一例進(jìn)口羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障原因的深度分析

引言

近年來,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,我國對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)的重視程度逐年提高,對(duì)火力發(fā)電企業(yè)鍋爐排放煙氣中的s02控制越來越嚴(yán),運(yùn)用合理的煙氣脫硫技術(shù),保證煙氣s02排放達(dá)到環(huán)境保護(hù)要求,是當(dāng)前火力發(fā)電企業(yè)環(huán)保工作的重中之重?；鹆Πl(fā)電企業(yè)煙氣脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接影響到煙氣脫硫的效率,對(duì)煙氣中s02達(dá)標(biāo)排放起著決定性作用,這不僅影響到對(duì)生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù),更關(guān)系到我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。因此,燃煤機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的地位極為重要,作為煙氣脫硫系統(tǒng)中配套的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用也十分關(guān)鍵。

某火力發(fā)電企業(yè)的4臺(tái)燃煤機(jī)組,配置有兩套煙氣脫硫系統(tǒng),每套煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)口煙道、增壓風(fēng)機(jī)的旁路煙道上所安裝的大閥門,均配置了進(jìn)口品牌羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(以下簡稱電動(dòng)頭）。在多年的生產(chǎn)運(yùn)行過程中,曾經(jīng)出現(xiàn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行異?，F(xiàn)象,影響了煙氣脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要深入分析并采取防范措施,以提高火力發(fā)電企業(yè)環(huán)保裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行水平。

1進(jìn)口羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電動(dòng)頭）簡介

羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是對(duì)閥門進(jìn)行就地及遠(yuǎn)程電動(dòng)控制的非侵入式自控設(shè)備,包括一個(gè)電機(jī)、減速齒輪、現(xiàn)場控制反轉(zhuǎn)啟動(dòng)器,帶電子邏輯控制的力矩、限位和監(jiān)視裝置。這些裝置均封裝在防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為1P68、NEMA4和6的雙密封防水外殼內(nèi)。使用非侵入式、手持、紅外線1o設(shè)定器可對(duì)力矩、限位和可組態(tài)的指示觸點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定。由于優(yōu)良的品質(zhì)和良好的使用業(yè)績,因此羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在許多工業(yè)領(lǐng)域均有大規(guī)模的使用。

其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1羅托克電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)示意圖

2故障案例

2017年6月某日,某套煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)口電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行中,反映閥門位置全開的s2信號(hào)(參與DCs系統(tǒng)聯(lián)鎖）瞬間丟失,引起脫硫DCs相關(guān)聯(lián)鎖動(dòng)作,影響了該套脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。工廠內(nèi)電氣維護(hù)人員立即到現(xiàn)場組織故障的應(yīng)急處理和檢查分析,鑒于生產(chǎn)情況緊急,現(xiàn)場決定先對(duì)故障的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行替換(使用新部件）,經(jīng)過連續(xù)的搶修,于次日凌晨恢復(fù)正常運(yùn)行。此次事件導(dǎo)致該套煙氣脫硫系統(tǒng)生產(chǎn)異常,短時(shí)影響s02正常達(dá)標(biāo)排放。

3原因分析

故障發(fā)生的次日,所在單位組織相關(guān)電氣、儀表和工藝專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行了多輪分析。將筆記本電腦與故障電動(dòng)頭進(jìn)行連接,采用廠家提供的專用軟件讀取電動(dòng)閥內(nèi)部的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電動(dòng)閥全開信號(hào)s2接點(diǎn)短時(shí)確有丟失現(xiàn)象,并存在全開位由100%變?yōu)?9.99%的情況。

故障電動(dòng)頭內(nèi)部的部分事件記錄如圖2、圖3所示。

圖2故障發(fā)生前,電動(dòng)頭全開信號(hào)S2接點(diǎn)一直處于正常的閉合狀態(tài)

通過對(duì)上述故障電動(dòng)頭內(nèi)部記錄的數(shù)據(jù)、DCs歷史數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行比對(duì)分析,結(jié)合故障前后運(yùn)行工況,基本確認(rèn)造成本次脫硫系統(tǒng)進(jìn)口擋板電動(dòng)頭全開位反饋信號(hào)丟失、相關(guān)聯(lián)鎖動(dòng)作的原因是由電動(dòng)頭本體故障所引發(fā)的。

為確認(rèn)最終的故障原因,將拆下的故障電動(dòng)頭由電動(dòng)頭代理商送至廠家進(jìn)行專項(xiàng)檢測,以進(jìn)一步確定發(fā)生故障的原因。2017年7月,廠家技術(shù)部門反饋了分析意見,主要結(jié)論如下:

通過對(duì)故障電動(dòng)頭內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以確定本次電動(dòng)頭出現(xiàn)故障的原因主要是由于電動(dòng)頭內(nèi)部檢測元件比較靈敏所造成的。由于電動(dòng)頭內(nèi)部編碼器處于全開位置的轉(zhuǎn)換點(diǎn)邊緣,并且現(xiàn)場有震動(dòng)因素,導(dǎo)致編碼器產(chǎn)生0.1%的位置偏移,在這種情況下電動(dòng)頭就由全開位100%變動(dòng)為99.99%開的位置,直接導(dǎo)致全開限位斷開、信號(hào)消失。后續(xù)廠家對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品也有了一個(gè)新的固件升級(jí)版本,固件修復(fù)的目的在于電動(dòng)頭閥位位置發(fā)生改變前必須先更改內(nèi)部編碼器數(shù)位的設(shè)置參數(shù),使得編碼器可以在轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置能夠停下來,避免因現(xiàn)場各種震動(dòng)因素導(dǎo)致電動(dòng)頭編碼器改變?cè)形恢谩?

4改進(jìn)及防范措施

(1）由電動(dòng)頭廠家優(yōu)化內(nèi)部程序,將反映電動(dòng)頭全開信號(hào)的=2限位動(dòng)作條件由1個(gè)bit修改為3個(gè)bit,電動(dòng)頭全開信號(hào)判斷條件由100%開度改為98%開度,避免誤動(dòng)。

(2）對(duì)電動(dòng)頭內(nèi)部輸出板卡其中一個(gè)備用輸出口定義為全開信號(hào)接點(diǎn),并與現(xiàn)有=2接點(diǎn)進(jìn)行并接,以提高聯(lián)鎖信號(hào)的實(shí)際運(yùn)行可靠性,避免誤動(dòng)。

(3）開展電動(dòng)頭運(yùn)行可靠性的技術(shù)攻關(guān),研究現(xiàn)場安裝閥位外部機(jī)械位置接近開關(guān)的可行性。