1、 方案概述
1.1 概述
目前燃煤機組直接空冷島A型塔散熱器清洗工作主要依賴人工完成,清洗效率低下、效果較差。為解決該問題,西安智源電氣有限公司聯(lián)合西安交通大學、陜西工業(yè)技術(shù)研究院,研制空冷島全自動無人值守清洗系統(tǒng),該系統(tǒng)采用可靠的機械傳動技術(shù)及智能控制技術(shù),增強系統(tǒng)運動機構(gòu)驅(qū)動能力,靈活運用柔性拖鏈隨動裝置,并結(jié)合現(xiàn)代自動控制技術(shù),真正實現(xiàn)了空冷島一鍵全智能高效清洗,提高了清洗效率和效果,增強散熱器的熱交換效果,提高發(fā)電機組效率、降低煤耗。
本系統(tǒng)整體運行實現(xiàn)全自動無人值守高智能運行,可實現(xiàn)設備啟動后全程無人干預自動運行高效清洗。設備管理人員可以實現(xiàn)對廠區(qū)內(nèi)設備運行狀態(tài)及報警信息的移動終端實時監(jiān)測功能。本系統(tǒng)集成了視頻監(jiān)控以及空冷島溫度場在線監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了集控中心遠程智能控制,通過集控中心可以集中遠程監(jiān)控到島上每個面的實時清洗情況,也可以對整體面進行全自動清洗、每個面進行定向清洗、根據(jù)溫度場進行定向智能清洗等各種遠程控制等。通過采集現(xiàn)有空冷溫度場數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)智能清洗,滿足智能背壓控制需求。通過驅(qū)動機構(gòu)編碼器..定位清洗小車桁架平臺的位置,實現(xiàn)..定位清洗,有的放矢,提高清洗效率,解決水資源。
本系統(tǒng)整體并入電廠DCS控制系統(tǒng),實現(xiàn)兩臺機組一體式集中清洗,一個平臺智能統(tǒng)一管理多套清洗系統(tǒng),可實現(xiàn)任意啟動指定機組或指定面清洗的目的,并做到實時可視化,達到優(yōu)化、集約、智能、方便的目的。還設計了多種形式的數(shù)據(jù)交互接口,以實現(xiàn)與消防、出入口、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)聯(lián)動,同時系統(tǒng)應具備遠程中央控制功能和移動終端遠程監(jiān)測功能。
1.2 功能介紹
*全自動智能化無人值守空冷島清洗,實現(xiàn)一鍵啟動全程無憂;
* 高壓水泵即可手動本地啟動,也可遠程操作臺啟動,實時壓力遠程監(jiān)控功能;
*系統(tǒng)運行可滿足4面同時清洗功能;
* 預留接入空冷島溫度場在線監(jiān)測數(shù)據(jù),可按照溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果自動定位清洗部位實現(xiàn)高效靶向清洗;
* 預留接入機組背壓、清洗水壓力及流量、現(xiàn)場溫度等傳感器,根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實現(xiàn)優(yōu)清洗策略;
* 設備控制可實現(xiàn)遠程任意組合啟動、停止、順序控制等;
*高精度定位,通過我公司獨特的齒輪齒條驅(qū)動機構(gòu)、位置編碼及控制技術(shù),本清洗裝置的清洗控制精度可達2CM以內(nèi);
* 柔性移動平臺,高壓清洗膠管及控制電纜安裝在柔性拖鏈隨動裝置中,可有效避免對散熱器翅片的摩擦損壞,同時也有效**了所有移動裝置的平穩(wěn)移動,提高了高壓膠管及控制電纜的使用壽命;
* 清洗小車機構(gòu)的水平移動速度0-10米/分可無級調(diào)速;
* 清洗小車機構(gòu)垂直清洗移動速度0-10米/分可無級調(diào)速;
* 清洗桁架平臺及清洗小車帶前后限位及零位,均為IP67機械限位開關(guān),并帶硬限位,軟限位等;
* 空冷島每個單面均配備了本地手動操作單元,實現(xiàn)現(xiàn)場所控即所見;
* 本系統(tǒng)配備視覺監(jiān)控系統(tǒng),可遠程實時視覺監(jiān)視系統(tǒng)運行情況;
* 本系統(tǒng)可以實現(xiàn)粗洗、精洗等精細化清洗設置功能,粗細及精洗的清洗速度、用水量均可配置。
