CFB锅炉电动执行机构改造VIP

仪表 自动化 齐 鲁 石 油 化 工 ， 2 0 1 2 ，4 0 ( 4 ) ：3 5 2 3 5 3 Q IL U P E T R O C H E M IC A L T E C H N O L O G Y C F B锅炉 电动执行机构改造 于增健 ( 中国石化齐鲁分公司第二化肥厂， 山东淄博 2 5 5 4 0 0 ) 摘要： 针对循环流化床锅炉非智能型电动执行机构可靠性和稳定性不足问题， 对其进行了改造。说明智能型电动 执行机构的性能特点及 改造效果 。 关键词 ： 电动执行机构改造连接智能型 中图分类号 ： T K 2 2 3 7 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 99 8 5 9 ( 2 0 1 2 ) 0 40 3 5 2一 O 2 中国石化齐鲁分公司第二化肥厂资源优化项 目配套的 3台 2 4 0 t h循环流化床锅炉( C F B) ， 于 2 0 0 6年 1 2月建成 投产 ， 共用 电动执行机 构 1 8 0 台， 其 中智能型电动执行机构 8 2台， 非智能型电 动执行机构 9 8台。通过几年来 的使用 、 维护等， 发现非智能型电动执行机构价格便宜 ， 但使用成 本较高 ， 可靠性和稳定性较差。随着计算机 网络、 现场总线等技术在工业过程中的应用 ， 非智能型 电动执行机构 已远远不能满足工业生产 的要求。 因此在费用允许 的情况下 ， 有计划地将部分非智 能型电动执行机构更换为性能价格 比较高的智能 型电动执行机构。 1 智能型电动执行机构性能特点 智能型电动执行机构采 用机电一体化技术 ， 将阀门、 伺服 电动机 、 控制器合 为一体 ， 利用异步 电动机直接驱动阀门的开与关 ， 具有动作快 、 保护 较完善、 便于和计算机联网等优点。实际运行表 明， 智能型 电动执行机构具有 工作稳定 ， 性能可 靠 ， 便于调试 、 维修等优点。其工作原理见图 1 。 图 1 电动执行机构工作示意 板 如图 1所示 ， 调节 阀的电动执行机构是依靠 4 2 0 mA电流控制 阀位 的。 自动控制阀最大好 处是可远距离操作阀门， 即操作人员坐在控制室 控制生产过程而不需要亲临现场去人工操作阀门 的开和关 。只需铺设一些管线连接控制室和执行 机构， 驱动能源通过管线直接激励电动执行机构， 并且用 4 2 0 mA信号来反馈阀门的位置 。 智能型电动执行机构与非智能型电动执行机 构 比较主要有 以下优点 ： ( 1 ) 机电一体化设计。智能型 电动执行机构 集减速器 、 电动机 、 控制器和操作器于一体 ， 便于 安装 、 操作和维修。安装时间只需非智能型的一 半左右。操作可用遥控器远程操作 。维修只需更 换部分控制芯片 ， 节省了大量人力 、 物力、 财力。 ( 2 ) 设定调试简单。非智 能型电动执行机构 调节机械限位 、 扭矩 、 力矩开关都需打开电动执行 机构内盖 ， 有 时还需要搭设专 门的脚手架 。而设 定调试智能型电动执行机构只需在操作面板或遥 控器上进行 ， 简单 、 方便 、 可靠。 ( 3 ) 力矩和限位保护功能 。非智能型 电动执 行机构没有力矩 和限位保护功能， 一旦力矩和限 位保护调节不 当或损坏， 极易烧毁 电动机 。而智 能型电动执行机构具有此项功能 ， 在过力矩和限 位情况下 ， 能 自动切断 电源 ， 保 护电动机 不被烧 毁 收稿 日期 ： 2 0 1 20 72 4； 修回 日期 ： 2 0 1 2 0 8 2 8 。 作者简介 ： 于增健 ( 1 9 6 7 一) ， 男 ， 山东省威 海市人 ，工 程师。 现在中国石化齐鲁分公 司第二化肥厂 电气车 间工作 。电话 ： 0 5 3 3 7 5 8 3 2 9 3， 1 3 8 6 4 4 7 7 0 4 8。 第4期 于增健 C F B锅炉电动执行机构改造 ( 4 ) 电源相序 自动调整功能。当三相 电源接 入错误时 ， 智能型 电动执行机构 的控制芯片会 自 动纠错 ， 选择正确转向， 避免烧毁电动执行机构的 电动机及损坏阀门等， 提高了使用安全性和可靠 性。而非智能型电动执行机构不具备此功能。 2 改造实施情况 自2 0 1 1 年 7 月以来， 将其中运行故障率比较 高的 1 1台非智能型电动执行机构更换为智能型 电动执行机构 。 ( 1 ) 电动执行机构与 阀门的连接。由于使用 原有阀门， 更换不同厂家 的电动执行机构其连接 部分要与原有阀门配套 ， 需实 际测量阀 门与电动 执行机构的连接尺寸 。有时还要在安装现场制作 非标准连接件。如 1 汽轮机蒸汽调节阀 T V 0 4 0 2 5 电动执行机构改造， 需将扬州修理厂生产的非智 能型电动执行机构 ， 更换为上海沃电公 司的智能 型电动执行机构 ， 其与 阀门的连接在 现场就地加 工非标准连接件得 以实现。 ( 2 ) 正确接线 。大部分非智能型电动执行机 构原设计没有回讯信号来反馈阀门的位置， 所以 在改造 中要重新敷设 2条 1 mm 屏蔽电缆 ， 实现 通过 42 0 m A电流控制阀位 ， 并通过 42 0 m A 信号来反馈 阀门位置 的功能。 ( 3 ) 初次设定和调试。智能型 电动执行机构 的初次设定和调试是其安全运行的基础 ， 开 、 关阀 门的限位要十分准确 ， 既要保证 阀门开关的严密 性 ， 又不能使电动执行机构过力矩 和过扭矩 。电 动执行机构的力矩一般要求不大于 7 5 、 扭矩一 般要求不大于 6 5 。 ( 4 ) 试车。就地、 远控试车 良好。投入使用。 ( 5 ) 运行过程 中故障处理 。改造后新安装 的 智能型电动执行机构 H V1 1 1 4出现了一次烧毁 电 源模块的故障， 检查现场后发现接线正确， 排除了 施工方面的原因， 经与厂家技术人员沟通认为， 初 次设定和调试方面有问题 。由于工厂电力电缆 比 较多， 强电干扰非常强， 有时即便使用屏蔽电缆， 也不能完全屏蔽掉干扰信号， 这部分干扰信号会 影响控制阀位的 4 2 0 mA电流 ， 引起阀门误 动， 严重时会烧毁 电动执行机构的电动机。简单快速 有效的解决办法是调节 电动执行机构 的死 区( 即 电动执行机构对 4 2 0 m A电流的灵敏度) ， 一般 由原出厂值 0 4 调至0 6 一 0 9 。调节后电 动执行机构运行平稳。 3 改造后的效果 改造后的电动执行机构运行稳定 、 使 用成本 降低 ， 可靠性和稳定性得到提高。表 l 为 2 0 1 1 年 1 1台电动执行机构改造前后故障次数对 比数据 ， 可以看出这 1 1台电动执行机构故障率 由改造前 的 4 8 3次 月下降到 0 8 3次 月 ， 确保 了装置 的 安稳长满优运行， 且降低了维护成本。 表 1 2 0 1 1年 l 1台电动执行机构改造前后故障次数对 比 改造前 改造后 月份 故 障次数 月份 故障次数 1 4 6 平均故障率 6 4 4 4 8 3次 月 8 9 1 0 1 1 1 2 平均故障率 4 l 0 0 0 O 0 8 3次 月 可见 ， 非智能型电动执行机构价格便宜 ， 但使 用成本较高， 可靠性和稳定性较差。智能型电动 执行机构具有非智能型电动执行机构无法比拟的 优点 ， 智能型电动执行机构在 C F B锅炉的使用范 围会越来越广 。 REF oRM oN ELECTRI C oPERAToR oF CF B BoI LER Yu Z e n g j i a n ( T h e S e c o n d C h e m i c a l F e r t i l i z e r P l a n t o f Q i l u B r a n c h C o ， S I NO P E C， Z i b o S h a n d o n g 2 5 5 4 0 0 ) Abs t r a c t ： Re f o r m o n n o ni n t e l l i g e n t t y p e e l e c t ric o p e r a t o r o f c i r c u l a t e fl ui d b e d wa s ma d e a i mi n g a t i n c r e a s i n g t h e r e l i a b i l i t y a n d s t a b i l i t y T h e p e r f o rm a n c e c h a r a c t e ris t i c s o f i n t e l l i g e n t t y p e e l e c t r i c o p e r a t o r a n d t h e r e f o r