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鍋爐風(fēng)門(mén)調節回路的故障與改造
摘 要：鍋爐要是出現了風(fēng)門(mén)系統故障，那么將影響著(zhù)整個(gè)鍋爐的正常運行，現就某一工廠(chǎng)動(dòng)力站為例，分析其煤漿鍋爐風(fēng)門(mén)系統運行的主要原理，以及相關(guān)的故障現象，并分析其風(fēng)門(mén)系統改造的相關(guān)原理，以使蒸汽系統可以正常運行，完成供應。
關(guān)鍵詞：鍋爐;故障;改造;風(fēng)門(mén)
所有的蒸汽都是要通過(guò)鍋爐系統來(lái)供應，鍋爐系統能夠安全運行是整個(gè)工廠(chǎng)運行的基礎。作為鍋爐系統中最重要的調節結構，風(fēng)門(mén)系統在其中發(fā)揮著(zhù)重要作用，位置反饋機構在風(fēng)門(mén)系統中更是酷似于“心臟”這種關(guān)鍵部門(mén)的態(tài)勢自居。所以，風(fēng)門(mén)在鍋爐系統中是很重要的存在，如果有任何故障發(fā)生都將導致鍋爐系統不能正常運行，不能完成蒸汽供應，在發(fā)現風(fēng)門(mén)調節回路有任何故障的時(shí)候，都要對其進(jìn)行改造，以保證它能安全運行。
一、鍋爐風(fēng)門(mén)簡(jiǎn)介
在該工廠(chǎng)動(dòng)力站的煤漿鍋爐中，6號和7號鍋爐的四角風(fēng)門(mén)調節閥的電動(dòng)執行機構都是由上海自動(dòng)化儀表廠(chǎng)生產(chǎn)的ZJK-310c型裝置，其動(dòng)力源以交流電源為主，以4～20mA為接收的標準信號，繼電器是由DCS裝置控制，進(jìn)而將開(kāi)關(guān)的電源輸出，驅動(dòng)電機運行，然后再通過(guò)機械減速將其轉換成輸出軸，這時(shí)轉角發(fā)生位移，進(jìn)而對風(fēng)門(mén)的擋板進(jìn)行操縱，這樣就能控制和調節風(fēng)量。如果手動(dòng)給出其中一個(gè)閥開(kāi)度值之后，DCS會(huì )將閥門(mén)反饋回來(lái)值與這個(gè)閥開(kāi)度值進(jìn)行比較，要是有偏差出現，DCS就會(huì )輸出一個(gè)相應的信號對對電器的動(dòng)作進(jìn)行控制，當觸電在接通之后，會(huì )有220V的交流電源被輸出，這樣能對現場(chǎng)的電機轉動(dòng)進(jìn)行控制，這時(shí)DCS還能對位置發(fā)生器所反饋回來(lái)的閥位變化值進(jìn)行比較，什么時(shí)候沒(méi)有偏差了，這一動(dòng)作也就相應停止了，調節的作用也就完成了。鍋爐原有的風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)有很高的頻率，這樣就會(huì )導致WF-S型位發(fā)模塊發(fā)生更高的故障幾率，這樣會(huì )使鍋爐正常運行受到影響，甚至會(huì )對蒸汽供應系統也有所影響，所以要通過(guò)改造風(fēng)門(mén)系統，將所發(fā)生的一系列故障現象都解決掉，也就能讓鍋爐運行的更加穩定，也能完成蒸汽供應這一項任務(wù)。
二、鍋爐風(fēng)門(mén)系統現存問(wèn)題
在鍋爐中的風(fēng)門(mén)，其位置發(fā)送器主要是將軸角位移進(jìn)行轉換，使其成為一種直流為4～20mA的電流信號，在原回路中的風(fēng)門(mén)，它有很高的使用頻率，這樣的話(huà)也就會(huì )引起WF-S型位發(fā)模塊也就較高的故障率發(fā)生，這時(shí)鍋爐也就不能正常運行，要是情況嚴重的話(huà)整個(gè)工程內部的蒸汽供應都將會(huì )受到影響。其圖1為原風(fēng)門(mén)調節回路系統的接線(xiàn)細圖。
圖1 鍋爐原風(fēng)門(mén)調節回路接線(xiàn)示意圖
