DK-ZSF使用手册_用户使用手册

1、高精度在线测碳装置Carbon OnLine Measure Installation用户使用手册HARDWARE USERS MANUALVersion 1.0南京达凯电力自动化设备有限公司电话：86-25-52233720 传真：86-25-52233746地址：中国南京市雨花区阅城大道20-1邮编：210012目 录CONTENTS一、 前 言 1二、 系统结构 3三、 系统原理 31. 测量原理 32. 工作过程 3四、 装置组成 41. 飞灰取样器 42. 测量单元 53. 控制单元 64. 气 源 65. 电 缆 66. 装置标准配置 7五、 装置功能指标 7六、 系统安装 81.

2、 取样点的确定 82. 取样孔的开设 83. 雨棚、法兰及支架焊接 94. 控制单元安装架焊接 95. 取样单元安装 96. 测量单元安装 117. 控制单元安装 128. 电缆和气管敷设 12七、 调试说明 131. 系统接线 132. 系统检查 163. 系统校准 17八、 维护说明 181. 安全提示和警告 182. 常规检查维护事项 183. 维护指导 19九、 故障诊断指南 23DK-ZSF飞灰含碳量在线测量装置 用户使用手册 Version 1.0一、 前 言锅炉飞灰含碳量是反映火力发电厂燃煤锅炉燃烧效率的重要指标，实时检测飞灰含碳量将有利于指导运行正确调整风煤比，提高锅炉燃烧控制

3、水平；合理控制飞灰含碳量的指标，有利于降低发电成本，提高机组运行的经济性。随着我国电力发电机组不断向大容量、高参数发展，对锅炉飞灰中的含碳量实现在线检测，以控制和优化锅炉燃烧、降低发电煤耗、提高“竟价上网”能力以及粉煤灰综合利用能力已显得日益重要和迫切。 飞灰含碳量的传统测量方法是化学灼烧失重法，它是一种离线的实验室分析方法，这种方法虽有其精度高的特点，但因受灰样采集、分析时间滞后等因素影响，导致测量的结果不能及时准确地反映当前的锅炉燃烧的工况，对锅炉燃烧的控制和燃烧调整的指导缺乏实时性。而目前电厂投用的在线锅炉飞灰含碳量监测仪基本上都是采用微波测量技术，但是微波测量技术对飞灰含碳量的测量受煤

4、种变化的影响比较大，测量稳定性和精度都不理想，较难满足用户对测量精度及稳定性的要求，而且大部分的维护量较大。 我公司开发生产的DK-ZSF型高精度在线飞灰测碳装置，综合了传统高精度的实验室化学灼烧失重法测碳技术和公司自行研制的无动力、自抽式取样技术，实现了对飞灰含碳量的高精度实时在线智能化测量。测量数据可以在控制单元显示屏上显示，也可以通过其自带的D/A模块输送到电厂的DCS系统进行统一管理。该产品结构设计合理、性能可靠，维护量少。 二、 系统结构系统由二套取样单元、二套测量单元和一套控制单元组成，如图1所示。 图1 系统结构图三系统原理1 测量原理采用失重法测量技术，当含有未燃尽碳的灰样在特

5、定的高温下经灼烧后，由于灰样中残留的碳被燃尽后使灰样的质量出现损失，利用灰样的烧失量作为计算依据，计算出灰样中的含碳量。2 工作过程系统采用无外加动力、自抽式取样单元，自动地将烟道中的灰样通过测量单元中的收灰组件收集到坩埚中。再由测量单元内部的执行机构将装有灰样的坩埚送入灼烧装置进行高温灼烧，灼烧结束后由系统对收灰前、收灰后及灼烧后所称得的重量信号进行计算，获得飞灰的含碳量并在控制单元的显示屏上进行显示。灼烧后的灰样通过系统的排灰装置排放回烟道中去，然后进行下一次飞灰的取样和含碳量测量的流程。四装置组成1.取样单元飞灰取样单元由取样管、引射管、调节喷嘴、旋流集尘器等部件组成。飞灰取样单元采用了

