shù)：2582次
火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)在低負(fù)載的情況較多，隨著工業(yè)的發(fā)展與信息的進(jìn)步，空氣壓縮機(jī)裝置的改進(jìn)工作更應(yīng)該以節(jié)能優(yōu)化技術(shù)為主。本周活動(dòng)，火電廠(chǎng)通過(guò)對(duì)空壓機(jī)當(dāng)前現(xiàn)狀與存在問(wèn)題的研究，分別從螺桿空壓機(jī)群智能調(diào)度技術(shù)、壓縮空氣管網(wǎng)節(jié)能輸送技術(shù)和氣力輸灰專(zhuān)家控制技術(shù)等方面詳細(xì)闡述火電廠(chǎng)空壓機(jī)節(jié)能改造，并舉出實(shí)際案例分析技能技術(shù)優(yōu)化的特點(diǎn)，從而提高工作效率。
空氣壓縮機(jī)在火電廠(chǎng)中有著至關(guān)重要的作用，它能把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的空氣通過(guò)能量轉(zhuǎn)化的方式輸出用戶(hù)需要的空氣，空壓機(jī)的調(diào)節(jié)方式有加卸載調(diào)節(jié)、進(jìn)氣節(jié)流調(diào)節(jié)、變?nèi)菡{(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)，火電廠(chǎng)通過(guò)利用空壓機(jī)，對(duì)機(jī)器進(jìn)行節(jié)能和優(yōu)化，有效的提高了壓縮空氣的利用率，達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果，從而提高火電廠(chǎng)工作效率，保證火電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)收益。
一、火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
內(nèi)蒙古大唐國(guó)際錫林浩特發(fā)電有限責(zé)任公司火電廠(chǎng)的空氣壓縮系統(tǒng)設(shè)置了螺桿空壓機(jī)和空氣干燥機(jī)等設(shè)備，每臺(tái)空氣壓縮機(jī)的額定排氣流量是44.6m3/min，250kw，額定排氣壓力是0.8MPa，廠(chǎng)中儀用空壓機(jī)主要用來(lái)供輸火電廠(chǎng)控制用氣，運(yùn)行方式是2用1備，輸灰空壓機(jī)主要用來(lái)供輸雙爐除塵器輸灰，運(yùn)行方式是3用1備。
當(dāng)前火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行普遍存在的問(wèn)題如下：（1）螺桿空壓機(jī)使用率過(guò)大，頻繁的加、卸載，火電廠(chǎng)雙機(jī)運(yùn)行的時(shí)候加、卸載頻率尤其高，平均輸灰用氣和儀控用氣使用率過(guò)大，導(dǎo)致電耗量驚人。（2）多臺(tái)螺桿空壓機(jī)同時(shí)卸載運(yùn)行，螺桿空氣壓縮機(jī)長(zhǎng)時(shí)間卸載運(yùn)行，廠(chǎng)中相關(guān)工作人員曾指出平均每10分鐘會(huì)產(chǎn)生一個(gè)波段，也造成了空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的卸載運(yùn)行。（3）螺旋空氣壓縮機(jī)在排氣壓力較高的狀態(tài)下運(yùn)行，但是其中存在很大節(jié)能空間。根據(jù)以上三種情況分析可知，空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)多數(shù)處于非智能狀態(tài)，機(jī)群缺乏統(tǒng)一管理系統(tǒng)，運(yùn)行商無(wú)法達(dá)到預(yù)期使用效率，耗電量驚人，長(zhǎng)期運(yùn)行下容易造成不必要的浪費(fèi)。
二、火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)
