分体式定位器在电站中的应用

分体式定位器在电站中的应用

(山东电力建设第一工程公司山东济南250131)

摘要:某电站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,改造后极大的提升了设备运行的可靠性。本文就气动执行器分体式定位器的应用进行了详细阐述。

关键词:气动执行器;分体式定位器;应用;

0概述

某2×600MW亚临界火力发电厂,DCS控制系统采用英维思FoxboroI/A51。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,气动执行器定位器为西门子智能一体定位器。自机组投入运行后上述设备定位器故障频发,主要原因为高温损坏定位器电路板导致定位器故障,不利于机组安全稳定运行,且更换智能一体定位器故障后无法修复需要更换定位器,智能定位器价格昂贵,维护费用高,执行器故障后靠运行人员手动操作,增加了运行操作工作量,且达不到最佳控制效果。为彻底消除设备隐患,降低维护费用,提高设备可靠性特对上述气动执行器定位器进行分体式改造。

1改造前气动执行器定位器故障分析

某电站使用调节型气动执行器均为智能一体定位器,执行器控制功能均通过DCS系统发送至定位器指令实现,发生故障的定位器绝大部分原因是控制电路板损坏,而控制电路板都是高度集成的电子产品,现场无法进行故障判断及修复,所以故障后只能采用更换新的定位器。导致定位器损坏的原因主要有以下两个方面:

一是定位器工作环境温度高,定位器电路板长期处于高温环境下工作急速老化损坏。这类定位器主要有过热器减温水调节阀定位器及二次风挡板定位器。由于本电站锅炉采用全封闭结构,过热器减温水调节阀安装在锅炉炉顶汽包层尾部烟道处,常年环境温度处于40?C。而减温水调节阀,由于减温水调节阀的盘根散热及支架传热导致定位器表面温度长期处于60?C左右,调节阀定位器由于动作频繁本身发热量较高,由于环境温度高无法良好散热,导致定位器电路板长期处于65~70?C环境内工作,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,靠近燃烧器喷嘴附近温度较高,二次风挡板输出轴处热风泄漏对定位器不断加热,加上夏季气温较高时锅炉房内不易散热,定位器电路板长期处于高温环境中导致电路板损坏。

二是定位器安装在振动较大的管道上,由于振动造成传动部分经常损坏,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,采取最有效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,可有效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,可有效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

工作中常常因高温或振动而引发定位器电路板损坏或传动机构损坏,而定位器位置反馈装置未发生损坏。因此,彻底解决定位器故障的主要方法就是将定位器电路板移至低温区或将定位器反馈装置改为电磁式非接触反馈装置,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对于高温导致定位器电路板损坏,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。对于振动大导致定位器电路板损坏,可以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。

2.2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,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,最后将远传至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。

3定位器分体改造效果

该电站共累计完成了128台二次风挡板、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,投入运行两年多,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,维护工作量及费用大大降低。

4结语

随着智能定位器不断的技术革新,适应各种环境的不同种类及型号的智能定位器不断应用到生产实践,在电力生产过程中发挥了重要作用,分体式定位器的应用就是一个典型案例,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。

参考文献

[1]倪平,赵四海,王晓俊.气动执行器分体定位器在火力发电厂中的应用[J].硅谷.2015(02)

[2]陈和林,仝献华.压电技术在智能阀门定位器的应用[J].才智.2011(19)

[3]蔡明.新型全电子式智能阀门定位器的设计与实现[J].自动化与仪表.2010(09)

[4]刘宏奎.高端智能电气阀门定位器的使用与诊断[J].工业仪表与自动化装置.2012(02)

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