鍋爐減溫水系統(tǒng)PSL型執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障分析及處理對(duì)策

岳文忠 任文濤

（豐鎮(zhèn)發(fā)電廠，內(nèi)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(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其投入的好壞直接影響到機(jī)組的安全穩(wěn)定與否，執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生故障會(huì)加大運(yùn)行人員的工作量。現(xiàn)在各臺(tái)機(jī)組大量使用的PSL型執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由于自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的缺陷，還有同門芯搭配方面存在許多問(wèn)題，常常影響機(jī)組出力，且無(wú)法保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。故我們決定從實(shí)踐出發(fā)，找出PSL型執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其相關(guān)設(shè)備存在的問(wèn)題。

1 設(shè)備概況

豐鎮(zhèn)發(fā)電廠有6臺(tái)200 MW機(jī)組，鍋爐是武漢鍋爐廠生產(chǎn)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(jī)是哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的型號(hào)為N200-12.7／535／535、超高壓、一次中間再熱、單軸、三缸、三排汽、沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組鍋爐減溫水執(zhí)行器包括過(guò)熱器備用減溫執(zhí)行器、一級(jí)減溫執(zhí)行器、二級(jí)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(tái)爐共有60臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中有25臺(tái)是PSL型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2 PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障原因分析

根據(jù)有關(guān)PSL減溫水執(zhí)行機(jī)構(gòu)的缺陷統(tǒng)計(jì)，并對(duì)6臺(tái)機(jī)組的減溫水系統(tǒng)大小修中PSL減溫水執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，分析故障原因?yàn)椋?/p>

（1）PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)長(zhǎng)年累月運(yùn)行，動(dòng)作頻繁，軸承容易損壞。軸承損壞是引起PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的主要原因。

（2）PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)銅套與輸出軸之間配合的好壞是直接影響調(diào)整門調(diào)節(jié)品質(zhì)的重要因素，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)銅套與輸出軸之間的適當(dāng)潤(rùn)滑就顯得相當(dāng)重要，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作3個(gè)月左右，對(duì)PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)加油孔在銅套與執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸之間加入少量的高級(jí)潤(rùn)滑脂，這樣就保證了執(zhí)行機(jī)構(gòu)銅套與輸出軸之間的良好配合。通過(guò)上述檢查與調(diào)整，減少了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作次數(shù)，提高了銅套動(dòng)作的靈活性，加強(qiáng)了執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的效果。說(shuō)明銅套損壞也是引起PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的原因。

（3）PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部鎖緊傳動(dòng)齒輪螺絲常發(fā)生松脫現(xiàn)象，鎖緊螺絲安裝時(shí)緊力過(guò)大，使得發(fā)生機(jī)械過(guò)緊的情況時(shí)螺絲斷裂，造成卡澀現(xiàn)象。說(shuō)明執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部緊固鎖母及固定軸承的一圈小螺母松動(dòng)也是引起PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的原因。

（4）溫度高、振動(dòng)大、環(huán)境差、機(jī)械卡澀對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的影響以及減溫水自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)不合理等原因。

3 采取的措施

（1）針對(duì)PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)多發(fā)的軸承老化卡澀問(wèn)題，對(duì)6臺(tái)爐連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月以上的PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用各種檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行了全面檢查。改變了以往的發(fā)生一起設(shè)備故障處理一個(gè)缺陷的檢修方法，對(duì)潤(rùn)滑脂減少或變質(zhì)的軸承更換了潤(rùn)滑脂，對(duì)軸承已經(jīng)發(fā)生了變形、卡澀現(xiàn)象的進(jìn)行了更換，從而保證了軸承的傳動(dòng)效果，達(dá)到了PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)軸承傳動(dòng)靈活的目的。

（2）針對(duì)PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)銅套磨損嚴(yán)重、常發(fā)生故障的問(wèn)題，利用設(shè)備巡檢、機(jī)組消缺等機(jī)會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真觀察，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)觀察有無(wú)反復(fù)動(dòng)作情況、有無(wú)卡澀現(xiàn)象、開關(guān)動(dòng)作時(shí)有無(wú)死行程。發(fā)現(xiàn)PSL型執(zhí)行器存在死行程時(shí)重新調(diào)整PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)與鍋爐調(diào)整門門桿的連接，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)無(wú)論是開還是關(guān)，只要輸出軸動(dòng)作鍋爐調(diào)整門門桿馬上隨動(dòng)，保證將死行程降到最小。發(fā)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁時(shí)，調(diào)整電路板上的靈敏度電位器，使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)死區(qū)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻率。

（3）針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部緊固鎖母及固定軸承的一圈小螺母松動(dòng)原因，為PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)的解體檢修制定了相關(guān)的檢修規(guī)程，使得今后PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢修過(guò)程中有相對(duì)統(tǒng)一的檢修標(biāo)準(zhǔn)，保證在今后的檢修中不發(fā)生類似問(wèn)題。

