锅炉空预器漏风间隙自动化控制系统（澳大利亚电厂项目简报）

锅炉空预器漏风间隙自动化控制系统

——澳大利亚电厂项目简报

一、项目背景

火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。火力发电是现在电力发展的主力军，虽然现在很多国家电厂已经有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场。工业水平的发展是一个国家综合国力排名的重要对比因素，600MW锅炉作为我国重点发展的火电厂主力，同时它作为世界大多数工业发达国家中火力发电机组的一个重要级别，可见其存在的重要性以及对国家工业发展的影响。

二、空气预热器工作原理

空气预热器也简称为空预器，是600MW锅炉的重要辅助设备，它的作用是将锅炉尾部烟道中排出的高温烟气通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度。空预器的工作原理是空预器在工作时会缓慢的旋转，烟气会随着这一旋转的过程进入预热器侧后再被排出，与之同时，烟气中所携带的热量会被预热器的散热片吸收，散热片在随着旋转运动到空气侧，再将热量传递进入到锅炉前的空气，如此循环往复。空气预热器在锅炉的应用中多为三分仓式，并附带有报警系统，自动的间隙调整和变频控制系统。

  

在空预器运行期间，当转子转动时，流过传热元件的空气与烟气存在压力差，通常空气气流的压力比烟气流的压力高些。这样，在空预器的热端和冷端就产生了空气漏入烟气的泄露情况。

下部温度低上部温度高，中间温度高四周温度低，致使空预器转子工作时呈一种特殊的“蘑菇状”变形，如左下图所示。空预器下部径向变形间隙是随负荷的增加而减少的，一般采取预留间隙的方法。而上部变形间隙是随负荷增大而增大的，这是与高负荷下需要更大送风量的要求相矛盾的。如果不采取措施，满负荷下将有60%的漏风是通过上部径向变形间隙泄露的。所以需要测量空预器转子外沿的间隙变量，并根据测量的变量控制机械升降机构提升扇形板上下动作来补偿变形间隙，这样就可以大幅度降低空预器的漏风率（调整如右下图所示）。

  

三、客户需求及无线改造方案

客户来自澳大利亚电厂，澳大利亚作为一个发达国家，其工业发展水平在世界综合排名中居高，对于产品性能要求高，而我们的产品已经在国内多家电厂应用，正常工作运行达8年左右，并且我们产品的生产流程严格按照ISO9001质量体系标准执行。这些因素使得客户更有信心的将我们的产品带出国门。这次的澳大利亚电厂的应用需求对于我们来说也是一次新的体验和一个全新的用法。

空预器漏风间隙控制系统是在上部扇型板上固定一个漏风间隙测量探头，由该探头连续的测量扇型板与空预器转子外沿法兰之间的漏风间隙。一台空预器需要安装三个探头，测量探头采用激光位移传感器来采集漏风间隙大小的数据。用户通过激光位移传感器测量3个锅炉中空预器间缝隙大小，将采集到的数据用无线方式传输到手持终端显示。如果密封间隙因热变形发生变化，测量探头就可以将这个变化反馈给控制计算机，由计算机调节扇形板的位置，使密封间隙始终维持在不使扇形板与转子发生激烈摩擦的最小间隙值。

【西安达泰电子提供】无线解决方案

根据现场情况，PLC无线通讯专家决定在空预器上部扇形板上的测量探头端安装一块DTD433FC——多点集群组网无线模拟量信号测控终端，作为ModBus通讯从站，对扇形板与空预器转子外沿法兰之间的漏风间隙大小数据进行采集，然后将采集到的9路模拟量数据信号传输到中控室接收端，中控室安装的工业级无线通信数据终端——DTD433MC，作为ModBus通讯主站，将接收到间隙大小的数据在手持终端的上位机软件上显示。最终实现了空预器漏风间隙自动化系统控制。

无线通讯方案示意图    ▼

  

四、产品介绍

◆  达泰4系多点集群组网无线模拟量测控终端-DTD433F

无线模拟量测控终端——DTD433F在本方案中提供了9路模拟量输入（AI）信道，符合MODBUS RTU协议，无线可靠传输距离达3公里。DTD433F产品适合于点对多点而且分散不便于挖沟布线等应用场合。DTD433F需要与DTD433M/DTD434M/DTD435M一同使用，作为从站采集传感器、PLC、DCS、智能仪表等设备的数据，与主站PC、PLC、组态软件、触摸屏、人机界面等组成无线自组网通讯。使用过程中无需更改程序，只需简单接线即可使用。

五、无线方案的好处

1. 节省改造周期，无需大型施工

免除布线维护困扰，一天之内就可以轻松的完成改造并达到通讯稳定性要求。

2. 安装简单，使用方便

无线通讯终端只需要接入信号并供给电源即可开始使用。普通电工就可以完成安装。

3. 数据传输可靠，全数字无线加密传输

通讯协议进行了再次加密处理，可以确保数据的安全和可靠性。

4. 无运行费用

后期在使用过程中，不需要支付任何无线设备运营费用。

5. 完备的售后服务

具有18年工业现场调试经验的无线通讯专家团队，为产品提供最可靠的技术支持与售后服务。

六、成功案例

内蒙古神华集团，4个车子和阀门风机无线通讯，300米，2019

温州市瓯海伟明垃圾发电有限公司，将开关信号传输3个地方接收，500米，2019

广西华润电力，水池液位（没电）和PLC无线控制，1千米，2019

国电南瑞科技股份有限公司，现场(8DI)到控制室8DO，6KM，2018

国电电力大同第二发电厂，分布流量计信号无线采集，2KM，2018

华能桂林电厂，卸料车和PLC的无线通讯，3公里，2017

大唐保定热电厂8期工程改造项目，PLC之间无线通讯，500米，2017

广东云浮发电厂，厂内水池水位监测，500米

四川江油发电厂，输煤卸料车无线控制系统，300m，2017

华润电力贺州分公司，电力仪表到DCS系统，2公里，2016

宝钢集团余能电厂，分布机组转炉煤气流量监测，1公里

印度某电厂项目，水池液位信号检测，3公里，2016

国电怀安热电厂，电脑与多个仪表无线通讯，5公里，2014

大唐株洲热电厂，仪表信号无线通讯，1公里，2014

陕西渭河发电厂，斗轮机输煤无线控制系统，500m，2013

江阴苏龙热电有限公司，装船机/卸船机与程控室无线传输，5km，2013

七、相关案例

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