分體式智能定位器在高溫區(qū)域的應用

引言

神華國能寧夏煤電有限公司(簡稱"鴛鴦湖電廠")于2009年投產2×660Mw超臨界機組,在鍋爐高溫區(qū)域:(1)風煙系統(tǒng)的二次小風門采用一體化YTC定位器,定位器安裝在二次小風門軸上,分布在鍋爐本體四角,位置懸空,日常維護困難,鍋爐本體周圍環(huán)境溫度較高:(2)吹灰系統(tǒng)的吹灰調門為ABB智能定位器,設備安裝在溫度較高的吹灰減壓站。這種常規(guī)一體式定位器存在高溫老化,反饋指令不一致或拒動等故障頻發(fā)的缺陷,嚴重影響了機組燃燒的經濟性和安全性。因此,降低故障的發(fā)生率對于保障機組的安全、穩(wěn)定、經濟運行有著重要的意義。

1常規(guī)一體式定位器在高溫區(qū)域應用存在的問題

鴛鴦湖電廠位于寧夏靈武市寧東鎮(zhèn),由于地理、環(huán)境等因素,電廠鍋爐采用全封閉安裝,防止因受凍造成設備誤動和爐膛內熱量流失。鍋爐房內室溫常年達到35℃以上,鍋爐本體周圍環(huán)境溫度更高。由于定位器和執(zhí)行機構為一體,長期處在高溫環(huán)境下,定位器電子元器件易老化,從而易使電路板損壞。智能定位器為一體化集成電子產品,發(fā)生故障時只能進行整體更換,不但增加了工作量,而且還提高了安全風險等級。

2常規(guī)一體式定位器的改造

針對存在的問題,鴛鴦湖電廠對二次風門、吹灰調門氣動控制裝置采用定位器分體式安裝的方式,將定位器柜安裝在溫度較低的地方,以減少現場高溫對定位器的影響,完美解決了由于高溫使得定位器元器件損壞的問題。該裝置是以標準的壓縮空氣為動力源,控制器接收主控室DCs4~20mA指令信號,對機械開度進行精確控制。

2.1設備布置

采用ABB定位器為主控制設備,定位器控制部分與行程檢測部分分體安裝,執(zhí)行機構由耐高溫原裝進口氣缸及連接輔件組成,定位器等控制元件集中放置在控制柜中,針對二次風門每個角設置一個控制柜,每4臺執(zhí)行機構控制設備集中在一個控制箱內。由于吹灰調門所處環(huán)境溫度高于二次風門環(huán)境溫度,所以不但要將定位器部分與執(zhí)行機構分體安裝,還要把控制柜安裝在周圍環(huán)境溫度較低的地方,定位器固定在控制柜中,以有效降低控制柜周圍環(huán)境溫度,減少定位器控制部分的損壞。

2.2控制原理

(1)控制裝置包括現場執(zhí)行機構和就地控制柜兩個部分,就地控制柜中的智能定位器直接接收DCs給出的4~20mA信號對執(zhí)行機構進行連續(xù)控制,同時定位器內置的位置反饋模塊將現場執(zhí)行機構的實際位置反饋給DCs。氣動控制裝置能夠實現一對一獨立控制(圖1)。

(2)現場執(zhí)行機構采用智能分體式二次風門氣動執(zhí)行機構替代原有的一體式氣動執(zhí)行機構?，F場分體式執(zhí)行機構由氣缸及位置檢測器組成(圖2),定位器采用原裝進口產品,現場位置檢測器為智能檢測器并裝有閥門智能控制系統(tǒng)V1.0,提高了閥門的穩(wěn)定性以及運行效率和壽命。為了防止氣缸長期動作所導致的接口處漏氣現象,氣缸接口處采用優(yōu)質的金屬軟管連接。

圖2現場執(zhí)行機構

2.3技術說明

二次風門、吹灰調門氣動控制裝置包括現場執(zhí)行機構和就地控制柜兩個部分,控制柜中安裝三合一精密過濾器、調壓閥及智能定位器等,定位器采取分體安裝方式,此種安裝方式能夠有效避免現場高溫惡劣環(huán)境對控制元件的損害,在現場執(zhí)行機構(氣缸)上安裝位置檢測裝置。圖3為二次風門控制柜內布置圖,吹灰調門控制柜內布置圖同理。

圖3二次風門控制柜內布置圖

3改造為分體式定位器后的效果

鴛鴦湖電廠對096臺二次小風門、2臺吹灰調門進行分體式改造后,投入運行一年多,至今未發(fā)生由于高溫影響分體式定位器引起的閥門無法操作的現象,大大降低了控制裝置中電子元器件損壞率,減少了日常維護工作量,并節(jié)約了成本,同時降低了在高溫、高空區(qū)域內維護的安全風險,機組運行更節(jié)能和穩(wěn)定。

4結語

由這次對二次風門、吹灰調門改造的效果來看,分體式定位器在電力生產中發(fā)揮了重要作用,具有普遍應用及推廣的價值,該項技術的應用實現了高溫環(huán)境下定位器的長期穩(wěn)定工作。