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煤粉在線監測系統


◆技術規范與標準賣方在設計過程中,選用設備、確定系統等應遵循本規范書要求及以下規范與標準,亦可采用不低于以下規范及標準的其它國際標準。
atex/cesi----歐洲隔爆認證
atex/zelm----歐洲本質安全認證
emc----歐洲電磁安全認證
astm----美國材料試驗學會
aws----美國焊接學會
iec----國際電氣技術委員會
ieee----電氣及電子工程師協會
isa----美國儀表學會
ped----歐洲正常工程慣例認證
◆技術要求工程范圍
本工程屬于epc總承包工程,主要包括:一次風粉濃度、流速實時測控系統設計,測控系統設備供貨、測控系統設備安裝、測控系統調試等。
系統工藝流程
聊城發電廠粉體燃料采用氣力輸送,其固氣質量比通常低于1.5:1,體積濃度小于0.05%?(100℃),屬于典型的稀相氣固兩相流。本系統為一次風管煤粉流速、濃度在線測量以及實時調節控制系統。風粉混合流經磨煤機上分配器一分為二,再分為四進入四根一次風管,每臺機組共有6臺磨煤機,每臺機組共有24根一次風管,燃料風粉經24根一次風管進入鍋爐。因此,每個一次風管中的風粉流速、濃度以及24根風管之間的流量數據是否均勻將直接影響鍋爐的燃燒狀況。
測控流程圖
要求選用全截面包容式結構的測量傳感器,該傳感器可無源測量煤粉微粒通過管道時產生的離子電荷;傳感器包覆了所要計量的全部煤粉流經。傳感器內徑要同測量管道內徑相同,內壁光滑,煤粉對其的沖刷小;能夠承受較高的壓力和高溫,使用壽命長。
?系統可根據鍋爐的具體情況自主進行信號分析、處理,該系統可接受從每個傳感器傳輸的信號,經分析系統計算處理中心給出每個變送器中所測量的煤粉濃度、速度、分配比例等數據,并可輸出相應的數據。煤粉分配控制閥根據信號分析處理系統提供的監測數據和程序控制,自動改變管道通徑大小,實現煤粉流量分配的調控,從而實現對鍋爐燃燒的控制。
?在線煤粉流量監測可直接對管道中輸送的煤粉進行速度、濃度流量以及質量檢測,且不考慮風煤混合物質量,這樣能夠避免風煤混合物在不同送風狀態下的風煤比的變化而產生的計量誤差。
4.3設計條件??
4.3.1煤粉特性:煤粉溫度<180℃,體積濃度0.05%。
4.3.2一次風管徑:¢560×10mm。
4.3.3一次風粉濃度、流速實時測控系統處理能力為36根一次風管
4.3.4?速度測量范圍0.5—70m/s
4.3.5?測量誤差小于3%
4.3.6煤粉分配控制閥門采用百葉窗式結構,為氣動調節方式,閥門內部結構和材料具有耐沖刷,壽命長,運動部件可方便更換,采取接口附近管道防磨措施;它的最大調節范圍為管道全開度的50%范圍,即零位時閥門的開度為管道全截面的70%,全開時是管道全截面的120%;它對一次風管不能進行關斷。
4.3.7系統使用壽命:測量傳感器、煤粉分配控制閥(除耐磨調節閥片外)及整機使用壽命不低于8年,8年之內設備損壞賣方保修);
4.3.8煤粉分配控制閥選用耐磨調節閥片組件,閥片采用碳化鉻合金處理使用壽命不低于24000h,外殼耐磨件使用壽命不低于28000h,軸承使用壽命不低于20000h。設備磨損后備件可在4周內供貨到現場,價格參照賣方投標報價價格。
4.3.9測控系統控制按照就地手動控制和遠監視進行。
4.3.10控制柜應安裝在磨煤機出口平臺,距控制室距離<100m;傳感器布置在一次風管近燃燒器端。
5.技術要求5.1控制型式:閉式獨立控制系統,其功能是將安裝在所有一次風管上的傳感器信號通過變送器發送到數據處理中心,數據處理中心將信號數據進行運算處理并發出相應的控制指令,流量調節閥根據指令進行調節流量動作。該系統為獨立系統,其啟停不影響燃燒系統的正常運行。賣方須對所提供的設計型式、系統進行詳細說明。
5.2技術參數要求:
5.2.1要求擁有完整的一次風粉測量及控制系統
