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鍋爐風(fēng)門調(diào)節(jié)回路的故障與改造
摘 要：鍋爐要是出現(xiàn)了風(fēng)門系統(tǒng)故障，那么將影響著整個(gè)鍋爐的正常運(yùn)行，現(xiàn)就某一工廠動(dòng)力站為例，分析其煤漿鍋爐風(fēng)門系統(tǒng)運(yùn)行的主要原理，以及相關(guān)的故障現(xiàn)象，并分析其風(fēng)門系統(tǒng)改造的相關(guān)原理，以使蒸汽系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，完成供應(yīng)。
關(guān)鍵詞：鍋爐;故障;改造;風(fēng)門
所有的蒸汽都是要通過鍋爐系統(tǒng)來供應(yīng)，鍋爐系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行是整個(gè)工廠運(yùn)行的基礎(chǔ)。作為鍋爐系統(tǒng)中最重要的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，風(fēng)門系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重要作用，位置反饋機(jī)構(gòu)在風(fēng)門系統(tǒng)中更是酷似于“心臟”這種關(guān)鍵部門的態(tài)勢(shì)自居。所以，風(fēng)門在鍋爐系統(tǒng)中是很重要的存在，如果有任何故障發(fā)生都將導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，不能完成蒸汽供應(yīng)，在發(fā)現(xiàn)風(fēng)門調(diào)節(jié)回路有任何故障的時(shí)候，都要對(duì)其進(jìn)行改造，以保證它能安全運(yùn)行。
一、鍋爐風(fēng)門簡介
在該工廠動(dòng)力站的煤漿鍋爐中，6號(hào)和7號(hào)鍋爐的四角風(fēng)門調(diào)節(jié)閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是由上海自動(dòng)化儀表廠生產(chǎn)的ZJK-310c型裝置，其動(dòng)力源以交流電源為主，以4～20mA為接收的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，繼電器是由DCS裝置控制，進(jìn)而將開關(guān)的電源輸出，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，然后再通過機(jī)械減速將其轉(zhuǎn)換成輸出軸，這時(shí)轉(zhuǎn)角發(fā)生位移，進(jìn)而對(duì)風(fēng)門的擋板進(jìn)行操縱，這樣就能控制和調(diào)節(jié)風(fēng)量。如果手動(dòng)給出其中一個(gè)閥開度值之后，DCS會(huì)將閥門反饋回來值與這個(gè)閥開度值進(jìn)行比較，要是有偏差出現(xiàn)，DCS就會(huì)輸出一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)對(duì)對(duì)電器的動(dòng)作進(jìn)行控制，當(dāng)觸電在接通之后，會(huì)有220V的交流電源被輸出，這樣能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行控制，這時(shí)DCS還能對(duì)位置發(fā)生器所反饋回來的閥位變化值進(jìn)行比較，什么時(shí)候沒有偏差了，這一動(dòng)作也就相應(yīng)停止了，調(diào)節(jié)的作用也就完成了。鍋爐原有的風(fēng)門開關(guān)有很高的頻率，這樣就會(huì)導(dǎo)致WF-S型位發(fā)模塊發(fā)生更高的故障幾率，這樣會(huì)使鍋爐正常運(yùn)行受到影響，甚至?xí)䦟?duì)蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)也有所影響，所以要通過改造風(fēng)門系統(tǒng)，將所發(fā)生的一系列故障現(xiàn)象都解決掉，也就能讓鍋爐運(yùn)行的更加穩(wěn)定，也能完成蒸汽供應(yīng)這一項(xiàng)任務(wù)。
二、鍋爐風(fēng)門系統(tǒng)現(xiàn)存問題
在鍋爐中的風(fēng)門，其位置發(fā)送器主要是將軸角位移進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為一種直流為4～20mA的電流信號(hào)，在原回路中的風(fēng)門，它有很高的使用頻率，這樣的話也就會(huì)引起WF-S型位發(fā)模塊也就較高的故障率發(fā)生，這時(shí)鍋爐也就不能正常運(yùn)行，要是情況嚴(yán)重的話整個(gè)工程內(nèi)部的蒸汽供應(yīng)都將會(huì)受到影響。其圖1為原風(fēng)門調(diào)節(jié)回路系統(tǒng)的接線細(xì)圖。
圖1 鍋爐原風(fēng)門調(diào)節(jié)回路接線示意圖
