动态升级

生产超过电力系统发电能力的33%是一项艰巨的任务。Charles R. Lowman发电厂位于阿拉巴马州Leroy附近的Tombigbee河上，是阿拉巴马州电力合作社(AEC)的主要发电来源。加上三个燃煤发电机组，洛曼电厂的发电量相当于556兆瓦的电力。

煤为一次燃料，2号燃料油用于启动和稳定火焰。每年，洛曼工厂燃烧大约150万吨煤来产生发电所需的蒸汽。当煤燃烧时，大部分灰在烟气中被带出炉子。该厂的三个操作单元都配备了静电除尘器，以防止颗粒物进入大气。灰被收集在设置在除尘器下面的漏斗中。

更换

Lowman工厂的1号机组(84兆瓦)建于1965年至1969年之间，并于1969年开始商业运营。2号机组和3号机组(各236兆瓦)分别于1979年和1980年开始商业运行。作为原设备的一部分，2号和3号机组配备了湿/干式粉煤灰清除系统。这台设备的原始制造商此后不久就停业了，留下工厂人员自己维修这台设备。

多年来，该工厂开始升级灰系统阀门，拆除灰冷却器，并用可编程逻辑控制器(plc)取代气动控制。2004年，该厂认定干灰系统的性能和容量已经恶化到需要更换的程度。

巴布科克和威尔科克斯公司(B&W)领导了一个项目团队来执行这个交钥匙项目。B&W的Allen-Sherman-Hoff (ASH)子公司提供灰化系统;工业移动服务(ISM)用于安装服务;和化石能源系统公司(FPS)修改了灰系统控制。B&W提供整体项目管理服务。

该项目包括两个替代灰系统，都能达到100%的工厂容量。对现有的罗克韦尔自动化Allen-Bradley (A-B) PLC-5灰控系统进行了修改，并安装了A-B PanelViews作为操作界面。由于现有的灰系统具有湿/干功能，因此决定将新的集尘器与锅炉一起安装并在线运行，采用湿操作。

除灰

所选择的设计包括ASH的真空/压力传递安排。从除尘器漏斗(机组1、2和3)出来的灰在真空下通过真空泵提供的真空输送空气输送到两台收集器(机组2和3)中的任何一台。每个收集器作为一个临时存储仓，过滤和存储由系统的真空部分收集的灰，然后通过同一系统的压力部分输送。

三部分平衡阀的作用是平衡两个不均匀压力区之间的压力。在收集器的底部，气闸阀按预设的时间间隔连续循环，将灰从一个压力区转移到另一个压力区，而不中断输送系统的运行。当灰从气闸阀排出时，输送鼓风机将灰输送到市场筒仓或废物筒仓。储存的煤灰定期卸到运输车辆上。

划分工作

ASH提供了重复的真空/压力转移站，带有顶部卸袋步入式全气室，耐磨管道和配件，以适应现有的真空管道。它还使用结构钢和基础工程、阀门和仪表以及系统容量工程来保持足够的输送速率。

ISM在三周内拆除了现有的收集器，并为每个单元安装了新的真空/压力转运站。他们还负责安装仪器管路、安装仪器和修改楼梯井，以便从现有平台进入新设备。

2号和3号机组上现有的Allen-Bradley PLC-5飞灰控制器被重新编程，以移除现有收集器的过时功能，并插入新的真空/压力转运站逻辑和仪表。编写了程序来控制和转移1号机组的干灰。

B&W项目经理安德烈•菲利普斯(Andre Phillips)表示:“该项目的控制改造部分是一项艰巨的任务。”FPS和AEC的仪器和控制人员密切合作，完成了一个成功的接口。”

更换控件

当工厂从灰系统气动模拟板控制升级为基于PLC的控制时，模拟板被用作现场设备和PLC之间的编组柜。模拟板布线的原始文件很少，所以每根电缆和电线都必须经过验证，要么重复使用，要么放弃。由于模拟板位于靠近系统设备的底层，因此每个单元的A-B PanelView操作界面都安装在该位置，用于本地控制、报警和指示。

AEC仪表和控制人员负责所有仪表和阀门现场终端，PLC I/O模块终端，电缆和导管安装，接线盒安装和布线，以及电气改造。FPS提供逻辑图、工艺图、PLC编程和硬件添加规范。FPS还以电缆方框图、接线图和电缆进度表的形式提供安装工程。

图形表示

A-B PanelView过程图形包括真空泵和压力鼓风机状态;1、2号机组和间歇或连续过滤器收集操作的灰斗液位和排灰阀状态;湿/干转移能力;而废品还是市场筒仓的选择。仪器指示，报警历史和真空侧性能趋势也包括在内。

除了提供机械设备外，ASH还提供了控制说明以及管道和仪表图纸(p&id)。在调试期间，安装在集热器上的一些现场仪表处于或接近其温度极限。工厂用热成像测绘证实了这一点。确定的仪器升级为重型或高温型号。

Phillips说:“虽然项目的机械部分具有挑战性，在设备运行期间进行拆除和安装，但这仅限于干燥系统。”“通过控制，我们必须在整个项目中保持湿系统的完整性。”

实现收益

升级后的灰系统为工厂提供了巨大的灵活性。在任何时候，一个集热器都可以在锅炉停机或预防性维护时停止使用，而不会影响系统容量。1号机组的灰可以从2号机组或3号机组产生和控制。灰收集排序是全自动料斗水平，阀门状态，报警状态和报警历史随时显示。

AEC电厂主管Bryan Pansing表示:“在我们安装替换的灰系统之前，现有的系统没有能力在每个机组上满负荷生产灰。”“自从新的真空/压力传递收集器投入使用以来，一个系统不仅可以在一个机组上保持满负荷产灰能力，而且可以在所有三个机组上保持满负荷产灰能力。”

在线额外

更多项目细节

机械供应范围包括两个新的真空/压力转运站，以取代安装在2号和3号机组上的真空站。2号机组和3号机组现有的双收集器被每台机组一个收集器所取代。单个收集器的大小为100%工厂容量，允许将灰从任何单元或所有三个单元输送到真空/压力转运站。该系统是根据2号机组和3号机组每小时11吨的产灰率和1号机组每小时3吨的产灰率设计的。真空/压力灰系统的平均处理率为25tph。现有的双收集器所在的基础被重新利用。

大约563英尺/ 7英寸。8英寸。1号机组接头安装了从1号机组除尘器到2号机组真空/压力转运站的管道。2号机组和3号机组之间安装了交叉管道和隔离阀，允许将灰分从1号机组输送到2号机组或3号机组。需要更换386英尺的碳钢管道和隔离阀，以适应市场和废灰筒仓的新灰流率。

现有的用于从除尘器漏斗输送灰的真空泵和用于将灰输送到市场和废物筒仓的压力鼓风机只进行了轻微的修改即可重新使用。更换了市场和废物筒仓的隔离阀和控制阀。

作者信息

Vance VanDoren是《控制工程》的咨询编辑。可以联系到他Vance@control.com．

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