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(fā)電有限公司 貴州 畢節(jié) 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(fā)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(huán)境其實是比較惡劣的，所以引風機出現(xiàn)的故障概率是比較大的，平均每年發(fā)生故障的兩次，但是送風機每年發(fā)生故障的概率是0.4次，這么一對比就發(fā)現(xiàn)引風機發(fā)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(tǒng)中由于“控制單元”發(fā)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(fā)生的。工人經常在現(xiàn)場手動調節(jié)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(xiàn)的，在轉動過程中，會忽視兩個風門之間的連接段會出現(xiàn)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(xiàn)錯誤，這種現(xiàn)象通常發(fā)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(xiàn)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(xiàn)在的發(fā)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(tǒng)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(zhí)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?yōu)閮陕返?V AC，經過濾波器、穩(wěn)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(tài)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(shù)字脈沖的計時方法將積分時間轉換為計數(shù)脈沖數(shù)，最后計數(shù)脈沖數(shù)會代表模擬輸入電壓大小的脈沖數(shù)變成我們需要的BCD碼或者是二進制數(shù)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(tǒng)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(jié)點，S21-S24是常開的節(jié)點，這八個節(jié)點是為了現(xiàn)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(zhí)行機構的電路中，通過調節(jié)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(jié)點以及常閉節(jié)點來實現(xiàn)的。當鍋爐在進行工作時，常開節(jié)點閉合，整個驅動電路會處于運行當中，常閉節(jié)點會斷開，這會切斷風門擋板的自動控制系統(tǒng)。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(tǒng)出現(xiàn)了故障，可以直接讓常開的四個節(jié)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(jié)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(xiàn)的故障，以及隨著技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的火電廠中使用的鍋爐風門會出現(xiàn)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(tǒng)中，改進后的風門擋板控制系統(tǒng)具有極大的抗干擾能力以及準確度高、使用非常方便的優(yōu)點。