新型大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在鄒縣電廠600MW機(jī)組磨煤機(jī)容量風(fēng)門上的應(yīng)用

1、 編號(hào)            中國華電集團(tuán)公司山東鄒縣發(fā)電廠 技 師（高級(jí)技師）   論   文課題名稱新型大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在鄒縣電廠600MW機(jī)組磨煤機(jī)容量風(fēng)門上的應(yīng)用     姓 名     丁曙光    工    號(hào)       2320  專 

2、60;  業(yè) 熱工儀表檢修工 指導(dǎo)教師              2014年 03月 16日新型大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在鄒縣電廠600MW機(jī)組磨煤機(jī)容量風(fēng)門上的應(yīng)用鄒縣發(fā)電廠熱工隊(duì) 丁曙光摘 要 介紹鄒縣發(fā)電廠600MW機(jī)組制粉系統(tǒng)容量風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，以及容量風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的改進(jìn)思路和改造情況，探討大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題并提出改造方案，提高火電廠制粉系統(tǒng)容量風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)特性，保證機(jī)組AGC方式下協(xié)調(diào)控制的可靠投

3、入。關(guān)鍵詞 AGC 大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行及機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)精度調(diào)節(jié)特性智能定位器目 錄一、概述-3二、設(shè)備改造前的現(xiàn)狀-3三、改造實(shí)施的可行性研究-5四、改造實(shí)施過程-7五、改造后的效果檢查-7六、結(jié)束語-9一、 概述機(jī)組投入AGC方式運(yùn)行是火電機(jī)組必須執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，而保證機(jī)組AGC方式可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間是熱工自動(dòng)控制優(yōu)化的重要目標(biāo)，是提升機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的必要保障。鍋爐給粉量控制是機(jī)組AGC方式下協(xié)調(diào)控制的重要參數(shù)，而磨煤機(jī)容量風(fēng)是給鍋爐輸送煤粉的最主要的工具，容量風(fēng)門正是調(diào)節(jié)容量風(fēng)風(fēng)量的重要手段。通過對(duì)鄒縣電廠三期兩臺(tái)600MW機(jī)組制粉系統(tǒng)容量風(fēng)門氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造，提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，使磨煤機(jī)自動(dòng)

4、控制的投入率、調(diào)節(jié)精度、調(diào)節(jié)速度都得到極大的改善，完全滿足機(jī)組AGC方式下對(duì)磨參數(shù)的要求 ，保障了機(jī)組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間。二、設(shè)備改造前狀況圖1 鄒縣電廠600MW機(jī)組磨煤機(jī)系統(tǒng)圖圖1為鄒縣電廠600MW機(jī)組磨煤機(jī)系統(tǒng)圖，容量風(fēng)由熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)混合而成，容量風(fēng)的溫度由熱、冷一次風(fēng)門調(diào)節(jié)，容量風(fēng)風(fēng)量由容量風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過調(diào)整容量風(fēng)門開度大小，調(diào)整容量風(fēng)風(fēng)量大小。容量風(fēng)流經(jīng)磨煤機(jī)內(nèi)部，帶走磨煤機(jī)內(nèi)磨碎的煤粉，經(jīng)分離器分離，將符合要求的煤粉送至燃燒器出口，保證鍋爐燃燒所需要的煤粉量。容量風(fēng)門有兩種遠(yuǎn)程控制方式，一是投入自動(dòng)模式，跟隨鍋爐協(xié)調(diào)，由邏輯程序根據(jù)鍋爐協(xié)調(diào)的參數(shù)計(jì)算

5、出容量風(fēng)門所需的開度，并給容量風(fēng)門發(fā)出指令，調(diào)整容量風(fēng)門的開度大小，此種情況下要求容量風(fēng)門活動(dòng)靈活，靈敏性和穩(wěn)定性要求較高；二是手動(dòng)模式，由運(yùn)行人員操控，根據(jù)運(yùn)行人員的操盤需求，調(diào)整容量風(fēng)門的開度大小，此種情況下，由于運(yùn)行人員精力有限，對(duì)風(fēng)門的開度都是控制在大致范圍內(nèi)，且調(diào)整周期比較長，不能滿足機(jī)組AGC模式運(yùn)行的需求。圖2改造前磨煤機(jī)容量風(fēng)門鄒縣電廠三期兩臺(tái)600MW機(jī)組爐制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)容量風(fēng)門氣動(dòng)執(zhí)行器采用ElsagBailey過程自動(dòng)化集團(tuán)的Bailey系列產(chǎn)品，定位器是機(jī)械類AV2、AV3型號(hào)，氣缸是單氣缸雙作用類型，氣動(dòng)執(zhí)行器與容量風(fēng)門擋板是同心軸式連接。定位器接受DCS來的指令，內(nèi)