????應包括測量系統,數據采集、分析、顯示、控制指令輸出系統,專用的風粉濃度調節閥門及執行機構。
5.2.2測量系統
a、傳感器結構:必須是采用全截面包容法測量原理的傳感器結構。
b、測量方式:采用靜電離子法無源測量方式的傳感器測量機理,確保本質安全。
c、基于dsp計算原理的變送器,測量誤差小于3%且不受煤粉種類、濕度和顆粒尺寸的限制。
d、傳感器測量元件為無可動部件,材質耐磨,保證八年內無因磨損而致測量精度下降導致更換。
e、傳感器應保證全流量截面,不得有阻攔風粉通過的器件。
5.2.3?分析計算系統
a、對每根煤管中的煤粉流動的速度、濃度進行測量和在線顯示。
b、能夠分析、顯示每組系統中每根風管中風粉的分配比例狀況。
c、對風管中煤粉顆粒細度是否合適于優化燃燒進行預判和報警。
d、能夠對煤粉分配控制閥進行自動調節、控制,最多可以分析、處理、控制36路風管。
e、能夠輸出控制信號,通過執行機構、閥門自動平衡每組風管中的風粉比例。
f、能夠配備4-20ma、hart、rs485/232等專用通信接口,以方便接入dcs?系統。
5.2.4專用的煤粉分配控制閥門和執行機構
a、能夠自動平衡風粉濃度
b、能夠使風粉在輸送管道內較為均勻地混合、輸送防止形成繩狀輸送狀態。
c、耐磨部件應保證一個大修期,且應方便的更換易損件。
e、執行機構為氣動調節方式。
5.3系統使用壽命:
傳感器、數據處理中心、調節閥門整機使用壽命不低于8年(見4.3.7條款);?
5.4結構要求和系統配置要求
5.4.1賣方提供的設備應功能完整、技術先進、運行平穩、測控精度高、可控性好,各一次風管風粉流量平衡數據符合設計要求,產品結構設計應緊湊、簡單,檢修、維護方便,并有良好的密封。滿足人身安全和勞動保護條件。
5.4.2設備加工須符合國家、國際相關標準及行業標準、企業標準。買方不接受帶有試驗性質的部件。
5.4.3設備性能應滿足設計及使用要求,測控系統要作為獨立的工藝系統,在運行和停機狀態,均不影響鍋爐系統的正常運行。
5.4.4系統內所有設備均進入數據處理中心,并實現與dcs通訊,控制柜暫定磨煤機出口平臺,在設備就地開關柜設置就地啟/停按紐以方便運行,滿足遠程控制和現場就地操作的要求。系統要求提供整套程序啟動功能,并提供單步運行功能。賣方負責dcs廠家軟件組態和增加硬件費用
5.4.5所有電氣裝置滿足中國及國際標準要求,防護等級不低于ip54,絕緣等級不低于f級。
5.4.6所有承受壓力大于0.1mpa的裝置(包括管道及管件等)都要滿足asme相關標準。焊接工藝和過程都要遵照asme標準進行。對焊接部位的檢驗遵守aws?d1.1標準要求。
5.4.7鋼結構件和鋼結構支撐要符合aws?d1.1標準要求。
5.4.8要對調節閥門采取的耐磨措施及其耐磨壽命予以說明。
5.4.8.1為延長設備的使用壽命,傳感器、調節閥門調節閥片外涂耐磨材料。
5.4.8.2選用耐磨調節閥片,閥片采用碳化鉻合金處理使用壽命不低于24000h,外殼耐磨件使用壽命不低于28000h。軸承使用壽命不低于20000h。執行機構為原裝進口氣動執行器。本技術規范書所描述的是原則性內容,賣方所提供的系統和設備均為安全的、經濟的、可靠的和完整的。
5.4.9無論在何種情況下,系統各部設備、傳感器、調節閥均不能出現堵粉現象,保證各部設備、管道可靠運行;
5.4.10系統內所有設備及部件在溫度不大于180℃時均能保證正常運行,各閥門密封件均能承受200℃及以上;
5.4.11系統內所有電氣元件能在環境溫度范圍內以及粉塵較大的環境中正常運行。
5.4.12就地負荷與賣方所配控制箱之間的動力和控制電纜(包括敷設),均由賣方負責。
5.4.13賣方所配就地控制箱防護等級為ip65,原裝進口。
5.4.14設備標志
設備銘牌應采用耐腐蝕的金屬板制造。
????銘牌應安放在運行人員容易看到的地方。
????銘牌上應該有耐磨損的下列內容,但不限于此。
