鍋爐減溫水系統(tǒng)PSL型執(zhí)行機構故障分析及處理對策

岳文忠 任文濤

（豐鎮(zhèn)發(fā)電廠，內蒙古 烏蘭察布012100）

0 引言

減溫水系統(tǒng)是豐鎮(zhèn)發(fā)電廠重要的自動調節(jié)系統(tǒng)，其投入的好壞直接影響到機組的安全穩(wěn)定與否，執(zhí)行機構經常發(fā)生故障會加大運行人員的工作量。現(xiàn)在各臺機組大量使用的PSL型執(zhí)行機構，由于自身結構設計方面的缺陷，還有同門芯搭配方面存在許多問題，常常影響機組出力，且無法保證機組的安全穩(wěn)定運行。故我們決定從實踐出發(fā)，找出PSL型執(zhí)行機構及其相關設備存在的問題。

1 設備概況

豐鎮(zhèn)發(fā)電廠有6臺200 MW機組，鍋爐是武漢鍋爐廠生產的WG670／140-Ⅱ型、一次中間再熱、自然循環(huán)、固態(tài)排渣煤粉爐，配套的汽輪機是哈爾濱汽輪機廠生產的型號為N200-12.7／535／535、超高壓、一次中間再熱、單軸、三缸、三排汽、沖動凝汽式汽輪機。每臺機組鍋爐減溫水執(zhí)行器包括過熱器備用減溫執(zhí)行器、一級減溫執(zhí)行器、二級減溫執(zhí)行器、再熱器備用減溫執(zhí)行器和事故噴水執(zhí)行器，6臺爐共有60臺執(zhí)行機構，其中有25臺是PSL型執(zhí)行機構。

2 PSL執(zhí)行機構故障原因分析

根據有關PSL減溫水執(zhí)行機構的缺陷統(tǒng)計，并對6臺機組的減溫水系統(tǒng)大小修中PSL減溫水執(zhí)行機構出現(xiàn)的問題進行了統(tǒng)計，分析故障原因為：

（1）PSL執(zhí)行機構長年累月運行，動作頻繁，軸承容易損壞。軸承損壞是引起PSL執(zhí)行機構故障的主要原因。

（2）PSL執(zhí)行機構銅套與輸出軸之間配合的好壞是直接影響調整門調節(jié)品質的重要因素，保證執(zhí)行機構銅套與輸出軸之間的適當潤滑就顯得相當重要，在執(zhí)行機構工作3個月左右，對PSL執(zhí)行機構通過加油孔在銅套與執(zhí)行機構輸出軸之間加入少量的高級潤滑脂，這樣就保證了執(zhí)行機構銅套與輸出軸之間的良好配合。通過上述檢查與調整，減少了執(zhí)行機構的動作次數，提高了銅套動作的靈活性，加強了執(zhí)行機構動作的效果。說明銅套損壞也是引起PSL執(zhí)行機構故障的原因。

（3）PSL執(zhí)行機構內部鎖緊傳動齒輪螺絲常發(fā)生松脫現(xiàn)象，鎖緊螺絲安裝時緊力過大，使得發(fā)生機械過緊的情況時螺絲斷裂，造成卡澀現(xiàn)象。說明執(zhí)行機構內部緊固鎖母及固定軸承的一圈小螺母松動也是引起PSL執(zhí)行機構故障的原因。

（4）溫度高、振動大、環(huán)境差、機械卡澀對執(zhí)行機構的影響以及減溫水自動調整系統(tǒng)參數不合理等原因。

3 采取的措施

（1）針對PSL執(zhí)行機構多發(fā)的軸承老化卡澀問題，對6臺爐連續(xù)運行3個月以上的PSL執(zhí)行機構利用各種檢修機會進行了全面檢查。改變了以往的發(fā)生一起設備故障處理一個缺陷的檢修方法，對潤滑脂減少或變質的軸承更換了潤滑脂，對軸承已經發(fā)生了變形、卡澀現(xiàn)象的進行了更換，從而保證了軸承的傳動效果，達到了PSL執(zhí)行機構軸承傳動靈活的目的。

（2）針對PSL執(zhí)行機構銅套磨損嚴重、常發(fā)生故障的問題，利用設備巡檢、機組消缺等機會對現(xiàn)場所有PSL執(zhí)行機構進行認真觀察，在執(zhí)行機構動作時觀察有無反復動作情況、有無卡澀現(xiàn)象、開關動作時有無死行程。發(fā)現(xiàn)PSL型執(zhí)行器存在死行程時重新調整PSL執(zhí)行機構與鍋爐調整門門桿的連接，使得執(zhí)行機構動作時無論是開還是關，只要輸出軸動作鍋爐調整門門桿馬上隨動，保證將死行程降到最小。發(fā)現(xiàn)執(zhí)行機構動作頻繁時，調整電路板上的靈敏度電位器，使得執(zhí)行機構死區(qū)在一個合理的范圍之內，降低執(zhí)行機構動作頻率。

