靜葉角度調整閥位傳感器通用技術改造

王慧海

摘 要：本文通過對多個傳感器（相同型號，不同尺寸;相近型號，不同尺寸;）的安裝使用，運行工藝原理分析，提供一種可調節TRT發電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，人為的將不同規格的傳感器通過優化改造成相同安裝規格，解決實現傳感器的通用問題，減少因傳感器的問題造成的設備故障停機事故的發生，同時降低備件儲備和采購成本。

關鍵詞：閥位傳感器;調整裝置;技術改造;效益

一、項目背景

目前的煤氣差壓透平（TRT）發電機組的靜葉調節系統主要就是控制透平靜葉的開度，而控制靜葉開度就必須通過自控系統發出指令信號，在伺服控制器中與油缸的實際位置進行比較，形成差值信號經放大后，送入電液伺服閥，伺服閥按一定的比例將電信號轉換成液壓油流量推動油缸運動，經靜葉閥位傳感器發出4-20mA反饋信號，該反饋信號不斷變化，直到與指令信號相符時，油缸停止運動，即透平靜葉穩定在此開度上。該靜葉閥位傳感器在TRT發電機靜葉調節系統中發揮著不可替代的作用，如果其出現故障將無法實現TRT的開，停，轉速控制，功率控制，爐頂壓力以及過程檢測等系統控制，最終將造成緊急停機或超速的重大事故。由此可見，該傳感器在TRT控制系統中的地位，作用是十分重要的。由于靜葉閥位傳感器生產廠家多，更新換代較快，性能不斷完善，型號也不盡相同，導致傳感器發生故障時，新安裝的傳感器調整存在測量盲區，造成測量誤差大，其零點和量程無法調整到合適位置，不能及時更換傳感器將造成機組不能正常投入運行的嚴重后果。

二、項目內容及創新

（一）項目內容

本創新項目目的是最大程度的解決因各種問題造成的機組靜葉閥位傳感器不能通用的問題。通過對多個傳感器（相同型號，不同尺寸;相近型號，不同尺寸;）的安裝使用，運行工藝原理分析，提供一種可調節TRT發電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，人為的將不同規格的傳感器通過優化改造成相同安裝規格，解決實現傳感器的通用問題，減少因傳感器的問題造成的設備故障停機事故的發生，同時降低備件儲備和采購成本。

為實現上述任務，本技術改造采用的解決方案是：可調節TRT發電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，包括用于將靜葉角度傳感器安裝在內外螺紋接頭上，內外螺紋接頭旋進缸體、根據靜葉閥位傳感器發出的4-20mA反饋信號確定零點和量程位置，然后用定位六角螺母將內外螺紋接頭固定在缸體上。上述的技術解決方案：其優點在于，通過將調節靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置安裝在TRT發電機上，可不必考慮靜葉傳感器的長度，不同規格型號的傳感器都可直接安裝在發電機上，實現靜葉角度的調節，免去由于多臺發電機的靜葉傳感器因廠家和規格型號不一致給備件的采購和檢修帶來的困難，提高了工作效率，降低了備件的采購費用。該技術在電力工業大發展的形勢下，具有廣闊的應用前景和巨大的潛在經濟效益。

（二）各個部件的作用

內外螺紋接頭：碳鋼結構件，其外螺紋與機組本體相連接，內螺紋安裝靜葉角度傳感器本體。

定位六角螺母：鋼板結構件，位于內外螺紋接頭的外螺紋上，作用是根據靜葉角度傳感器本體所反饋的4-20mA信號來對應靜葉葉片旋轉的零點和量程，從而使內外絲螺紋接頭固定在合適的位置。

絲扣：碳鋼結構件，固定在內外螺紋接頭的內螺紋上，其作用是固定靜葉角度傳感器本體在內外絲螺紋接頭上。

靜葉傳感器本體：采集及轉換參數為4-20mA信號。

磁環：永磁構件，固定在TRT發電機動力伸縮油缸上，其作用是發出位置信號給靜葉傳感器本體。

技術改造實施的工作原理：先將靜葉傳感器本體旋入內外螺紋接頭的內螺紋上緊固，然后將內外螺紋接頭的外螺紋旋入機組本體，通過調節內外螺紋接頭的外螺紋旋入的深度來對應靜葉葉片旋轉的零點和量程（4-20mA信號），測量參數與靜葉角度一一對應時，即調整量程到合適位置后，用扳手旋緊定位六角螺母進行緊固實現調節發電機靜葉角度的目的。

三、項目實施效果

由于靜葉閥位傳感器與靜葉油缸相對位置過大，根據現場實際情況進行改造。在固定靜葉閥位傳感器磁環桿底部加裝調整裝置，此裝置可根據閥位傳感器磁化桿與靜葉油缸磁環的相對位置進行調整，調整至磁環桿與磁環進入線性區域確保靜葉油缸調節正常，防止頂壓波動。

四、經濟效益分析

（一）直接效益

靜葉角度調整閥位傳感器通過技術改造后，靜葉調節調節恢復正常，未出現頂壓波動現象發生，高爐未要求TRT退出自動，避免了退自動影響發電量損失，同時靜葉角度調整閥位傳感器技術改造后，此備件恢復功能，避免了更換備件的損失;消除了靜葉油缸油管波動，同時靜葉油缸的反復失常波動損壞問題得到解決。

按TRT退出自動損失，由于頂壓波動每次退自動平均約4小時，每小時影響發電量10000kWh：

損失發電量：4×10000kWh=40000kWh

電費按0.52元/kWh計算，則損失電費：40000kWh×0.52=2.08萬元。

TRT靜葉閥位傳感器改造后，恢復了靜葉傳感器功能，避免了備件報廢損失，靜葉閥位傳感器單只費用1.5萬元。

TRT靜葉油缸由于傳感器故障導致油缸大范圍伸縮，油缸活塞損壞，油缸活塞內帶感應磁環屬精密設備，ERP報價：2600060383-伺服油缸-WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬元，伺服油缸WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬元，單臺油缸損失15.7萬元。

2臺油缸費用：15.7×2=31.4萬元

直接節約經濟效益：2.08+1.5+31.4=34.98萬元

（二）間接效益

TRT靜葉調節失常會造成高爐爐頂壓力大幅度波動，直接影響高爐正常煉鐵生產，對高爐上升煤氣流產生較大擾動，如不能及時消除持續波動會造成頂壓振蕩，造成高爐超頂壓事故，對高爐將產生較大影響。此次改造消除了TRT靜葉調節失常，油缸行程反饋失真問題，TRT自動調節過程恢復到正常靈敏狀態，靜葉調節頂壓滿足±3kPa范圍，減少頂壓波動，設備運行管理得到有效加強，運行狀態平穩。

（三）安全效益

通過TRT靜葉角度調整閥位傳感器技術改造，消除了TRT靜葉調節頂壓波動問題，對延長傳感器、靜葉油缸使用壽命，避免接頭漏油提供了保證。由于自身設備的穩定，避免了高爐要求TRT退出自動的發生，減少了發電量損失。同時對其他透平機靜葉油缸的運行維護積累了寶貴的經驗，對透平發電機組的安全運行及高爐的安全生產提供了一道安全屏障。