6、独特的耐磨设计和防堵灰设计，能保证装置长期可靠的进行自动采样。2.测量单元测量单元由收灰组件、排灰组件、灼烧组件、执行机构、称重组件等部件组成。测量单元的工作过程及功能由系统控制软件实现自动控制，如图3所示。灼烧组件收灰组件排灰组件称重组件执行组件图3 测量单元第- 26 -页3 控制单元控制单元由触摸屏一体化主机、信号接口板和电源等部件组成。该单元性能可靠、操作方便，能同时实现对二套测量单元的控制。4 气源由现场仪用气源管道通过金属硬管传输到每个测量装置附近，同装置配备的金属软管相连接，要求气源压力0.6Mpa，供气量约为0.03m3/分钟，此气源用于装置的排灰、反吹系统。5 电缆控制单元到

7、单侧测量单元之间：一根15芯信号电缆ZRVVP9*23/0.5一根3芯DC直流电源电缆ZRVV3*77/1.5一根3芯动力电源电缆ZRVV3*77/1.5一根3芯天平信号电缆控制单元到用户集控室之间：一根6芯信号电缆ZRVVP6*23/0.15一根3芯电源电缆ZRVV3*77/0.206 装置标准配置飞灰取样单元：长1300mm 2套 重量： 约5公斤测量单元：1040×730×530mm（高×宽×深） 2台 重量： 约100公斤控制单元：710×500×320mm（高×宽×深） 1台重量： 约 15公斤五装置功能

8、指标 1）测量范围（含碳量）： 030 2）测量误差： ±0.5 3）测量周期： 1525分钟 4）历史数据： 保留时间1年5）电源功耗： 220VAC，平均0.5kW,最大3.5kW 6）工作气源： 仪用空气0.6Mpa，耗气量约为0.03m3/分钟 7）信号输出： 模拟量 2路隔离的420mA含碳量信号，分别代表A、B侧实时含碳量，信号最大负载500。 8）环境温度： 控制单元 1050 测量单元 1055六系统安装系统设备的安装可以在锅炉运行期间实施；飞灰取样单元安装孔的开孔、测量单元及控制单元安装架的焊接应在停炉后进行。装置的所有安装操作应符合电厂的有关安全生产规范的要求。1

9、. 取样点的确定取样点选取在空气预热器出口到除尘器入口之间的烟道上，具体安装位置的选择一般应满足下面条件：烟气温度小于200；在水平烟道的直管段外侧壁，同时距烟道底部1/3烟道高度处；或在垂直烟道的直管段侧壁，同时距烟道后壁1/3烟道厚度处； 烟道内没有影响正常取样的障碍物；烟气流速和灰尘颗粒具有代表性的部位； 烟道外具有安装测量装置和正常使用操作的空间。2 取样孔的开设根据确定好的取样点位置，停炉后拆除此处烟道保温层，在烟道壁上割开一个142mm（宽）X232mm（高）长方形孔，以便焊接矩形法兰。3 雨棚、法兰及支架的焊接按图5将雨棚到测量单元安装支架之间的烟道保温层拆除，然后分别焊接雨棚、

10、矩形法兰、测量单元安装支架、加长角铁、支撑角铁和调压阀安装板（其中加长角铁和调压阀安装板焊接位置视现场实际情况确定）。焊接时要保证：雨棚下沿到矩形法兰顶部的距离为130mm；矩形法兰安装面与地面垂直；矩形法兰安装面到烟道壁的距离为350mm；测量单元安装支架到矩形法兰的距离由焊接辅助连接板保证。如果暂不安装取样单元，应该用厂家提供的法兰盖板将矩形法兰上的方孔盖住，用螺丝拧紧，以保证在锅炉运行时烟道的密封。4 控制单元安装架的焊接 控制单元安装架可以根据现场的实际条件焊接在2个测量单元之间的中间位置，或靠近某个测量单元的现场钢立柱上，焊接时要保证安装架顶边到现场走道或平台面的高度为1.8米左右。