????a、制造廠國別;
????b、制造廠名稱;
????c、設備型號;
????d、設備名稱;
????e、出廠日期編碼;
????f、出廠檢驗編碼;
????g、主要技術參數。
5.4.15降噪
噪音必須控制在國家環保要求以內。
5.4.16土建
土建設計嚴格按照國家行業標準執行。傳感器、煤粉分配控制閥等設備安裝于一次風管上,設計時應充分考慮一次風管承載能力是否夠用。
5.4.17?閥門和測量裝置要安裝操作平臺,鍍鋅格柵板、欄桿、爬梯等,符合國標要求。
5.5設備技術要求
5.5.1測量系統
?????采用全截面包容法測量原理的傳感器結構,靜電離子法無源測量方式的傳感器測量機理?;赿sp計算原理的變送器,測量誤差小于3%且不受煤粉種類、濕度和顆粒尺寸的限制。傳感器測量元件為無可動部件,材質耐磨,保證8年內無因磨損而致測量精度?下降導致更換。傳感器應保證全流量截面,不得有阻攔風粉通過的器件。
5.5.2分析計算系統
????對每根粉管中的煤粉流動的速度、濃度進行測量和在線顯示。能夠分析、顯示每組系統中每根風管中風粉的分配比例狀況。對風管中煤粉顆粒細度是否合適于優化燃燒進行予判和報警。能夠對煤粉分配控制閥進行自動調節、控制,最多可以分析、處理、控制36路風管。能夠輸出控制信號,通過執行機構、閥門自動平衡每組風管中的風粉比例。能夠配備4-20ma、hart、rs485/232等專用通信接口,以方便接入dcs?系統。整機使用壽命不低于8年。
5.5.3專用的煤粉分配控制閥和執行機構
???在數據處理中心的指揮下自動調節風粉流量,能夠使風粉在輸送管道內較為均勻地混合、輸送防止形成繩狀輸送狀態。使得各個一次風管的風粉流量、流速均達到控制要求,耐磨部件質保期不低于20000小時,且應方便的更換易損件。執行機構為氣動調節方式。采用露天布置,整機使用壽命不低于8年。
????賣方承諾不會由于設備調整風粉濃度而影響機組負荷,更不能造成負荷明顯波動。
5.6電氣及控制系統、儀表要求
5.6.1電氣系統要求
5.6.1.1電氣設備必須符合iec標準。
5.6.1.2控制電源由買方提供至賣方的電源柜。
5.6.1.3?買方負責向賣方提供的交流電源參數為:
電機功率(kw)
電壓等級(v)
3
220
5.6.1.4所有室外布置的電氣部件防護等級為ip54,絕緣等級不低于f級(溫升按b級考核)。
5.6.1.5所有電氣元件采用優質進口產品。
5.6.1.6賣方負責系統控制電纜、電纜設施(包括電纜支架、電纜橋架、電纜保護管等的布置)及防火阻燃的設計、施工。
5.6.2?控制系統要求
5.6.2.1系統控制部分設計應確保設備安全、可靠和有效地運行。應滿足系統啟動、停止、運行和事故處理過程的安全監視、控制、調節、報警、聯鎖和保護的要求。
5.6.2.2系統采用程序集中控制系統,在就地設有啟停設施,要求能實現就地、遠控二種啟停方式。
5.6.2.3賣方負責提供一套程控裝置,并配備上位機,用于風粉平衡系統控制調節。
5.6.2.4買方提供控制柜位置。
5.7性能保證值
一次風粉濃度、流速實時測控系統必須能達到以下保證值,這部分保證值將與商務合同中索賠條款對應。
一次風粉濃度、流速實時測控系統性能保證參數
序號
項?????目
保證值
參考條款
1
最大測控一次風管數量
36
2
系統控制精度
>97%
3
傳感器耐高溫性能
不低于180℃
4
煤粉流速的測量范圍
0.5?m/s<v<70m/s
5
使用該系統后nox的排放量下降
15%
6
使用該系統后降低煤耗
1g/kwh
7
調節閥門的開關范圍
70%~120%
5.8主要設備型號及技術規范(不僅限于此)
賣方在投標書中應詳細描述下列主要設備和部件,包括其設備和部件的結構特點,運行調節方式和材料組成等。如果賣方未全部填入性能保證值,將被視為廢標。

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