（4）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度較高，實(shí)測(cè)環(huán)境溫度為45～52℃，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)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(duì)這一問(wèn)題重新對(duì)鍋爐減溫水管道和調(diào)整門的保溫措施進(jìn)行完善，降低管道散熱，從而降低執(zhí)行機(jī)構(gòu)的溫度，延長(zhǎng)電路板上電子元器件的使用壽命。

現(xiàn)場(chǎng)減溫水平臺(tái)振動(dòng)較大，主要來(lái)自減溫水管道的振動(dòng)。由于電路板上的電子元件都是焊接在電路板上的，長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)會(huì)使得焊口松動(dòng)，接觸不良。因此時(shí)常發(fā)生執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥位擺動(dòng)，閥位擺動(dòng)又造成了執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際閥位的擺動(dòng)，使得調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。對(duì)電路板上的電子元器件是否松動(dòng)進(jìn)行認(rèn)真檢查并進(jìn)行加固。

現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中粉塵濃度較高，執(zhí)行機(jī)構(gòu)密封性能較差，這一點(diǎn)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(jī)械卡澀時(shí)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)造成傷害。近幾年本廠所用的煤種時(shí)常發(fā)生變化，其中劣質(zhì)煤使用的也相當(dāng)多，再加上機(jī)組負(fù)荷不穩(wěn)定，經(jīng)常進(jìn)行調(diào)峰，這就加大了機(jī)組調(diào)整難度，也使得減溫水調(diào)整難度加大，調(diào)整頻率增加，調(diào)整幅度加大。鍋爐減溫水調(diào)整門由于長(zhǎng)時(shí)間頻繁動(dòng)作，發(fā)生卡澀現(xiàn)象相當(dāng)普遍。

針對(duì)此狀，深入現(xiàn)場(chǎng)與運(yùn)行人員進(jìn)行溝通，告知運(yùn)行人員一些PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(shí)問(wèn)題。由于調(diào)整門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)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(huì)發(fā)出動(dòng)作指令，要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作來(lái)消除此偏差。所以在調(diào)整門機(jī)械部分發(fā)生卡澀現(xiàn)象時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)法消除偏差就會(huì)一直帶電，直到偏差消失。這就要求運(yùn)行人員加強(qiáng)監(jiān)盤時(shí)的責(zé)任心，發(fā)現(xiàn)調(diào)整門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令與閥位反饋之間偏差加大時(shí)能夠及時(shí)聯(lián)系檢修進(jìn)行處理，同時(shí)將調(diào)整門執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令與閥位反饋人為對(duì)齊消除偏差，保證發(fā)生這種情況時(shí)不對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)造成傷害。

（6）對(duì)于減溫水自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)不合理情況，決定根據(jù)鍋爐調(diào)整門的特性重新調(diào)整控制系統(tǒng)的參數(shù)。由于鍋爐減溫水調(diào)整門的流量特性是隨使用時(shí)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(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，決定從兩個(gè)方面對(duì)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修改：1）修改執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令與閥位反饋之間的動(dòng)作偏差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)在一定的比較小范圍內(nèi)反復(fù)不斷的來(lái)回調(diào)整時(shí)，就要將執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作指令與閥位反饋之間的動(dòng)作偏差加大到1.5%或更大一些，只要能保證減溫水的調(diào)整效果，盡量減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作次數(shù)。2）調(diào)整門出現(xiàn)漏流量偏大的情況時(shí)或流量特性發(fā)生大的變化時(shí)，要通過(guò)改變PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)中比例、積分、微分等參數(shù)，改善調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)，使其適應(yīng)減溫水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。只有擁有一個(gè)合適的參數(shù)才能減少執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作次數(shù)，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)在該動(dòng)的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象。

以上6項(xiàng)措施實(shí)施后，PSL執(zhí)行機(jī)構(gòu)共發(fā)生各種形式故障7次，比實(shí)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(jì)算，需要降負(fù)荷50 MW，全年累計(jì)減少電量損失：50×3×43＝645萬(wàn)k W·h。按約0.35元／k W·h電價(jià)計(jì)算，全年少損失645×0.35＝225.75萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

減溫水調(diào)整門執(zhí)行機(jī)構(gòu)改進(jìn)后，節(jié)約了維修費(fèi)用開支，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益；鍋爐減溫水調(diào)整門故障次數(shù)減少了，改善了減溫水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，鍋爐燃燒穩(wěn)定，機(jī)組設(shè)備健康水平提高了；降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；為其他種類執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guó)清.鍋爐設(shè)備運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2003

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

［3］劉禾，白焰，李新利.火電廠熱工自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2009