*系統(tǒng)能實現(xiàn)就地/遠程DCS控制切換,控制以遠程站方式納入機組DCS控制系統(tǒng);
* 系統(tǒng)以遠程站方式接入電廠原有DCS系統(tǒng);
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)設備在線運行狀態(tài)實時顯示,包括設備當前清洗工作狀態(tài)的實時動畫顯示、清洗水壓實時顯示等;
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)設備運行的遠程控制,包括設備工作模式選擇、手動定點/定速/定壓清洗等;
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)設備自動運行的遠程設置,包括清洗軌跡任意設定、清洗水壓力、清洗設備水平移動速度、清洗設備垂直移動速度等;
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)設備運行的智能化輔助功能,包括本周期清洗時長計算、下次清洗周期時間預估、清洗水壓力&清洗速度的優(yōu)計算、設備運行故障分析等;
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)設備運行的歷史數(shù)據(jù)存儲及統(tǒng)計分析,歷史數(shù)據(jù)包括設備運行時間節(jié)點、清洗水壓、空冷島背壓、手動操作動作等,統(tǒng)計分析包括設備運行時間統(tǒng)計、用水量計算等,還提供歷史曲線顯示和打印報表功能;
* DCS系統(tǒng)可實現(xiàn)用戶權(quán)限及操作日志管理,包括指紋用戶登錄驗證、用戶增刪改查、用戶登陸日志;
1.3 產(chǎn)品特點
* 國家
* 關(guān)鍵部件全部采用進口產(chǎn)品;
* 清洗實現(xiàn)完全自動化、無人化,徹底緩解了工作人員高強度的工作情況;
* 導軌平行加裝齒輪齒條驅(qū)動系統(tǒng),運行平穩(wěn),驅(qū)動力大,能輕松拖動清洗水管,徹底避免清洗桁架平臺死現(xiàn)象,徹底避免皮帶老化疲勞受損帶來的頻繁斷裂情況;
*清洗桁架平臺水平驅(qū)動裝置配有位置編碼器,可實現(xiàn)..定位;
* 采用高壓膠管柔性拖鏈隨動裝置,徹底解決了膠管對翅片的磨損以及干涉清洗機構(gòu)的平穩(wěn)運行;
* 支持2~4面同時清洗(根據(jù)水流量決定),極大地提高了清洗效率;
* 每個清洗框布置上下兩排噴嘴,每排有6個德國萊克勒噴嘴,共12個,噴嘴選用的是德國萊克勒專用清洗噴嘴,材質(zhì)為316不銹鋼。清洗面積大,無死角,一次清洗寬度70CM;
* 系統(tǒng)兼容性強,可二次開發(fā),預留接入多種系統(tǒng)接口,如空冷島溫度場在線監(jiān)系統(tǒng)、機組運行參數(shù)接口(機組背壓、負荷等);
* 系統(tǒng)智能化程度極高,可實現(xiàn)個性化清洗運行功能;
* 系統(tǒng)健壯,配置各種檢測傳感器,有軟件糾錯能力,避免意外造成系統(tǒng)損壞。
* 系統(tǒng)后期運行維護成本極低。
1.1 技術(shù)參數(shù)
1.1 空冷島全自動無人值守清洗系統(tǒng)工作圖
2.1主要構(gòu)成
空冷島全自動清洗系統(tǒng)主要由以下系統(tǒng)組成:
*高壓水泵站系統(tǒng)
*高壓水管路及閥門系統(tǒng)
*清洗桁架平臺
*清洗小車
*導軌機構(gòu)
*智能控制系統(tǒng)
*視覺系統(tǒng)
具體包括以下主要部件:
*遠程DCS控制柜
*遠程變頻器控制柜
*就地控制柜
*視覺系統(tǒng)
*清洗小車
*清洗桁架平臺(清洗滑梯)
*清洗桁架平臺X軸驅(qū)動機構(gòu)
*清洗小車Y軸驅(qū)動機構(gòu)
*清洗桁架平臺導軌
*高壓清洗泵
*高壓水泵控制柜
*電動閥門
*高壓軟管
*自隨動柔性拖鏈裝置
*壓力傳感器、流量傳感器、清洗滑梯位置編碼器、行程開關(guān)等傳感器;
*清洗系統(tǒng)控制軟件,手持終端監(jiān)控軟件。
2.2系統(tǒng)拓撲圖
2.3 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖
3.現(xiàn)場安裝效果圖
空冷島全自動清洗系統(tǒng)視覺監(jiān)控圖
全自動清洗組態(tài)軟件界面
高壓清洗泵組