11、5 取样单元的安装5.1 调整取样管根据取样单元所安装的烟道位置不同，需要对取样管进行调整，以保证取样管的进气嘴方向正对烟气流的方向。调整方法：将螺母（1）旋松，将长螺母旋松，将取样管向前拉出，直到取样管圆法兰上的圆柱销脱离安装板，根据安装位置咽气的流向旋转取样管，使取样管的进气嘴方向正对烟气流的方向，然后将取样管圆法兰上的圆柱销插入安装板上相对应的定位空内，锁紧长螺母，最后锁紧螺母（1）。取样管调整结构见图5圆柱销取样管圆法兰长螺母螺母（1）图5取样管调整结构图5.2 取样单元安装 在矩形法兰和取样单元安装板之间垫一密封垫板，用螺栓将取样单元固定在矩形法兰上，然后在安装板上装上防护罩（防护罩

12、可以在测量单元安装后再装）。见图6取样单元安装螺栓矩形法兰防护罩图6取样单元安装6. 测量单元的安装安装方法：将测量单元放置在安装架上，并在测量单元顶部放置一水平仪（随设备提供）；通过测量单元底部4个螺栓顶杆的升降调节，并结合测量单元在水平方向的平稳移动，使测量单元顶部的进灰口与取样单元旋流集尘器下灰口同心，同时过渡接管组件恰好能将取样单元旋流集尘器下灰口和测量单元顶部的进灰口连接起来；微调测量单元底部的4个顶杆螺栓，同时观察测量单元顶部的水平仪，使测量单元顶部面处于水平状态；锁紧测量单元顶部与取样单元旋流集尘器之间过渡接管组件的螺帽；锁紧测量单元底部的4个顶杆螺栓的并紧螺帽；锁紧测量单元底部

13、两端的4个拉杆螺栓的并紧螺帽。在测量单元安装完成后，恢复烟道壁上的保温层和防护铁皮7. 控制单元的安装安装方法：利用控制单元背面的4个挂耳，用4个螺栓将控制单元固定在安装支架上。该控制单元已进行严格的防雨设计，原则上不需要再加装防雨棚。如用户需要，可有用户自行制作并安装。控制单元安装形式。8. 电缆和气管的敷设每个测量单元和控制单元之间各由多根电缆联接；控制单元和用户集控室之间由一根4芯信号电缆和一根3芯电源电缆联接，如果可能，控制单元的电源可由现场就近供给。压缩空气气源从就近母管用硬管接到每侧烟道测量单元的附近。电厂提供给装置的投油干结点信号是用来保护装置避免受到油污的沾染，影响取样和测量。

14、控制单元提供给电厂2路（A、B侧）420mA的实时含碳量信号。电厂提供控制单元的信号和控制单元提供给电厂的信号接口都在控制单元内的接线端子排上。七调试说明1. 系统接线1.1 电厂集控室到控制单元之间的连接：由1根6芯信号电缆和1根3芯动力电缆连接。信号电缆规格为：ZRVVP6*23/0.15；动力电缆规格为：ZRVV3*77/0.20。1.2 控制单元到测量单元之间的连接：控制单元到每一侧的测量单元之间由1根15芯信号电缆、1根3芯动力电缆连接等。15芯信号电缆规格为：ZRVVP6*23/0.15； 3芯动力电缆规格为：ZRVV3*77/0.20。1.3 电厂投油接点的连接投油接点是装置的取

15、样保护信号，当电厂锅炉在投入数支油枪助燃时，提供给装置一路无源干结点信号,投油期间含碳量数值保持不变。信号连接到控制单元的D/A模块，见图10中TY1、TY2接线编号。1.4 含碳量模拟信号输出的连接在标准配置下，装置含碳量实时信号提供两路独立的420mA输出，4mA对应含碳量为0，20mA对应含碳量为30。A侧含碳量输出接线编号为RATEA+和RATEA-；B侧含碳量输出接线编号为RATEB+和RATEB-。（见图10中接线编号）1.5 取样单元加热套的连接加热套采用交流220V供电，其功率约为100W，加热套的两根电源引线分别连接到测量单元端子排的ACL和ACN上。（见图10中接线编号）图