6、部電機(jī)帶動(dòng)背壓片轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整背壓大小，調(diào)節(jié)滑閥開度，調(diào)整輸出至執(zhí)行器氣缸的氣源壓力，氣缸內(nèi)活塞受到壓力活動(dòng)，帶動(dòng)連接桿驅(qū)動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整風(fēng)門擋板的開度。由于容量風(fēng)門及其氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，經(jīng)過十五余年的使用，風(fēng)門門軸部件磨損，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸的密封性下降，機(jī)械式定位器內(nèi)部組件損傷、老化，導(dǎo)致風(fēng)門卡澀、調(diào)節(jié)不靈活，定位器調(diào)整方法繁瑣，調(diào)整時(shí)間長，且該定位器的備品備件，廠家已經(jīng)停止生產(chǎn)。該類型容量風(fēng)門氣動(dòng)部分與風(fēng)門擋板是同心軸式連接方式，氣缸進(jìn)氣工作產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力小，導(dǎo)致風(fēng)門調(diào)節(jié)不靈活、卡澀，不能滿足容量風(fēng)調(diào)節(jié)的需要，同時(shí)門軸磨損后，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)容量風(fēng)門的擋板時(shí)，門軸處的摩擦力增大，需要?dú)鈩?dòng)執(zhí)行器產(chǎn)生更大的動(dòng)

7、力，且此時(shí)氣動(dòng)執(zhí)行器的輸出軸與擋板的中心連接桿不在同一直線上，氣動(dòng)執(zhí)行器輸出至擋板的扭力被分散減小，而同心軸式連接的方式產(chǎn)生的動(dòng)力比較小，所以當(dāng)風(fēng)門擋板某一處摩擦力大于氣動(dòng)執(zhí)行器按設(shè)定輸出的扭力時(shí)，風(fēng)門活動(dòng)時(shí)就會(huì)卡澀在機(jī)組運(yùn)行期間，頻繁產(chǎn)生缺陷。據(jù)相關(guān)班組統(tǒng)計(jì)，每周都有風(fēng)門調(diào)節(jié)有誤差，或操作不動(dòng)等情況引起的缺陷，使得磨煤機(jī)投入自動(dòng)后，容量風(fēng)調(diào)節(jié)的靈敏性、穩(wěn)定性不能滿足要求，影響機(jī)組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間。三、 改造實(shí)施的可行性研究：通過詳實(shí)的調(diào)研與分析，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造實(shí)施有了充足的技術(shù)支持，大扭矩氣動(dòng)執(zhí)行器與之相配套的智能型ABB定位器具有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：A、 大扭矩的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)

8、構(gòu)，輸出較大的推力和拉力，客服風(fēng)門門軸部件磨損所產(chǎn)生的摩擦力，保證風(fēng)門動(dòng)作的靈活性；B、更換新氣缸，代替老氣缸，消除了老氣缸內(nèi)部密封性下降的缺點(diǎn)，杜絕了氣缸串氣導(dǎo)致的動(dòng)力不足的情況；C、進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化，新的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的備品備件價(jià)格便宜，購買便利，利于設(shè)備的維護(hù)和檢修；D、更換新型ABB智能定位器，代替原機(jī)械式的Bailey定位器，使用ABB定位器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、操作簡便，調(diào)整方法簡單，自動(dòng)監(jiān)測并匹配參數(shù)，操作模式直觀明了，可通過操作面板或通訊端口進(jìn)行參數(shù)修改、控制、監(jiān)測、診斷和定位器整定；2、堅(jiān)固可靠的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的抗震性能，金屬外殼，IP65防護(hù)等級(jí)，抗震動(dòng)及沖擊能力可達(dá)10g/80Hz，

9、而誤差<1%，即插即用附加模塊，便于增減功能；3、緊急保護(hù)功能，當(dāng)定位器失氣時(shí)，可以使風(fēng)門保持在系統(tǒng)之前的狀態(tài)，防止風(fēng)門的開度突變，保證容量風(fēng)風(fēng)量不變，保障煤粉輸送的穩(wěn)定性；4、定位器在使用中，根據(jù)指令、位返的偏差，當(dāng)超過定位器設(shè)定的偏差區(qū)間后，自動(dòng)調(diào)整輸出至氣缸的氣源壓力，使位返快速跟蹤指令，克服了風(fēng)門在某一區(qū)間因摩擦力增大而產(chǎn)生的風(fēng)門卡澀問題；5、國內(nèi)相同類型的定位器品種繁多，備品備件購買便利。四、改造實(shí)施過程將容量風(fēng)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由原來的同心軸式連接方式，改為大扭矩連桿式連接，并更換大氣缸，增大氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)風(fēng)門擋板的輸出力量，克服了風(fēng)門門軸部件磨損導(dǎo)致的風(fēng)門卡澀問題；更換新氣缸，氣

