回轉式空預器轉子停轉報警信號改造

郭永紅

(山西漳澤電力股份有限公司侯馬熱電分公司，山西 侯馬 043000)

0 引言

《防止電力生產事故的二十五項重點要求》中6.1.2.2項要求“回轉式空氣預熱器應設有可靠的停轉報警裝置，停轉報警信號應取自空氣預熱器的主軸信號，而不能取自空氣預熱器的馬達信號。”這是因為空預器的轉動是通過電機帶動聯軸器，再拖動空預器大軸轉動來實現的；若停轉報警信號取自空預器電機，則當空預器聯軸器出現故障時，空預器實際已經停轉，但因空預器電機還在運行而不報警，就會發生超溫形變。

1 空預器轉子停轉報警信號存在的問題

2017-09-21T03:41:21，某300 MW熱電機組運行中突發2A空預器轉子停轉報警。由于當時負荷小于60 %額定負荷，RB未發生；但風煙系統大聯鎖保護動作，2A引風機、送風機、一次風機跳閘。事件發生前，2號機組負荷157.1 MW，鍋爐所有風機運行正常，2A，2B，2C磨煤機運行，總風量560 t/h，總煤量83.12 t/h。2A，2B空預器主電機運行正常，電流分別為16.8 A，16.1 A。

03:41:21，2A空預器轉子停轉報警信號1，2同時發出。

03:41:23，2A送風機、2A引風機、2A一次風機跳閘，跳閘原因為空預器跳閘聯鎖保護動作。DCS顯示2A空預器運行正常，電流為16.7 A(調取曲線查看沒有變化)，就地檢查空預器運行正常，就地變頻器正常，判斷為測點誤發。

03:41:21—04:56:48，2A空預器轉子停轉報警1，2信號先后誤發5次，最長一次報警持續5 min。之后，空預器停轉報警再未發出過。

2 事件原因查找與分析

現場空預器轉子停轉檢測系統工作原理如圖1所示。

圖1 空預器轉子停轉檢測系統工作原理

現場空預器轉子上焊接了3塊擋板，并隨著空預器轉子的轉動，擋板不斷地改變停轉測點信號的狀態。若行程開關長時間未變化，則通過就地PLC判斷為空預器停轉，輸出2個停轉報警信號至DCS系統。

事件發生后，熱工專業人員對可能導致空預器轉子停轉報警信號誤發的原因進行分析。經過綜合分析后，確認造成空預器停轉信號誤發的原因有以下6種。

(1) 接近開關表面積灰。如果接近開關表面積灰，會造成當空預器轉子大軸上齒盤轉至接近開關測量區域內時，不能靈敏感測，從而造成空預器轉子停轉信號誤發。

(2) 測點日常維護不到位。如果未進行定期檢查維護保養，當接近開關出現安裝松動或接線存在虛接等情況時，未能及時發現并處理，從而造成空預器轉子停轉信號誤發。

(3) 空預器接近開關安裝不到位。接近開關支架安裝不牢固，且機務或其他人員工作時發生誤碰，導致接近開關支架發生變形、移位，從而造成空預器轉子停轉信號誤發。

(4) 空預器接近開關故障。由于就地僅安裝1個測點，一旦該測點發生損壞或故障，就會造成空預器轉子輸出停轉信號誤發。

(5) PLC模塊端子電壓不穩定，供電裝置故障。由于就地接近開關是由PLC電源輸出48 V DC進行供電檢測的，當電壓不穩時或供電裝置故障時，會造成接近開關激勵電壓達不到正常工作要求，導致停轉信號誤發。

(6) 運行期間PLC故障。當PLC發生故障時，會造成空預器轉子停轉信號誤發。

3 暴露問題

(1) 現場測量探頭、電源裝置、PLC巡檢及維護不到位，是造成停轉信號誤發的直接原因。

(2) 轉子停轉報警檢測測點僅布置1個，不符合“二十五項反措”及熱工相關技術規范要求。

4 事件處理及防范

(1) 對空預器轉子停轉報警信號進行改造，完善相應功能，避免再次發生信號誤發的故障。

(2) 改造空預器停轉探頭的固定支架，使用厚鋼板制作，并可靠焊接，降低誤碰形變可能。

(3) 在固定支架上開孔，加裝3組接近開關，分別測量。

(4) 去掉就地PLC運算，將接近開關供電改至直接接入電子間DCS控制柜DI卡件。

(5) 在DCS系統通過邏輯組態，完善空預器轉子停轉報警判斷邏輯。3個接近開關分別運行，運行結果“三取二”判斷為轉子停轉，再聯鎖同側風煙系統跳閘。

改造后的停轉測點安裝方式如圖2所示。

圖2 改造后的停轉測點示意

修改完善后的轉子停轉判斷邏輯如圖3所示。

圖3 轉子停轉判斷邏輯

由于空預器轉子旋轉1周耗時60 s，在固定支架上均勻分布安裝有3個感應翅片，用來觸發空預器停轉探頭信號。圖3中“001”為空預器停轉探頭采集到的信號，“101”為空預器停轉信號輸出。當空預器停轉時，“001”信號保持不變，無論001為“0”(常開)還是為“1”(常閉)，延時 40 s，觸發“101”為1，輸出空預器轉子停轉信號。

采用3組探頭分別測量，做“三取二”判斷轉子是否停轉，再聯鎖鍋爐相關設備保護動作。

5 總結

通過對該廠2臺機組空預器的改造，有效提高了空預器轉子停轉信號的可靠性，杜絕了因空預器轉子停轉信號誤發而發生的保護誤動作。當空預器轉子停轉時也能有效發出停轉信號，保障了機組的安全穩定運行。