（3）針對執(zhí)行機構內部緊固鎖母及固定軸承的一圈小螺母松動原因，為PSL執(zhí)行機構的解體檢修制定了相關的檢修規(guī)程，使得今后PSL執(zhí)行機構檢修過程中有相對統(tǒng)一的檢修標準，保證在今后的檢修中不發(fā)生類似問題。

（4）現(xiàn)場環(huán)境溫度較高，實測環(huán)境溫度為45～52℃，由于執(zhí)行機構長時間在高溫的環(huán)境下工作，使得電路板上的電子元器件容易發(fā)生老化。針對這一問題重新對鍋爐減溫水管道和調整門的保溫措施進行完善，降低管道散熱，從而降低執(zhí)行機構的溫度，延長電路板上電子元器件的使用壽命。

現(xiàn)場減溫水平臺振動較大，主要來自減溫水管道的振動。由于電路板上的電子元件都是焊接在電路板上的，長時間的振動會使得焊口松動，接觸不良。因此時常發(fā)生執(zhí)行機構閥位擺動，閥位擺動又造成了執(zhí)行機構實際閥位的擺動，使得調節(jié)品質下降。對電路板上的電子元器件是否松動進行認真檢查并進行加固。

現(xiàn)場環(huán)境中粉塵濃度較高，執(zhí)行機構密封性能較差，這一點也直接影響閥位指示電路板上電子元器件的使用壽命。

（5）防止發(fā)生機械卡澀時對執(zhí)行機構造成傷害。近幾年本廠所用的煤種時常發(fā)生變化，其中劣質煤使用的也相當多，再加上機組負荷不穩(wěn)定，經常進行調峰，這就加大了機組調整難度，也使得減溫水調整難度加大，調整頻率增加，調整幅度加大。鍋爐減溫水調整門由于長時間頻繁動作，發(fā)生卡澀現(xiàn)象相當普遍。

針對此狀，深入現(xiàn)場與運行人員進行溝通，告知運行人員一些PSL執(zhí)行機構的工作原理和本廠使用的智深公司的MCS系統(tǒng)的一些常識問題。由于調整門執(zhí)行機構動作指令與閥位反饋之間只要存在1%的偏差，智深公司的MCS系統(tǒng)就會發(fā)出動作指令，要求執(zhí)行機構動作來消除此偏差。所以在調整門機械部分發(fā)生卡澀現(xiàn)象時，執(zhí)行機構無法消除偏差就會一直帶電，直到偏差消失。這就要求運行人員加強監(jiān)盤時的責任心，發(fā)現(xiàn)調整門執(zhí)行機構動作指令與閥位反饋之間偏差加大時能夠及時聯(lián)系檢修進行處理，同時將調整門執(zhí)行機構動作指令與閥位反饋人為對齊消除偏差，保證發(fā)生這種情況時不對執(zhí)行機構造成傷害。

（6）對于減溫水自動調整系統(tǒng)參數不合理情況，決定根據鍋爐調整門的特性重新調整控制系統(tǒng)的參數。由于鍋爐減溫水調整門的流量特性是隨使用時間、磨損情況以及系統(tǒng)壓力等具體情況的變化而發(fā)生變化的，所以一定要根據具體情況進行調整。經過認真研究，決定從兩個方面對調整系統(tǒng)參數進行修改：1）修改執(zhí)行機構動作指令與閥位反饋之間的動作偏差。當發(fā)現(xiàn)執(zhí)行機構出現(xiàn)在一定的比較小范圍內反復不斷的來回調整時，就要將執(zhí)行機構動作指令與閥位反饋之間的動作偏差加大到1.5%或更大一些，只要能保證減溫水的調整效果，盡量減少執(zhí)行機構動作次數。2）調整門出現(xiàn)漏流量偏大的情況時或流量特性發(fā)生大的變化時，要通過改變PID調節(jié)系統(tǒng)中比例、積分、微分等參數，改善調節(jié)系統(tǒng)品質，使其適應減溫水調節(jié)系統(tǒng)的要求。只有擁有一個合適的參數才能減少執(zhí)行機構動作次數，保證執(zhí)行機構在該動的時候不會出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。

以上6項措施實施后，PSL執(zhí)行機構共發(fā)生各種形式故障7次，比實施前一年的50次減少了43次。以每次發(fā)生缺陷處理需要3 h計算，需要降負荷50 MW，全年累計減少電量損失：50×3×43＝645萬k W·h。按約0.35元／k W·h電價計算，全年少損失645×0.35＝225.75萬元。

4 結語

減溫水調整門執(zhí)行機構改進后，節(jié)約了維修費用開支，取得了良好的經濟效益；鍋爐減溫水調整門故障次數減少了，改善了減溫水系統(tǒng)的調節(jié)品質，鍋爐燃燒穩(wěn)定，機組設備健康水平提高了；降低了運行人員的勞動強度；為其他種類執(zhí)行機構的缺陷處理與性能改善提供了一種值得借鑒的方法。

［1］王國清.鍋爐設備運行技術問答［M］.北京：中國電力出版社，2003

［2］韋根原.大型火電機組順序控制與熱工保護［M］.北京：中國電力出版社，2008

［3］劉禾，白焰，李新利.火電廠熱工自動控制技術及應用［M］.北京：中國電力出版社，2009