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科普知識
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電動執(zhí)行器

電動執(zhí)行器在火電廠的實際改造應用

發(fā)布日期:2022-04-17 點擊率:114

  • 關鍵詞:                                                                動執(zhí)行器                                                                火電廠

  • 摘要:集成一體化變頻智能控制單元的電動執(zhí)行器節(jié)約空間、定位精準,但是抵抗惡劣環(huán)境的能力較差;傳統(tǒng)的電動執(zhí)行器定位精準度 略差、且體積相對大些,但是抵抗惡劣環(huán)境能力較強。那么究竟什么樣的電動執(zhí)行器更適合在火電廠中應用?其實,適合火電廠實際應用的執(zhí)行器并不是看其所運用 到的科技含量有多高,也不是看其在常溫常態(tài)下的華麗數(shù)據(jù),而是要看其在高溫、高壓、振動大、灰塵多等等極其惡劣的環(huán)境條件下,是否能夠滿足不拒動、不誤 動、傳遞信號穩(wěn)定、長時間不發(fā)生故障的要求,只要能夠達到上述要求,便是適合在火電廠實際應用的電動執(zhí)行器。


  集成一體化變頻智能控制單元的電動執(zhí)行器節(jié)約空間、定位精準,但是抵抗惡劣環(huán)境的能力較差;傳統(tǒng)的電動執(zhí)行器定位精準度 略差、且體積相對大些,但是抵抗惡劣環(huán)境能力較強。那么究竟什么樣的電動執(zhí)行器更適合在火電廠中應用?其實,適合火電廠實際應用的執(zhí)行器并不是看其所運用 到的科技含量有多高,也不是看其在常溫常態(tài)下的華麗數(shù)據(jù),而是要看其在高溫、高壓、振動大、灰塵多等等極其惡劣的環(huán)境條件下,是否能夠滿足不拒動、不誤 動、傳遞信號穩(wěn)定、長時間不發(fā)生故障的要求,只要能夠達到上述要求,便是適合在火電廠實際應用的電動執(zhí)行器

  電動執(zhí)行器是通過電動機驅動閥門,使閥門達到全開或者全關位置的設備,電動執(zhí)行器在火電廠有著非常廣泛的應用,是火電廠 自動化控制不可或缺的一部分,以一座擁有兩臺300MW機組的中型火電廠為例,其所用到的電動執(zhí)行器數(shù)量就能達到400至500臺。而這些執(zhí)行器能否不拒 動、不誤動地穩(wěn)定運行,也直接關乎著機組的安全、穩(wěn)定。

  在火電廠中,運行人員通過計算機發(fā)送開關指令到DCS,DCS接受指令后將指令信息傳至電動執(zhí)行器,使執(zhí)行器按照機組的運行要求來驅動閥門開關。在火電廠投產之初,一般都安裝有各種不同廠家不同型號的電動執(zhí)行器,雖然說每種電動執(zhí)行器都擁有著它自己的特點及優(yōu)勢,不過在火電廠實際運行當中,會出現(xiàn)一 些執(zhí)行器長時間運行后故障頻發(fā),出現(xiàn)拒動、誤動、不傳遞開關信號的狀況,大大降低了火電機組運行的可靠性及經濟性,甚至會帶來一定的危險性。所以,選擇適當型號的電動執(zhí)行器對于火電廠來說是十分重要的。

  以某火電廠為例,其建廠之初,兩臺300MW機組安裝的400多臺電動執(zhí)行器中,所包含的電動執(zhí)行器的種類就有西博思(SIPOS5Flash)、 川儀、揚修、天津百利、SUR-PASS、羅托克及天津津伯,達到七種之多,可是這些執(zhí)行器有的并不能在其所在的位置穩(wěn)定運行,而且由于執(zhí)行器種類過多, 給日常的維護工作帶來了極大的困難。所以根據(jù)現(xiàn)場的實際運行狀況,該電廠的相關技術人員對以上種類的電動執(zhí)行器的運行狀況進行了跟蹤調查,以確定如何使這 些執(zhí)行器穩(wěn)定運行,來確保電廠機組的穩(wěn)定運行。