如圖所示，這個(gè)工廠(chǎng)動(dòng)力站的水煤漿鍋爐其主要的原風(fēng)門(mén)回路是由三個(gè)部分組成的，即現場(chǎng)部分、控制室的下夾層部門(mén)以及控制室組成。其中控制室內部的1號零線(xiàn)和5號火線(xiàn)分別接連的線(xiàn)箱為控制室?jiàn)A層中的6號端子和7號端子，然后這兩個(gè)端子再通過(guò)變壓器進(jìn)行轉換，最后實(shí)現28V的電伏以供電給位發(fā)模塊，這個(gè)過(guò)程中6號端子是和13后端子相互接通的，并將其送到電機內部的3號端子，讓其作為零線(xiàn)。而控制室內部的2號繼電器觸點(diǎn)端子和4號繼電器觸點(diǎn)端子要接到中間的接線(xiàn)箱內部，與3號端子和8號端子分別接連在一起，中間接線(xiàn)箱內部的3號端子、4號端子、5號端子均是跨接的，而是8號端子、9號端子、10號端子也都是跨接的，它們先通過(guò)5號端子信號和10號端子將信號分別輸送到電機內部1號端子和2號端子處，然后再對火線(xiàn)進(jìn)行控制，這樣也就能間接對電機正轉或者反轉進(jìn)行控制，最終也就能對風(fēng)門(mén)開(kāi)度進(jìn)行很好的控制。風(fēng)門(mén)角位移主要是通過(guò)電位器進(jìn)行轉換，使其電阻值達到要求，再通過(guò)電位器內部的18號端子、19號端子、20號端子將這些電阻輸送到中間接線(xiàn)箱內部的對應端子，然后再將其輸送到位發(fā)模塊3號端子、4號端子和5好端子處，并將電阻值給轉換成標準的4～20mA信號，然后通過(guò)中間的接線(xiàn)箱輸送到控制室內，最后由DCS顯示出相應的電阻值。
三、解決方案
由于位發(fā)模塊經(jīng)常出現故障，操作人員無(wú)法看到風(fēng)門(mén)的開(kāi)度。在停爐期間對位發(fā)模塊進(jìn)行了改進(jìn)，更換成KFD2-UT2-EX1安全柵，具有將電位器輸出的電阻值轉換成4～20mA信號的功能，實(shí)現位置發(fā)送的目的。這樣就達到了無(wú)需重新購置位發(fā)模塊，利用現有的安全柵解決問(wèn)題的目的。鍋爐風(fēng)門(mén)調節回路改為P+F安全柵后的接線(xiàn)如圖2所示。
圖2 改造后的鍋爐風(fēng)門(mén)調節路接線(xiàn)示意圖
控制室的端子5由原來(lái)的220V(AC+)改為24V(DC+)，接到中間接線(xiàn)箱的端子7，由控制室的端子3接出一條電纜至中間接線(xiàn)箱的12端子，作為24V(DC-)，中間接線(xiàn)箱的7、12端子接到P+F安全柵的14、15端子，作為供電;控制室的端子1(零線(xiàn))不變，接到中間接線(xiàn)箱的端子6，再由端子13接到電機的端子3，作為電機的零線(xiàn);控制室的2、4是繼電器觸點(diǎn)，接到中間接線(xiàn)箱的3、8端子，再由5、10端子接到電機的1、2端子，通過(guò)控制火線(xiàn)來(lái)控制電機的正/反轉。電位器的18、19、20端子接到中間接線(xiàn)箱的18、19、20端子，再接到P+F安全柵的1、2、3端子用于接收電位器的電阻信號，再由安全柵的7、8端子輸出4～20mA模擬信號，送到中間接線(xiàn)箱的1、2端子，再送到控制室的6、7端子，最后送至DCS顯示。具體的實(shí)施步驟如下：
a.安裝一臺穩壓電源，作為KFD2-UT2-EX1的電源;b.將穩壓電源KFD2-UT2-EX1安裝在原位發(fā)模塊位置;c.機柜室內的信號線(xiàn)不動(dòng)，電源的零線(xiàn)也不動(dòng)，把原來(lái)的電源火線(xiàn)斷開(kāi)，改為供24V(DC+)電源;d.從機柜室敷設一根兩芯電纜到樓下的端子箱，作為24V(DC)電源的負端。
通過(guò)控制繼電器的輸出，來(lái)控制現場(chǎng)電機的正轉和反轉，從而達到控制風(fēng)門(mén)和風(fēng)量的目的。風(fēng)門(mén)產(chǎn)生的角位移轉換成相應的電阻值送到P+F安全柵，P+F安全柵把電阻值轉換成的4～20mA信號后送到控制室的DCS顯示，這樣，操作人員就可以看到風(fēng)門(mén)的開(kāi)度，并據此進(jìn)一步調節繼電器的輸出。由于P+F安全柵有專(zhuān)門(mén)的組態(tài)軟件，組態(tài)時(shí)比位發(fā)模塊簡(jiǎn)便很多。
四、結束語(yǔ)
鍋爐的風(fēng)門(mén)系統在整個(gè)鍋爐系統中都起到了重要作用，如果風(fēng)門(mén)系統發(fā)生了故障將會(huì )引起整個(gè)鍋爐不能運轉，嚴重的情況下將會(huì )導致整個(gè)蒸汽供應都會(huì )停止，影響極大。在不購置新設備的前提下，對鍋爐的風(fēng)門(mén)調節回路進(jìn)行改造，利用其現有的P+F安全柵替換原位發(fā)模塊，更換之后投運至今，沒(méi)有再出現過(guò)此類(lèi)故障，保證了蒸汽的正常供應，也節約了企業(yè)的資金。
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