如圖所示，這個(gè)工廠動(dòng)力站的水煤漿鍋爐其主要的原風(fēng)門回路是由三個(gè)部分組成的，即現(xiàn)場(chǎng)部分、控制室的下夾層部門以及控制室組成。其中控制室內(nèi)部的1號(hào)零線和5號(hào)火線分別接連的線箱為控制室夾層中的6號(hào)端子和7號(hào)端子，然后這兩個(gè)端子再通過變壓器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后實(shí)現(xiàn)28V的電伏以供電給位發(fā)模塊，這個(gè)過程中6號(hào)端子是和13后端子相互接通的，并將其送到電機(jī)內(nèi)部的3號(hào)端子，讓其作為零線。而控制室內(nèi)部的2號(hào)繼電器觸點(diǎn)端子和4號(hào)繼電器觸點(diǎn)端子要接到中間的接線箱內(nèi)部，與3號(hào)端子和8號(hào)端子分別接連在一起，中間接線箱內(nèi)部的3號(hào)端子、4號(hào)端子、5號(hào)端子均是跨接的，而是8號(hào)端子、9號(hào)端子、10號(hào)端子也都是跨接的，它們先通過5號(hào)端子信號(hào)和10號(hào)端子將信號(hào)分別輸送到電機(jī)內(nèi)部1號(hào)端子和2號(hào)端子處，然后再對(duì)火線進(jìn)行控制，這樣也就能間接對(duì)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，最終也就能對(duì)風(fēng)門開度進(jìn)行很好的控制。風(fēng)門角位移主要是通過電位器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其電阻值達(dá)到要求，再通過電位器內(nèi)部的18號(hào)端子、19號(hào)端子、20號(hào)端子將這些電阻輸送到中間接線箱內(nèi)部的對(duì)應(yīng)端子，然后再將其輸送到位發(fā)模塊3號(hào)端子、4號(hào)端子和5好端子處，并將電阻值給轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA信號(hào)，然后通過中間的接線箱輸送到控制室內(nèi)，最后由DCS顯示出相應(yīng)的電阻值。
三、解決方案
由于位發(fā)模塊經(jīng)常出現(xiàn)故障，操作人員無法看到風(fēng)門的開度。在停爐期間對(duì)位發(fā)模塊進(jìn)行了改進(jìn)，更換成KFD2-UT2-EX1安全柵，具有將電位器輸出的電阻值轉(zhuǎn)換成4～20mA信號(hào)的功能，實(shí)現(xiàn)位置發(fā)送的目的。這樣就達(dá)到了無需重新購置位發(fā)模塊，利用現(xiàn)有的安全柵解決問題的目的。鍋爐風(fēng)門調(diào)節(jié)回路改為P+F安全柵后的接線如圖2所示。
圖2 改造后的鍋爐風(fēng)門調(diào)節(jié)路接線示意圖
控制室的端子5由原來的220V(AC+)改為24V(DC+)，接到中間接線箱的端子7，由控制室的端子3接出一條電纜至中間接線箱的12端子，作為24V(DC-)，中間接線箱的7、12端子接到P+F安全柵的14、15端子，作為供電;控制室的端子1(零線)不變，接到中間接線箱的端子6，再由端子13接到電機(jī)的端子3，作為電機(jī)的零線;控制室的2、4是繼電器觸點(diǎn)，接到中間接線箱的3、8端子，再由5、10端子接到電機(jī)的1、2端子，通過控制火線來控制電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)。電位器的18、19、20端子接到中間接線箱的18、19、20端子，再接到P+F安全柵的1、2、3端子用于接收電位器的電阻信號(hào)，再由安全柵的7、8端子輸出4～20mA模擬信號(hào)，送到中間接線箱的1、2端子，再送到控制室的6、7端子，最后送至DCS顯示。具體的實(shí)施步驟如下：
a.安裝一臺(tái)穩(wěn)壓電源，作為KFD2-UT2-EX1的電源;b.將穩(wěn)壓電源KFD2-UT2-EX1安裝在原位發(fā)模塊位置;c.機(jī)柜室內(nèi)的信號(hào)線不動(dòng)，電源的零線也不動(dòng)，把原來的電源火線斷開，改為供24V(DC+)電源;d.從機(jī)柜室敷設(shè)一根兩芯電纜到樓下的端子箱，作為24V(DC)電源的負(fù)端。
通過控制繼電器的輸出，來控制現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到控制風(fēng)門和風(fēng)量的目的。風(fēng)門產(chǎn)生的角位移轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電阻值送到P+F安全柵，P+F安全柵把電阻值轉(zhuǎn)換成的4～20mA信號(hào)后送到控制室的DCS顯示，這樣，操作人員就可以看到風(fēng)門的開度，并據(jù)此進(jìn)一步調(diào)節(jié)繼電器的輸出。由于P+F安全柵有專門的組態(tài)軟件，組態(tài)時(shí)比位發(fā)模塊簡便很多。
四、結(jié)束語
鍋爐的風(fēng)門系統(tǒng)在整個(gè)鍋爐系統(tǒng)中都起到了重要作用，如果風(fēng)門系統(tǒng)發(fā)生了故障將會(huì)引起整個(gè)鍋爐不能運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的情況下將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)蒸汽供應(yīng)都會(huì)停止，影響極大。在不購置新設(shè)備的前提下，對(duì)鍋爐的風(fēng)門調(diào)節(jié)回路進(jìn)行改造，利用其現(xiàn)有的P+F安全柵替換原位發(fā)模塊，更換之后投運(yùn)至今，沒有再出現(xiàn)過此類故障，保證了蒸汽的正常供應(yīng)，也節(jié)約了企業(yè)的資金。
參考文獻(xiàn)：
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