火電廠鍋爐風門擋板操作故障分析與處理對策探討

王吉魁

貴州黔西中水發電有限公司 貴州 畢節 551500

引言

火電廠中必不可少的機械設備就是鍋爐風機了，鍋爐風機主要是由密封風機、送風機、一次風機和引風機等組成，它消耗的電量達整個發電廠的電量的1.5%～3.0%。引風機由于長期不停工作，且引風機運行的環境其實是比較惡劣的，所以引風機出現的故障概率是比較大的，平均每年發生故障的兩次，但是送風機每年發生故障的概率是0.4次，這么一對比就發現引風機發生故障會導致機組非計劃性的停運。

控制鍋爐運行最先接收到控制命令之一的是鍋爐的風門擋板。如果在對鍋爐風門擋板的控制系統中由于“控制單元”發生故障而導致風門擋板沒有辦法得到及時的控制的情況是經常發生的。工人經常在現場手動調節風門擋板，這會造成人力資源的極大浪費，并且如果風門擋板沒有得到及時的控制，那可能會造成鍋里被迫停止或者是負荷運行，嚴重的時候可能會導致生命危險。由此可見，鍋爐風門擋板的正常運行對火電廠至關重要。

1 風門故障的常見原因

組合式擋板門是鍋爐煙道中最為常見的一種，這種擋板門一般是由兩套一樣的多軸的風門拼接而成，它是由轉動裝置中的各擋板葉片同時轉動來實現的，在轉動過程中，會忽視兩個風門之間的連接段會出現熱膨脹的作用，熱膨脹會導致這兩個風門之間的空隙變小，導致連接段的框架變形從而阻礙了擋板的葉片的轉動。鍋爐風門中還有單軸風門，這種單軸風門一般在風門打開時會有一個極限裝置，以防止風門被過度打開。

風門的各個擋板的開度不一樣也會導致運行出現錯誤，這種現象通常發生在多軸風門之中，如果風門的各個擋板之間的開合度不一樣，比如有的受到位置的限制，有的則是沒有打開，若當時的判斷擋板開合度的情況是以受阻的風門為標準，那會出現風門已經全部打開，但是此時的風力其實是并未全開的，這會達不到運行的要求，可能會造成燃料過度使用的情況。風門在出廠之前會在門軸處涂防銹的潤滑劑，長時間的使用，這些油脂就會干化變質，最終會導致門軸生銹腐蝕轉不動，這時只需要將風門進行拆卸，重新添加潤滑脂就可以[1]。

2 改進措施

為了順應現在的發展方式，根據以上提出的問題，尾門經過不斷地實驗研究，設計了一種如下圖所示的新型的鍋爐風門擋板的自動控制系統驅動電路，驅動電路中由電流信號處理電路、顯示器、A/D轉換電話、工作源電路以及開關電路五個部分組成的。

在以上電路設計中，我們啟動的方式是采用的220V，50Hz的交流電來進行執行的。為了保證資源的充分利用，我們還在設計中使用了變壓器T，T變壓器會將220V AC變為兩路的9V AC，經過濾波器、穩壓、整流的處理之后會輸出+5V的一個直流電壓，這個直流電壓會給A/D顯示器、轉換器ICL 7107以及放大器OP07D提供一個工作電源。一下圖中的電阻器R3,R4，R5為+5V DC進行分壓后，會給轉換器ICL 7107提供一個參考電壓。

轉換器ICL 7107,即圖中右邊的一部分，這個轉換器具有自校零、單參考電壓、自動極性和具有3位精度以及靜態七段碼的輸出功能，還有一個重要的是A/D轉換器可以直接驅動LED顯示器。A/D轉換器ICL 7107采用的是雙積分的A/D轉換器，而雙積分的A/D轉換器又采用的是間接式的A/D轉換技術來轉換的電路。A/D轉換技術是先將模擬的電壓轉換成需要的積分時間，通過數字脈沖的計時方法將積分時間轉換為計數脈沖數，最后計數脈沖數會代表模擬輸入電壓大小的脈沖數變成我們需要的BCD碼或者是二進制數輸出。ICL 7107轉換器具有強大的干擾能力，使用起來非常方便，并且這個轉換器的性能十分強，相比于組合的自校零電路來講，價格方面也比較合適。

圖1 驅動電器線路圖

驅動電路中的電流信號處理電路，兩級濾波電路是由R9,R10,C9,C10以及R8組成的，R6,R7共同構成了分壓器，它會對信號電壓進行分壓，并且向轉換器提供輸入信號電壓，信號取樣電阻是由R11組成的，OP07D是一個運算放大器，它的輸出端和方向輸入端相連接，這樣這個運算放大器其實是充當了一個高阻濾波器。

在圖的左上角還有一個開關電路，很明顯，這里設計了電源開關S，啟動和停止的開關按鈕（ON、OFF）。插頭接線中有6根線是與驅動電路相連的，這么做是為了增加這個系統的抗干擾能力，以便實驗有更好的效果。與插座接線相連的S11-S14是常閉的節點，S21-S24是常開的節點，這八個節點是為了現場實踐使用設計的。開的按鈕是管控這風門擋板的閥位增大的變化，停止按鈕管控著減小風門擋板的閥位。

在使用這個驅動電路或者是維護校正時，可以將驅動電路直接插入執行機構的電路中，通過調節開關按鈕就可以直接的校正。經過以上的實驗可以得到，I+端接收到4mA的電流信號時，LED顯示屏上會顯示004.0。當這個實驗被直接使用在實際生活當中時，驅動電路和風門擋板的獨立工作是通過控制電源開關S的八個常開節點以及常閉節點來實現的。當鍋爐在進行工作時，常開節點閉合，整個驅動電路會處于運行當中，常閉節點會斷開，這會切斷風門擋板的自動控制系統。在之前也介紹過ON和OFF按鈕是控制風門擋板閥位的大小的，擋板閥位反饋信號會通過A/D轉換器的轉換，然后其信號會在LED屏中顯示。在鍋爐的正常運行中，如果風門擋板系統出現了故障，可以直接讓常開的四個節點閉合，那驅動電路就會投入使用，這就會及時的控制風門擋板，大大降低了人力節約資源[2]。

3 結束語

通過以上的介紹，我們了解了關于之前的鍋爐風門擋板的會出現的故障，以及隨著技術的不斷發展，現在的火電廠中使用的鍋爐風門會出現的故障以及改進措施，這個改進措施經過試驗已經成功地應用在了火電廠的鍋爐控制系統中，改進后的風門擋板控制系統具有極大的抗干擾能力以及準確度高、使用非常方便的優點。