气动执行器分体定位器在火力发电厂中的应用 -行业资讯

【摘要】华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司（以下简称“华电包头公司”）2012年通过技术改造将除氧器水位调节阀、锅炉过热器减温水调节阀、二次风挡板等气动执行器定位器改为分体式定位器，改造后设备可靠性大大增强，本文就气动执行器分体式定位器在火力发电厂中的应用进行了详细阐述，具有很强的推广性。
2006年内蒙古包头投产了2×600MW亚临界火力发电厂，就是现在的华电包头公司，他的DCS控制系统是以英维思FoxboroI/A51为控制系统的。锅炉过热器减温水调节阀执行器、二次风挡板、除氧器水位调节阀均采用气动执行器控制阀门开度，气动执行器定位器为西门子智能一体定位器，由于该机组的定位器电路板受高温影响而导致了定位器无法正常工作，这样就会引起一系列连锁反应：降低设备可靠性→整个机组运行不稳定，又因为定位器为智能的且是一体化的，无法单独维修，智能更换定位器，智能定位器价格昂贵，维护费用较高，运行工作人员在执行器发生故障后需手动操作，不仅达不到**的控制效果，也加大了运行操作的工作量。因此，为提高设备的可靠性、减少设备维护和检修费用，所以需要将定位器进行改造，由以前的整体式改为分体式。
1.气动执行器、定位器改造前的故障分析
本公司使用一体化的智能定位器作为调节型气动，通过DCS系统发送到定位器指令而实现执行器控制功能，绝大部分定位器出现故障都是因为控制电路板出现问题而导致损坏，因为其为集成一体化电子产品，所以一旦故障出现无法现场进行维修，所以在发生故障后只能通过换用新的定位器来**故障。导致定位器发生故障的原因主要有以下两个方面：
一.是由于定位器长期处于高温工作环境下，使得其迅速老化并容易产生故障。华电包头位于内蒙古包头市，锅炉采用全封闭安装预防冬季上冻。锅炉炉顶汽包层尾部烟道处安装有过热器减温水调节阀和减温水调节阀定位器，常年温度为40℃。且调节阀定位器在工作时会因动作频繁会产生较高的热量，无法得到良好的散热处理，从而使定位器电路板长期处于65~70℃范围内工作，偶尔达到80℃，大大缩短了电路板工作寿命，导致故障频发。另外，二次风挡板定位器安装在二次风挡板处，工作时二次风挡板会将燃烧器加温后的热风泄露，从而造成对定位器的连续受热，另外由于锅炉处于夏季高温状态，散热环境不好，致使定位器电路板在持续高温状态环境下而导致损坏。
二.是定位器安装在振动较大的管道上，定位器长期处于振动较大的环境中工作，定位器反馈机构抗震能力有限，造成传动部分经常损坏。该类定位器主要包括凝汽器再循环阀定位器、除氧器水位调节阀定位器等。
针对上述两类故障，采取***的措施就是采用分体式定位器，针对高温损坏定位器的解决办法是将定位器控制部分安装至远离热源的位置，可**避免高温造成定位器电路板损坏；对于振动大损坏定位器的解决方案是采用磁电式非接触位置反馈装置检测阀门位置信号，并将定位器控制部分安装至无振动的位置，可**防止振动大损坏定位器。
2.定位器分体改造方案的确定与实施
定位器故障如要彻底**，必须要将定位器电路板部分移至低温区或将定位器反馈装置改造为磁电式非接触反馈装置防止振动大损坏定位器，而定位器分体改造为这一设想提供了很好的解决方案。
2.1 方案确定
对于高温导致定位器电路板损坏的解决方案，可以改造为分体定位器，由于分体定位器位置反馈装置具有良好的耐高温性能，因此将位置反馈装置安装在调节阀支架处，而分体定位器控制部分安装在温度较低的位置，改造后彻底解决由于高温导致定位器损坏的问题，提高设备可靠性，降低维护费用，降低维护工作量。
对于振动大导致定位器电路板损坏的解决方案，为了防止振动大损坏定位器反馈机构，采用磁电式非接触式反馈装置检测阀门位置，同时将定位器控制部安装在远离振动大的位置，改造后彻底解决振动大损坏定位器反馈机构的问题，提高设备可靠性，降低维护费用，降低维护工作量。
因此，为提高设备健康水平、降低日常工作的维护量、减少相应维护费用，华电包头公司进行分体部分的技术改造。此次改造主要针对高温损坏以及定位器振动带来的损坏。
2.2 分体改造的实施
定位器分体改造实施主要包括分体定位器的准备、分体反馈装置的安装、分体定位器控制部分的安装、压缩空气管路的敷设、连接电缆的敷设、接线、调试几个部分。
首先采购分体定位器，对于防止高温损坏的分体定位器选用机械式反馈装置，对于防止振动大损坏的分体定位器选用非接触式反馈装置。需要说明的是非接触式反馈装置为磁电式反馈装置，其耐高温性能较机械式反馈装置差，因此根据不同工作环境选用不同分体定位器。
在设备安装阶段，分别将定位器反馈装置和控制部分固定好后，进行定位器控制部分与反馈部分的电缆敷设、接线，然后进行压缩空气管路的敷设，**将远传至DCS系统的信号电缆接到分体定位器控制部分内即可进行调试。改造工作量主要是定位器的安装、压缩空气管路的敷设、连接电缆的敷设、接线、调试。
对于定位器的调试工作，在启动电源前，确认回路连接正确，无接地、短路等。确认之后，上电调试并记录各项对应数据统计完成调试工作。
3.定位器分体改造效果
华电包头在完成了128台二次风挡板（包括摆动火嘴、OFA摆动）、8台减温水调门定位器、2台除氧器水位调节阀定位器分体改造后，投入运行2年多，至今还没有发生因电动定位器的原因造成阀门无法操作的问题，未发生由于电动定位器问题引起阀门无法操作的现象，分体控制部分内电子元件工作正常，维护工作量大大降低，维护费用相应降低。因此，对遇有相同情况的兄弟单位很有借鉴的价值，火力发电厂在设计关于高温、振动大环境中使用分体定位器时值得参考。
4.总结
总之，随着时代不断发展前进，智能定位器也在不断创新新技术，各种不同功能、种类、型号的智能定位器应用到实际生产中，它可适应各种不同的环境，在电力生产过程中占据十分重要的地位，也发挥着重要的作用，而作为典型案例，分体式定位器的应用具有普遍应用及推广的价值，该项技术的应用实现了特殊环境下电动定位器的长期稳定工作。
文章链接：http://www.klevalve.com/jsxw/1180.htm

资讯来源：无锡科莱恩流体控制设备有限公司