螺桿空氣壓縮機(jī)是一種預(yù)成套配置的螺桿式空氣壓縮機(jī)，在火電廠(chǎng)運(yùn)行時(shí)只需要正常電源連接即可，也可以選擇壓縮空氣連接，空氣壓縮機(jī)內(nèi)置冷卻系統(tǒng)，安裝容易，使用方便。螺桿式空氣壓縮機(jī)群智能調(diào)度技術(shù)具有高效能、高效率、免維護(hù)的特點(diǎn)，在行業(yè)內(nèi)部使用廣泛，應(yīng)用便利且安全可靠，該技術(shù)中排氣量與轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)速隨電壓、頻率的變化而變化。當(dāng)電壓或者使用頻率降低時(shí)，轉(zhuǎn)速也會(huì)隨之降低，螺桿空壓機(jī)的排氣量也會(huì)跟著減少。螺桿空壓機(jī)群智能調(diào)度技術(shù)以降低能耗為目標(biāo)，優(yōu)化不同時(shí)段的使用運(yùn)行組合，力求提高螺桿空壓機(jī)群的使用效率，改善過(guò)去控制性能差、耗能?chē)?yán)重的劣勢(shì)，該技術(shù)是以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有分散控制、集中操作管理、保證最低供氣壓力的功能，技術(shù)結(jié)合了預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)、專(zhuān)家系統(tǒng)指導(dǎo)和自學(xué)習(xí)智能控制，整個(gè)空壓機(jī)系統(tǒng)的壓力控制在最小范圍內(nèi)，從而降低能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.壓縮空氣管網(wǎng)節(jié)能輸送技術(shù)
流量需求控制柜系統(tǒng)有助于精確控制系統(tǒng)壓力帶，火電廠(chǎng)壓縮空氣系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估可知壓縮空氣管網(wǎng)節(jié)能輸送技術(shù)可能有助于系統(tǒng)得到最低操作氣壓，如果采取正確的措施，合理利用壓縮空氣管網(wǎng)節(jié)能輸送技術(shù)，將會(huì)大幅度對(duì)火電廠(chǎng)空壓機(jī)進(jìn)行降耗處理，有助于整體優(yōu)化節(jié)能。在進(jìn)行具體操作實(shí)施時(shí)以下幾點(diǎn)建議可供參考：（1）安裝儀表供氣管道和除灰供氣管道管網(wǎng)間的流量控制柜，在高壓和低壓之間進(jìn)行有效控制，將多余的氣體流向低壓管網(wǎng)中，是高低壓兩邊保持平衡。（2）始終要保持高壓側(cè)管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定狀態(tài)，最好處于設(shè)定值之間，盡量減少調(diào)節(jié)空壓機(jī)的頻率，保證機(jī)器運(yùn)行時(shí)高效率狀態(tài)且輸出的壓力值穩(wěn)定，從氣壓輸送方面降低火電廠(chǎng)的能源消耗。
3.氣力輸灰專(zhuān)家控制技術(shù)
氣力輸灰又稱(chēng)氣流輸送，主要是利用來(lái)自氣流的能量，在密閉管道內(nèi)沿著氣流方向輸送顆粒狀物質(zhì)，這是當(dāng)前流態(tài)化技術(shù)的一種實(shí)際操作應(yīng)用。氣力輸灰專(zhuān)家系統(tǒng)控制技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以以垂直、水平的方式輸送氣體，輸送過(guò)程中還可以進(jìn)行物料加熱、冷卻和干燥的操作，必要時(shí)可以進(jìn)行相關(guān)化學(xué)或物理操作。氣力輸灰專(zhuān)家控制技術(shù)以能耗降低到最小為目標(biāo)，改進(jìn)輸送單元模式，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。此外，內(nèi)蒙古大唐國(guó)際錫林浩特發(fā)電有限責(zé)任公司火電廠(chǎng)提出了基于動(dòng)態(tài)平衡的新型氣力輸灰專(zhuān)家控制策略，不斷優(yōu)化氣力輸灰專(zhuān)家系統(tǒng)在不同時(shí)段的運(yùn)行組合，提高運(yùn)行效率，改變過(guò)去系統(tǒng)控制性能低。耗能?chē)?yán)重的狀況。
氣力輸灰專(zhuān)家控制技術(shù)在水平管道中進(jìn)行輸送時(shí)，氣體輸送速度較高，顆粒全部分散懸浮在氣流當(dāng)中，當(dāng)氣速減小到某一臨界值時(shí)，顆粒將沉積到管壁下部，這就是水平輸送時(shí)氣速的下限，火電廠(chǎng)工作人員在操作時(shí)如果操作氣速低于此值時(shí)，管內(nèi)出現(xiàn)沉積層，流道截面也會(huì)減少，在沉積層上方氣流仍按沉積速度運(yùn)行。該技術(shù)在垂直管道中向上氣力輸送時(shí)，當(dāng)氣速達(dá)到一定速度時(shí)顆粒就會(huì)分散的懸浮在氣流當(dāng)中，當(dāng)輸送量達(dá)到恒定值的時(shí)候，工作人員降低氣速，管道中固體含量隨之增高。氣力輸灰專(zhuān)家控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中氣速降低到臨界值的時(shí)候，氣流中顆粒不再均勻分散，而是匯合成柱塞狀并隨之出現(xiàn)騰涌現(xiàn)象，該臨界速度被稱(chēng)作噎塞速度，這就是垂直向上輸送時(shí)氣速的下限。