16、10 接线图10 系统接线图图2. 系统检查2.1 装置接地是否良好2.2 机箱安装是否到位2.3 打开并调整减压阀气源压力2.4 装置加电预热60分钟，然后启动设备开始运行2.5 检查收、排灰情况是否正常2.6 检查显示界面含碳量曲线是否正常3.系统测量值验证系统测量值验证有2种方法可供选择，具体选择哪种验证方法，需要根据不同锅炉运行的特性来选择。该工作由本公司的专业工程技术人员在现场进行设备调试时负责完成。3.1 验证方法一当设备正常运行3小时以上，并且锅炉负荷处于稳定运行时，利用设备的手动收灰功能，在A、B两侧分别各收取4个连续的灰样并作好时间和编号纪录，然后送化验室进行化验。如果各相邻

17、灰样之间的含碳量值偏差小于0.8，则用这4个灰样的平均值与设备最后一个测量值进行比对，比对的偏差值要满足性能指标要求。如果在负荷稳定运行的情况下，4个灰样之间的化验值偏差无法满足小于0.8的要求，则不能采用该方法进行验证，需要采用方法二进行验证。3.2 验证方法二当设备正常运行3小时以上，利用设备的手动收灰功能进行反复收灰，当收取5克以上的灰样后（约需3-4次收灰才能达到这一重量），将灰样搅拌均匀，然后分3克给化验室进行化验，剩下的2克灰样用设备的单步测量程序进行测量，将测量值与化验值进行比对，偏差值应满足性能指标要求。（注：该方法只有在4个灰样偏差较大的情况下才采用）每次结束收灰流程后，都必

18、须将开关拨到向下位置。（注：1个收灰袋只能装1个灰样，并记下该灰样的收灰时间和顺序编号）。结束收灰操作后。4.1.4 将灰样送厂化验室进行含碳量化验。41.5将A、B两侧的4个化验值的平均值分别与测碳装置在收取灰样前的最后1个含碳量测量值进行对比，计算二者之间的偏差绝对值，该偏差绝对值应0.5。4.1.6当4个连续灰样中各相邻灰样的化验值偏差超过0.8时，说明在灰样收取的那段时间内锅炉的实际运行状态不稳定，要重新在锅炉实际运行状态稳定的时候收取4个连续灰样进行化验，再与重新收取灰样前设备的最后1个含碳量测量值进行对比。八维护说明1.安全提示和警告11 在任何维护或维修之前，必须严格遵守操作规程

19、。12 只有专业人员才能安装、操作、检修和维护该设备，专业人员指“熟悉设备结构、操作以及危险的人”。13 不要带电连接或断开任何表计、电缆和印制线路板。14 在箱内靠近或接触元器件时要消除静电（ESD）。印制线路板上有许多元件对静电很敏感。接触或维护对静电敏感元器件的工作只能由阅读并理解专门静电技术的专业人员完成15 不要将易燃材料放在机箱里面、上面或附近，包括设备图和用户手册。16 接触或测量箱内元件时必须十分小心，千万注意防止表棒引起短路。17 现场维护时，应注意防止接触取样器和测量箱内加热部件烫伤和触电。2.常规检查维护事项装置应安排专人定期进行维护，主要检查事项如下：21 测量箱内温控

20、器显示是否正常。22 测量箱内是否有严重的积灰。23 测量箱内坩埚是否有缺损及数量是否对。24 飞灰取样器喷射嘴是否有堵塞。25 控制单元显示屏是否显示正常。26 压缩空气调压阀上表显压力是否正常。如果遇到无法自行解决的问题，应及时和厂方技术人员取得联系，避免事故进一步扩大3.维护指导31 取样器的维护排灰管是飞灰取样器的重要部件，当装置工作一段时间后，在取样器的调节喷嘴和弯管内壁上会沾结一些灰尘和结焦，如果长期不进行清理，会造成气路变细，甚至堵死，从而使取样器不能收集灰样。如图13所示，调节喷嘴通过锁箍装在弯管上，弯管通过螺母和压圈安装在旋流集尘器上。维护时用扳手将螺母旋下，将调节喷嘴和弯管