10、缸內(nèi)部密封性下降的缺點(diǎn)，杜絕了氣缸串氣產(chǎn)生的動(dòng)力不足的情況；更換新型ABB智能定位器，代替原機(jī)械式的Bailey定位器,提高風(fēng)門調(diào)節(jié)的精確性，帶有斷氣保位功能，防止風(fēng)門、突開突關(guān)，防止影響風(fēng)量調(diào)整，保證磨煤機(jī)的安全運(yùn)行，同時(shí)提高調(diào)節(jié)精度，保證閥門調(diào)節(jié)時(shí)指令、違反跟蹤良好，偏差符合要求。對(duì)定位器做防塵處理，包用扎塑料布，防止灰塵進(jìn)入到設(shè)備內(nèi)，定期打掃衛(wèi)生；新的氣動(dòng)執(zhí)行器連桿處帶有防護(hù)灰塵的可伸縮的塑料軟管。圖3改造后的磨煤機(jī)容量風(fēng)門五、改造后的效果檢查設(shè)備改造后，制粉系統(tǒng)容量風(fēng)門活動(dòng)靈活，指令、位返跟蹤良好；缺陷大幅度減少；磨煤機(jī)自動(dòng)控制的投入率提高，調(diào)節(jié)精度提高、速度加快，完全滿足機(jī)組AGC方

11、式下對(duì)磨參數(shù)的要求 ，保障了機(jī)組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間，經(jīng)過半年多的運(yùn)行觀察，將對(duì)其改造后的效果進(jìn)行詳實(shí)的檢查。1、目標(biāo)檢查：改造磨煤機(jī)容量風(fēng)門缺陷發(fā)生率大大降低，容量風(fēng)門投入?yún)f(xié)調(diào)后正常，這不僅減輕了檢修人員的維護(hù)量，也減輕了運(yùn)行人員的操盤工作量。2、安全效益：本次改造后，風(fēng)門動(dòng)作靈活、調(diào)節(jié)特性良好，投入?yún)f(xié)調(diào)后，調(diào)節(jié)功能良好。如下圖：圖4磨煤機(jī)容量風(fēng)門協(xié)調(diào)控制曲線圖風(fēng)量調(diào)節(jié)及時(shí)、有效，調(diào)高了機(jī)組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間，滿足電網(wǎng)調(diào)節(jié)的需求，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了一個(gè)有力的保障。3、經(jīng)濟(jì)效益：風(fēng)門使用期間缺陷減少，消除缺陷更容易、更快速，人力成本減少，每年節(jié)約成本6

12、萬元；進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化，備品備件便宜、易購買，每年節(jié)約維護(hù)費(fèi)用4*6萬。4、社會(huì)效益：風(fēng)門調(diào)節(jié)特性優(yōu)良，風(fēng)量調(diào)節(jié)快速有效，提高煤粉燃燒率，降低了煤耗，降低了機(jī)組排放量，保證了周邊市民的健康生活。 5、便于日常檢修和維護(hù)：風(fēng)門改造后，定位器調(diào)整方法簡便、迅速，10-20分鐘就可以調(diào)整完畢，能及時(shí)消除缺陷。六、結(jié)束語通過對(duì)容量風(fēng)門的改造，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化，備品備件價(jià)格便宜、易購買，利于設(shè)備的檢修和維護(hù)；智能定位器的調(diào)節(jié)精度更高，反應(yīng)更快，定位器參數(shù)調(diào)整簡便快速。改造后，風(fēng)門開關(guān)靈活，調(diào)節(jié)迅速，滿足容量風(fēng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)需求，提高煤粉的燃燒率，完全滿足機(jī)組AGC方式下對(duì)磨參數(shù)的要求 ，保障了機(jī)組AGC方式的可用率、調(diào)節(jié)速率和響應(yīng)時(shí)間，節(jié)約了大量維護(hù)費(fèi)用和人力成本，對(duì)發(fā)電廠有類似缺陷的氣動(dòng)執(zhí)行器的改造工作有借鑒意義。消除設(shè)備缺陷、設(shè)備治理和改造是一個(gè)永恒的話題，只有提高設(shè)備的可靠性，才能保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過技術(shù)改造和設(shè)備的升級(jí)換代我們可以大大提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量