三、實(shí)施方案研究
根據(jù)相關(guān)實(shí)施方案研究，總結(jié)出以下幾點(diǎn)可用參考：
1.適當(dāng)增加空氣壓縮站節(jié)能管控系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)中成套設(shè)備有中央控制柜和相關(guān)控制程序，運(yùn)行時(shí)根據(jù)相關(guān)群配置信息，以最低供氣壓力為前提，利用先進(jìn)的智能控制技術(shù)將系統(tǒng)中壓力控制在最小范圍內(nèi)，達(dá)到火電廠(chǎng)空壓機(jī)優(yōu)化控制，從而降低能耗，提高節(jié)能效率。為了保持壓力在低水平范圍內(nèi)，建議儀表供氣系統(tǒng)的輸出壓力值控制在0.2bar左右。
2.合理使用流量需求控制柜，火電廠(chǎng)將原先有的壓縮空氣母管分為除灰用氣管道和儀用供氣管道兩種，其中除灰用氣管道用的母管壓力維持性能較低，一般在0.4MPa左右，而儀用空氣母管的壓力維持性能較高，一般在0.7MPa左右，整個(gè)空氣壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)流量需求控制柜的有效作用，價(jià)格高壓側(cè)管網(wǎng)中多余的氣體流向低壓管網(wǎng)中，達(dá)到雙方平衡控制的狀態(tài)，從而降低空氣壓縮機(jī)群總體運(yùn)行耗能情況。
3.有效利用了氣力輸灰專(zhuān)家控制系統(tǒng)，操作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)控，并制定相關(guān)專(zhuān)家控制策略，降低除灰控制系統(tǒng)中用氣負(fù)荷的波動(dòng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，使整個(gè)火電廠(chǎng)的日常運(yùn)行又上升了一個(gè)檔次。
4.對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)優(yōu)化改造后進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，通過(guò)對(duì)試運(yùn)行電能消耗的情況表現(xiàn)進(jìn)行效能分析，對(duì)運(yùn)行技術(shù)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，火電廠(chǎng)工作人員對(duì)每一次試驗(yàn)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄檢查，判斷原始記錄是否存在合理性，將不合理的個(gè)別觀測(cè)值舍去，平均計(jì)算剩下的測(cè)量參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生后及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，采用與原系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的方式運(yùn)行，如果節(jié)能系統(tǒng)與原有系統(tǒng)同時(shí)在工作，無(wú)論因?yàn)槭裁丛虍a(chǎn)生的故障，都可以實(shí)現(xiàn)零秒系統(tǒng)切換，所以這種情況下節(jié)能控制系統(tǒng)的安全性毋庸置疑。
總而言之，隨著高科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，工業(yè)水平也在不斷提高，我國(guó)火電廠(chǎng)各項(xiàng)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，壓縮空氣在電力生產(chǎn)中占據(jù)總能耗的15%，壓縮空氣系統(tǒng)主要消耗的來(lái)自于空氣壓縮機(jī)耗電量，為了節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，提高火電廠(chǎng)空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)十分必要，無(wú)論是利用螺桿空壓機(jī)群智能調(diào)度技術(shù)，還是利用壓縮空氣管網(wǎng)節(jié)能輸送技術(shù)，都是以降低能耗提高火電廠(chǎng)空氣壓縮機(jī)的節(jié)能技術(shù)支持，有利于提高操作人員的工作效率，為社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。