靜葉角度調(diào)整閥位傳感器通用技術(shù)改造

王慧海

摘 要：本文通過(guò)對(duì)多個(gè)傳感器（相同型號(hào)，不同尺寸;相近型號(hào)，不同尺寸;）的安裝使用，運(yùn)行工藝原理分析，提供一種可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機(jī)靜葉角度傳感器伸縮長(zhǎng)度的裝置，人為的將不同規(guī)格的傳感器通過(guò)優(yōu)化改造成相同安裝規(guī)格，解決實(shí)現(xiàn)傳感器的通用問(wèn)題，減少因傳感器的問(wèn)題造成的設(shè)備故障停機(jī)事故的發(fā)生，同時(shí)降低備件儲(chǔ)備和采購(gòu)成本。

關(guān)鍵詞：閥位傳感器;調(diào)整裝置;技術(shù)改造;效益

一、項(xiàng)目背景

目前的煤氣差壓透平（TRT）發(fā)電機(jī)組的靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要就是控制透平靜葉的開(kāi)度，而控制靜葉開(kāi)度就必須通過(guò)自控系統(tǒng)發(fā)出指令信號(hào)，在伺服控制器中與油缸的實(shí)際位置進(jìn)行比較，形成差值信號(hào)經(jīng)放大后，送入電液伺服閥，伺服閥按一定的比例將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓油流量推動(dòng)油缸運(yùn)動(dòng)，經(jīng)靜葉閥位傳感器發(fā)出4-20mA反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)不斷變化，直到與指令信號(hào)相符時(shí)，油缸停止運(yùn)動(dòng)，即透平靜葉穩(wěn)定在此開(kāi)度上。該靜葉閥位傳感器在TRT發(fā)電機(jī)靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用，如果其出現(xiàn)故障將無(wú)法實(shí)現(xiàn)TRT的開(kāi)，停，轉(zhuǎn)速控制，功率控制，爐頂壓力以及過(guò)程檢測(cè)等系統(tǒng)控制，最終將造成緊急停機(jī)或超速的重大事故。由此可見(jiàn)，該傳感器在TRT控制系統(tǒng)中的地位，作用是十分重要的。由于靜葉閥位傳感器生產(chǎn)廠家多，更新?lián)Q代較快，性能不斷完善，型號(hào)也不盡相同，導(dǎo)致傳感器發(fā)生故障時(shí)，新安裝的傳感器調(diào)整存在測(cè)量盲區(qū)，造成測(cè)量誤差大，其零點(diǎn)和量程無(wú)法調(diào)整到合適位置，不能及時(shí)更換傳感器將造成機(jī)組不能正常投入運(yùn)行的嚴(yán)重后果。

二、項(xiàng)目?jī)?nèi)容及創(chuàng)新

（一）項(xiàng)目?jī)?nèi)容

本創(chuàng)新項(xiàng)目目的是最大程度的解決因各種問(wèn)題造成的機(jī)組靜葉閥位傳感器不能通用的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)多個(gè)傳感器（相同型號(hào)，不同尺寸;相近型號(hào)，不同尺寸;）的安裝使用，運(yùn)行工藝原理分析，提供一種可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機(jī)靜葉角度傳感器伸縮長(zhǎng)度的裝置，人為的將不同規(guī)格的傳感器通過(guò)優(yōu)化改造成相同安裝規(guī)格，解決實(shí)現(xiàn)傳感器的通用問(wèn)題，減少因傳感器的問(wèn)題造成的設(shè)備故障停機(jī)事故的發(fā)生，同時(shí)降低備件儲(chǔ)備和采購(gòu)成本。

為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本技術(shù)改造采用的解決方案是：可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機(jī)靜葉角度傳感器伸縮長(zhǎng)度的裝置，包括用于將靜葉角度傳感器安裝在內(nèi)外螺紋接頭上，內(nèi)外螺紋接頭旋進(jìn)缸體、根據(jù)靜葉閥位傳感器發(fā)出的4-20mA反饋信號(hào)確定零點(diǎn)和量程位置，然后用定位六角螺母將內(nèi)外螺紋接頭固定在缸體上。上述的技術(shù)解決方案：其優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)將調(diào)節(jié)靜葉角度傳感器伸縮長(zhǎng)度的裝置安裝在TRT發(fā)電機(jī)上，可不必考慮靜葉傳感器的長(zhǎng)度，不同規(guī)格型號(hào)的傳感器都可直接安裝在發(fā)電機(jī)上，實(shí)現(xiàn)靜葉角度的調(diào)節(jié)，免去由于多臺(tái)發(fā)電機(jī)的靜葉傳感器因廠家和規(guī)格型號(hào)不一致給備件的采購(gòu)和檢修帶來(lái)的困難，提高了工作效率，降低了備件的采購(gòu)費(fèi)用。該技術(shù)在電力工業(yè)大發(fā)展的形勢(shì)下，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。

（二）各個(gè)部件的作用

內(nèi)外螺紋接頭：碳鋼結(jié)構(gòu)件，其外螺紋與機(jī)組本體相連接，內(nèi)螺紋安裝靜葉角度傳感器本體。

定位六角螺母：鋼板結(jié)構(gòu)件，位于內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋上，作用是根據(jù)靜葉角度傳感器本體所反饋的4-20mA信號(hào)來(lái)對(duì)應(yīng)靜葉葉片旋轉(zhuǎn)的零點(diǎn)和量程，從而使內(nèi)外絲螺紋接頭固定在合適的位置。

