Модернизация привода задвижки бойлера на газовой электростанции и подшипников задвижки

Overview

Модернизация контрольно-измерительного оборудования бойлера на старом коммунальном предприятии может стать сложной задачей, особенно если бойлер был введен в эксплуатацию в 1964 г. Исторически сложилось так, что большие бойлеры на угольных ТЭС соответствовали предпочтениям по базовой нагрузка электростанции. На протяжении десятилетий эти предпочтения доминировали и на американском рынке. С появлением в недавнее время больших объемов недорогого природного газа акцент в некоторой степени сместился на модернизацию бойлеров на газовых электростанциях. А ужесточающиеся требования к выбросам, выдвинутые Агентством по защите окружающей среды США (EPA) и местными регуляторами, делают генерацию на газе еще более перспективной.

The Reason

В тангенциальной топке котла расположены 12 вспомогательных задвижек для регулирования потока воздуха и воздушно-топливной смеси, однако приводы не справлялись со своей работой и были сильно изношены до истечения их срока эксплуатации.

The Solution

Два привода серии Type K DM (монтируются непосредственно на арматуру) были установлены весной 2014г. для работы в тестовом режиме. Эти два пневматических привода оснащены модулем концевых переключателей для считывания данных с диспетчерского пульта о положении и работе задвижек. Каждый привод также укомплектован соленоидом с двумя катушками 24В ток прямой, совместимым с действующей на предприятии DCS-системой управления. На протяжении всего лета 2014 г. пилотные приводы прекрасно функционировали, что позволило заменить оставшиеся на предприятии 22 привода в сентябре 2014 г.

The Results

Новые приводы серии Type K избавляют операторов от необходимости ходить осматривать котел. Обычно они находились возле котла и управляли работой пневмомагистрали, меняя магистрали, подключенные к приводу, и вручную настраивая остановившиеся приводы. Кроме того, в рамках проекта по модернизации на каждую задвижку были установлены подшипники Type K WB-1000. Достаточно часто проблемы с подшипниками задвижки являются причиной того, что задвижки гнутся или не могут совершать перемещение. Часто с диспетчерского пульта это выглядит как неисправность в работе измерительных приборов. Такие симптомы приводят к неверному считыванию информации в системе управления DCS. В некоторых случаях проблема была не в работе привода, как предполагалось, а в том, что задвижка застряла в одном положении. Поэтому одновременная замена и подшипников, и приводов позитивно сказалась на функционировании изношенного котла.

Частично решение по замене контрольно-измерительного оборудования для котла связано с внешними ограничениями, которые существуют сейчас и могут возникнуть в будущем. С учетом этого привод Type K является идеальным решением. Новые приводы полностью совместимы с системой управления DCS, поэтому в диспетчерскую не требуется устанавливать новое оборудование или менять программное обеспечение. В настоящее время работа задвижек регулируется при помощи соленоидов (24В ток прямой), но они также могут быть заменены на датчики положения, в случае если в будущем будет ужесточено законодательство в отношении снижения выбросов оксидов азота. В этом вопросе особенности устройства приводов Type K дают клиенту свободу выбора.


Работники электростанции смогли самостоятельно заменить подшипники и приводы без привлечения подрядчиков. Вместе с приводами Type K им были предоставлены подробные чертежи, технические руководства по монтажу и эксплуатации, а также в течение одного-двух дней оказывалась поддержка на месте установки. Это позволило предприятию значительно сэкономить средства на оплату услуг подрядчика. В целом, монтаж прошел очень успешно.

После установки двух пилотных приводов на предприятии был составлен график модернизации остального оборудования. Оставшиеся 22 привода были установлены в течение недели. За это время были демонтированы старые приводы, сняты с вала изношенные сальники и установлены на задвижки подшипники WB-1000. После установки подшипников были смонтированы приводы Type K. Обслуживающий персонал предприятия подключил концевые переключатели, воздушные коллекторы и гибкие трубки к каждому новому приводу. Затем все концевые переключатели и соленоиды могут быть подключены к сети, а провода убраны в гибкие электромонтажные трубки и защитные кожухи.


С учетом высокой степени износа установленного на сегодняшний день оборудования Модернизация котлов на коммунальных предприятиях является часто встречающейся задачей. По мере износа оборудования количество опытных работников на коммунальных предприятиях в Северной Америке уменьшается. Прибавьте к этому ужесточающиеся нормативные требования к снижению выбросов в атмосферу, и Вы поймете, почему коммунальные предприятия испытывают трудности.

