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探析乏汽余热回收实验的实践性

探析乏汽余热回收实验的实践性

1电源

3台空冷岛专用变和1台专用备用变频定容量均为1000KVA,空冷岛PC段主要用于空冷岛冷却风机(每个空冷岛有12台75KW风机)供电,变压器设计计算负荷留有余量,而且本余热利用工程只在冬季供暖季节运行,当本工程吸收热泵运行时,汽轮机排入空冷岛的乏汽被热泵分热,空冷塔风机部分停用,停用部分降低的负荷比余热利用增加的负荷大,空冷岛变压器容量不会过负荷每台机组空冷岛PC段需在各PC段上扩建开关柜,空冷岛PC1(2、3)段在1(2、3)AA6号柜侧可扩建一面低压柜,编号1(2、3)AA7,作为余热利用工程引接之用,供配电接线考虑二个方案。

方案一:每台发电机组对应的余热利用设备只有热泵、凝结泵和热控电源3个回路,可直接接入空冷岛PC段上新增的1(2、3)AA7号屏中,由于热泵房靠近空冷岛PC段上新增的1(2、3)AA7号屏中,由于热泵房靠近空冷岛配电室,运行操作和维护也比较方便。

方案二:在每个热泵房设就地MCC配电屏,每套余热利用设备的3个用电回路接于MCC屏中,由空冷岛PC段上新增的1(2、3)AA7号屏内装设2台框架式断路器并分别按交叉供电方式3个MCC屏供电。方案一的接线简单,只增加3个配电屏,连接电缆少,投资省,用电设备直接接于PC屏,安全可靠性高。方案二相对接线复杂,除PC段增加3个配电屏外,还增加3组MCC屏,包括进线和出线回路,需增加6个配电屏,联接电缆多,投资多,用电设备接于MCC屏可靠性不如PC屏,但操作维护比方案一方便,余热利用电气设备与空冷岛电气设备有明确的维护界线,余热利用电气设备与空冷岛配电室。二个方案相比,在本工程而言,由于余热利用电气很少,从简化接线、节省投资和安全可靠考虑,设计推荐采用方案一。考虑在原有空冷PC段上扩建设备,新增低压配电屏采用与原有开关柜相同的型号和元件。

2电动门及调节

执行机构电源柜设两路380VAC/220VAC三相四线;DCS远程IO站提供两路220VAC不停电电源。

3仪表与控制系统

3.1本期乏汽余热利用的控制主要内容:吸收式热泵本体采用独立的PLC系统控制,其它系统采用远程IO站的型开并接入原有热网DCS系统,热泵本体PLC通过硬接线(主要控制)其它参数通过通讯接口与热网的DCS控制系统连接,实现双向通讯。设计范围主要包括:3台热泵、3台凝结水泵,附属系统的设备及各管道参数和电动门的控制,以及厂用电系统等电气部分的控制,每台热泵设独立的就地控制站,由PLC独立完成控制,其它系统采用DCS来完成控制系统,采用与主机组原热网控制系统相接,双向通讯。3台热泵的就地控制站分别采用一套独立、冗余的PLC控制系统,其它附属系统的设备及各管道和电动门的控制,以及厂用电系统等。电气部分的控制设立远程IO站并接入原热网DCS控制系统来完成控制,热泵本体PLC通过硬接线其它参数通过通讯接口与原热网控制系统DCS控制系统连接,实现双向通讯与集中监控。在少量就地人员巡回检查及配合下,以彩色液晶显示器及鼠标和键盘为控制中心,在主控室实现各个设备的正常启停、运行工况的监视和调整及设备在异常工况下的紧急处理。

3.2仪表与控制系统

主要内容:数据采集与处理系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)和顺序控制系统(SCS),3台热泵的控制是通过热泵本体PLC与热网DCS双向通讯进行监控。数据采集与处理系统(DAS)是将主辅设备的各个参数、电动阀门的启闭状态和调节阀门的开度等,进行采集和相关处理,通过屏幕显示和打印机等人机接口,向运行人员提供最密集的实时参数和各种信息。通过显示器,不仅显示器,不仅显示过程参数,不显示工艺系统各种模拟图,趋势图,参数棒状图及停曲线等;打印机打印有定时制表、随机打印、请求打印、事故追忆打印等,对引起停炉、停机保护动作的内容,进行事件顺序打印。打警是对工艺系统各参数进行限值检查,越限后报警,对设备和开关量信号进行状态监视,状态异常时报警。性能计算,包括各种效率,机组热耗、煤耗等进行计算。历史数据存储及检索,各种参数及数据可存储数个月以上,使用时可随时调出检索。模拟量控制系统是将工工艺设备中,需要自动调节的各个参数,进行调节调节和控制,有些对象如加热器水位等采用全程调节,其它对象的自动调节范围按最低稳定负荷以上考虑。顺序控制系统(SCS)是根据机组辅助设备的运行特点,划分若干功能组,按照条件和时间等要求,通过显示器显示及键盘操作,对设备进行顺序自动启停控制。输入的热电偶、热电阻和变送器的信号处理由不同的I/O模件来完成,单个I/O模件的故障将不会引起任何设备的故障或跳闸。

4电缆及其它

变送器采用智能型变送器,两线制(4—20mA)、零点可迁移、易于量程调整、具有单向耐全压保护;执行机构,采用智能一体化的电动执行机构;电动门采用一体化的电动阀门电动装置,均选用高可用性的设备。电缆选型:进入DCS的电缆全部采用铜芯对屏加总屏控制电缆,所有电缆全部采用阻燃电缆。本工程所有控制电缆经电缆托架,架空或经电缆沟进入控制室及电子设备室。

5结束语

(1)本项目响应了国家节能减排的号召,推动了低碳经济的发展,提高能源利用效率,对替代大量的中小型分散燃煤锅炉房以及“城中村”小煤炉,提高城市宜居度起到了重要的作用。(2)本项目实施后节能效果和环境效益显著,可以改善太原市空气环境,提高市民生活质量。(3)本项目通过对3*50MW机组供热改造,回收汽轮机乏汽180t/h,回收乏汽功率约110MW,实现乏汽供热量约127.7万GJ/a,与集中燃煤供热锅炉(供热效率80%)相比,相当于节约4.48万吨标准煤/a.

作者:杨树丽单位:山西西山热电有限责任公司