絲扣：碳鋼結(jié)構(gòu)件，固定在內(nèi)外螺紋接頭的內(nèi)螺紋上，其作用是固定靜葉角度傳感器本體在內(nèi)外絲螺紋接頭上。

靜葉傳感器本體：采集及轉(zhuǎn)換參數(shù)為4-20mA信號(hào)。

磁環(huán)：永磁構(gòu)件，固定在TRT發(fā)電機(jī)動(dòng)力伸縮油缸上，其作用是發(fā)出位置信號(hào)給靜葉傳感器本體。

技術(shù)改造實(shí)施的工作原理：先將靜葉傳感器本體旋入內(nèi)外螺紋接頭的內(nèi)螺紋上緊固，然后將內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋旋入機(jī)組本體，通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋旋入的深度來(lái)對(duì)應(yīng)靜葉葉片旋轉(zhuǎn)的零點(diǎn)和量程（4-20mA信號(hào)），測(cè)量參數(shù)與靜葉角度一一對(duì)應(yīng)時(shí)，即調(diào)整量程到合適位置后，用扳手旋緊定位六角螺母進(jìn)行緊固實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)靜葉角度的目的。

三、項(xiàng)目實(shí)施效果

由于靜葉閥位傳感器與靜葉油缸相對(duì)位置過(guò)大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行改造。在固定靜葉閥位傳感器磁環(huán)桿底部加裝調(diào)整裝置，此裝置可根據(jù)閥位傳感器磁化桿與靜葉油缸磁環(huán)的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至磁環(huán)桿與磁環(huán)進(jìn)入線性區(qū)域確保靜葉油缸調(diào)節(jié)正常，防止頂壓波動(dòng)。

四、經(jīng)濟(jì)效益分析

（一）直接效益

靜葉角度調(diào)整閥位傳感器通過(guò)技術(shù)改造后，靜葉調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)恢復(fù)正常，未出現(xiàn)頂壓波動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，高爐未要求TRT退出自動(dòng)，避免了退自動(dòng)影響發(fā)電量損失，同時(shí)靜葉角度調(diào)整閥位傳感器技術(shù)改造后，此備件恢復(fù)功能，避免了更換備件的損失;消除了靜葉油缸油管波動(dòng)，同時(shí)靜葉油缸的反復(fù)失常波動(dòng)損壞問(wèn)題得到解決。

按TRT退出自動(dòng)損失，由于頂壓波動(dòng)每次退自動(dòng)平均約4小時(shí)，每小時(shí)影響發(fā)電量10000kWh：

損失發(fā)電量：4×10000kWh=40000kWh

電費(fèi)按0.52元/kWh計(jì)算，則損失電費(fèi)：40000kWh×0.52=2.08萬(wàn)元。

TRT靜葉閥位傳感器改造后，恢復(fù)了靜葉傳感器功能，避免了備件報(bào)廢損失，靜葉閥位傳感器單只費(fèi)用1.5萬(wàn)元。

TRT靜葉油缸由于傳感器故障導(dǎo)致油缸大范圍伸縮，油缸活塞損壞，油缸活塞內(nèi)帶感應(yīng)磁環(huán)屬精密設(shè)備，ERP報(bào)價(jià)：2600060383-伺服油缸-WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬(wàn)元，伺服油缸WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬(wàn)元，單臺(tái)油缸損失15.7萬(wàn)元。

2臺(tái)油缸費(fèi)用：15.7×2=31.4萬(wàn)元

直接節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益：2.08+1.5+31.4=34.98萬(wàn)元

（二）間接效益

TRT靜葉調(diào)節(jié)失常會(huì)造成高爐爐頂壓力大幅度波動(dòng)，直接影響高爐正常煉鐵生產(chǎn)，對(duì)高爐上升煤氣流產(chǎn)生較大擾動(dòng)，如不能及時(shí)消除持續(xù)波動(dòng)會(huì)造成頂壓振蕩，造成高爐超頂壓事故，對(duì)高爐將產(chǎn)生較大影響。此次改造消除了TRT靜葉調(diào)節(jié)失常，油缸行程反饋失真問(wèn)題，TRT自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程恢復(fù)到正常靈敏狀態(tài)，靜葉調(diào)節(jié)頂壓滿足±3kPa范圍，減少頂壓波動(dòng)，設(shè)備運(yùn)行管理得到有效加強(qiáng)，運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)。

（三）安全效益

通過(guò)TRT靜葉角度調(diào)整閥位傳感器技術(shù)改造，消除了TRT靜葉調(diào)節(jié)頂壓波動(dòng)問(wèn)題，對(duì)延長(zhǎng)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(shè)備的穩(wěn)定，避免了高爐要求TRT退出自動(dòng)的發(fā)生，減少了發(fā)電量損失。同時(shí)對(duì)其他透平機(jī)靜葉油缸的運(yùn)行維護(hù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)透平發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行及高爐的安全生產(chǎn)提供了一道安全屏障。