Загрузите описание проекта здесь.

 

Further Information

Обзор приводов задвижек Type K для электростанций
Приводы задвижек могут значительно повысить эффективность и надежность работы больших и малых котлов, топок, горелок и прочего оборудования, требующего точного управления. Всего в США и по всему мирунасчитывается десятки тысяч приводов Rotork и Type K. Более того, приводы задвижек Type K обслуживаются высококлассными инженерами из Rotork Site Services.

Насколько важную роль приводы задвижек играют в работе электростанции, и какова выгода оператора от точного управления сжигания топливно-воздушной смеси?
Точное управление важными быстродействующими задвижками повысит соотношение BTU/топливо и МВт/топливо. Также в число преимуществ входят снижение выбросов, улучшенное управление тягой котла, снижение количества потребляемого топлива, что приводит к экономии средств. Еще одним важным преимуществом является то, что приводы Type K обеспечивают быстрое реагирование и возвращение задвижки в безопасное положение по часовой, против часовой стрелки и в последнее положение.

Приводы Type K помогают владельцам котлов соответствовать требованиям MACT, издаваемым Американским агентством по защите окружающей среды (EPA).
Американское агентство по охране окружающей среды EPA опубликовало национальные стандарты на выбросы вредных загрязнителей атмосферы для основных источников: промышленных, коммерческих и институциональных котлов и нагревателей. Последняя редакция: 31 января 2012 г. Это повлияет на работу 1700 предприятий, на которых эксплуатируется, как оценивается, 14 316 котлов и нагревателей.

Модернизация задвижки вместе с установкой привода Type K обеспечивает лучшее и более чистое сгорание.
Технология максимально достижимого управления работой котла (MACT) требует от владельцев котлов проводить настройку ежегодна или один раз в два года. Type K влияет на работу котла в части соотношения воздуха к топливу и оптимизации выбросов оксидов углерода в атмосферу. Во многих котлах используется старая технология, которая не является достаточно точной и мощной для того, чтобы быстро и точно перемещать задвижку и тем самым сокращать выбросы в атмосферу.

Привод Type K быстро откликается, прост в эксплуатации и обладает многими важными преимуществами, такими как:

  • Высокая скорость и продолжительное регулирование притяжными и вытяжными вентиляторами и входными направляющими лопатками;
  • Улучшенное регулирование и управление работой задвижек для управления потоком вторичного воздуха;
  • Улучшенная автоматизация и управление горелкой;
  • Быстрое реагирование на задачи предприятия;
  • Повышенная надежность при высокой температуре до +300° F. (+149° C);
  • Точное определение положения задвижки и горелки;
  • Простой ввод в эксплуатацию и диагностика;
  • Низкие операционные издержки, практически не требуется техническое обслуживание;
  • Широкий выбор интерфейсов для системы управления, включая пневматику, аналоговую и цифровую связь.

При монтаже Type K легко встает на место старого привода (технология Drop-In-Place), и это не требует дополнительных изменений участка, на который монтируется привод.
Программа по модернизации Rotork Type K Drop-In-Place предоставляет конечному пользователю высокопроизводительный привод, который может быть смонтирован за короткое время без дополнительного инженерного вмешательства в производственную среду с использованием ручных инструментов.

При замене старого привода на Type K, монтирующийся непосредственно на арматуру или на пьедестал:

  • Новый привод точно встанет на место старого;
  • Вал и рычаг привода встанут на то же место относительно поверхности и отверстий для болтов, обеспечивающих крепление;
  • Рычаг привода будет иметь те же габариты, что и рычаг старого привода и перемещаться с тем же радиусом;
  • Работы по установке не потребуют большого расхода средств.

Основные технические параметры привода задвижки Type K:

  • 100% жизненный цикл, продолжительная регулировка, 3600 пусков в час без перегрева;
  • Высокая скорость/большой крутящий момент до 20 800 фунтов-сил на фут, полное перемещение всего за 3 секунды;
  • Прост в обслуживании благодаря безкорпусной конструкции;
  • Способен работать в неблагоприятных высотемпературных средах;
  • Практически не выпускает воздух в состоянии покоя – снижает потребление воздуха.

Связь

Связь с приводом Type K может осуществляться через основные открытые сетевые протоколы, включая Profibus, Foundation Fieldbus, HART и Modbus.