21、从旋流集尘器帽上取下，用金属器械捅去管内的沾结物。拆卸时的几点注意事项：a) 不要将压圈掉落，否则弯管固定不紧。b) 由于旋流集尘器表面温度较高，维护时要注意带手套工作，以防烫伤。c) 安装完毕时要调整调节喷嘴，使之位于引射管轴线的位置上。锁箍调节喷嘴集尘器帽螺母压圈旋流集尘器腔弯管图13取样喷嘴、弯管示意图32 坩埚的更换33 坩埚是灰样的收集容器，坩埚口边缘如有缺口灰影响正常的收灰工作。要更换坩埚时，先按软件控制界面上的“复位”按钮，停止当前所有操作。再按软件控制界面上的“手动”按钮，使测量单元内的手动操作开关处于有效状态。将测量单元门内侧操作箱上的“工位切换”拨动开关拨到向上位置，转盘会

22、自动顺时针旋转，旋转到最外侧位置时向下拨动开关。采用该方法就可以将需要更换的坩埚转到外侧位置进行坩埚的更换工作。坩埚处理完后先按软件界面上的“手/自动”切换按钮，恢复设备进入正常运行状态。34 光电开关的维护每个测量单元内有4个光电开关。其中2个是检测转盘位置的，另2个是检测顶杆升降位置的。这里讲的光电开关的维护是指检测转盘位置的那2个光电开关。当光电开关槽内表面的积灰影响正常测量时，请打开上部的盖板，用干净的布轻轻的将积灰檫干净即可。35 排灰嘴的维护排灰嘴内孔和外圈钢丝刷在长期运行后可能会出现堵灰和螺旋变形的情况。如出现上述现象，可先按软件控制界面上的“复位”按钮，再按软件控制界面上的“手

23、动”按钮，使测量单元内的手动操作开关处于有效状态。打开测量箱门，然后用铁丝清除排灰嘴内孔的堵灰；用小一字螺丝刀理顺外圈的钢丝刷，使钢丝都一致向下。36 升降机构的维护升降机构中的运动配合部件有1根升降螺杆、1根转盘下降称重时的拉杆和3根升降导柱，在这些部件的滑动配合表面上需要涂润滑脂（黄油）。当润滑脂干涩或太脏时，要将原润滑脂清除掉，再涂上新的润滑脂。具体操作步骤为：先按软件控制界面上的“复位”按钮，再按软件控制界面上的“手动”按钮，使测量单元内的手动操作开关处于有效状态。打开测量单元门，拆掉升降部件的前封板，对润滑脂进行清除和更换工作。更换后恢复封板，然后先按软件界面上的“手/自动”切换按钮

24、，此时设备进入正常运行状态。37 收灰管漏灰的维护收灰管下端接有防堵灰的气管，该气管与防堵电磁阀相连处有1个可调限流器，如果出现漏灰现象，可适当调大或调小限流量，以不出现漏灰为准。九故障诊断指南设备的故障有两类，一类是系统本身能检测到的故障，该类故障出现时在软件界面的报警栏内会出现相应的报警提示；另一类是系统本身不能检测到的故障。1 系统能复位检测到的故障及诊断排除流程11 提示内容：“移动到称重位置超时错误”、“移动到工位切换位置超时错误”、“移动到反吹位置超时错误”、“移动到称重位置超时错误”、“移动到留灰、灼烧位置超时错误”诊断排除方法：1） 观察升降过程中是否有东西卡住，如果有东西卡住，则进行对应的清除或调整；2） 检查升降电机工作是否正常，如果不正常，则需要更换电机；3） 检查升降板是否能升降到设定的位置，如不能升降到位，则需要更换对应的电阻和电容；4） 检查升降板上的光电开关工作是否正常，如果不正常，则需要更换光电开关；12 提示内容：“水平旋转超时操作”诊断排除方法：1） 检查驱动转盘旋转的旋转电机工作是否正常，如果不正常，则需要更换旋转电机；2） 检查旋转电机轴上小齿轮的缩紧螺钉是否松动，如果松动，则需要将螺钉重新缩紧；3）