  西博思(SIPOS5Flash)電動執(zhí)行器,為西門子公司專利產品,因其內部集成了一體化變頻智能控制單元,所以SIPOS5Flash淘汰了傳統(tǒng)執(zhí)行機構所必須的復雜的電機轉向控制箱,具有體積小、定位精準、運行可靠等優(yōu)點,所以在電廠的一些較為重要的閥門處都安裝了此種電動執(zhí)行器。但是經過長期的現(xiàn)場使用,相關的技術人員發(fā)現(xiàn):

①由于現(xiàn)場閥門很多都位于高溫且振動較大的管道上,此種電動執(zhí)行器內部集成了一體化變頻智能控制單元,即我們平時所說的電子板件,所以耐高溫及耐振動能力較差,長時間運行后會發(fā)生控制、電源板損壞等故障,導致執(zhí)行器不能正確動作,為機組的安全穩(wěn)定運行埋下了隱患;

②此種電 動執(zhí)行器的定位工作需要使執(zhí)行器按照既定的閥門開度行走其行程的三分之一以上(即計數(shù)器要旋轉120度以上),而在機組運行時有些閥門是不允許這樣來給閥 門定開關位置的,如汽輪機的高壓缸抽真空閥,一次在機組運行過程中,由于之前檢修工作結束后,閥門定位過緊,致使在閥門關閉過程中,未達到預先設定的關閉 位置即使執(zhí)行器力矩動作,致使操作人員不能及時觀察到閥門的開關狀態(tài),且閥門不具備重新定位條件,在一定程度上為機組的安全穩(wěn)定運行留下了隱患,如果閥門不能正常開關,會使汽輪機凝汽器真空度下降,甚至導致機組非計劃停運的嚴重后果。

  川儀電動執(zhí)行器是在鍋爐管道上使用較為廣泛的一種電動執(zhí)行器,這種電動執(zhí)行器,定位簡單方便,易于操作,開關靈活,從機組投運之初來看此種執(zhí)行器較適合在火電廠的環(huán)境中使用,但是經過一段時間的運行,由于現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣,不但灰塵多,而且管道振動大、溫度高,川儀電動執(zhí)行器同樣為電子板件的電動執(zhí)行器,在這種環(huán)境下,電子板件的壽命會大大縮短,所以此種電動執(zhí)行器運行一段時間后會故障頻發(fā),給日常的檢修維護工作帶來了極大的困難,且經濟性不佳。

  以揚修電動執(zhí)行器為代表的采用接觸器控制的傳統(tǒng)類型的電動執(zhí)行器,這些電動執(zhí)行器初見并沒有上面提到的兩種執(zhí)行器技術先進,看似簡陋,但是經過現(xiàn)場 的實際應用后發(fā)現(xiàn),此種執(zhí)行器在灰塵多、振動大、溫度高的環(huán)境下可以長期穩(wěn)定運行,且控制電纜以插件的形式與執(zhí)行器連接,在機組檢修工作中,當對閥門檢修 時,只需將插件拔下即可,且價格相對較低,可謂是物美價廉;唯一的缺點便是執(zhí)行器通過齒輪定位計數(shù),精度不如電子板件的執(zhí)行器高,對于一些要求精度的閥門 不能使用。

  由此可見,各個種類的電動執(zhí)行器均有自己的優(yōu)點,自然也都必不可少的有自己的缺點,那么要怎樣才能恰當?shù)倪x擇執(zhí)行器的型號來滿足其在火電廠的安全穩(wěn)定運行條件呢?

  通過對這些執(zhí)行器的跟蹤調查及多年的實際應用,該電廠的相關技術人員總結出了一些電動執(zhí)行器使用方面的經驗方法,以保證機組的安全穩(wěn)定運行。首先,針對鍋爐所使用的川儀電動執(zhí)行器故障頻發(fā)(由于電子板件的執(zhí)行器對環(huán)境要求較高,無法長時間在環(huán)境較為惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運行):通過仔細觀察執(zhí)行器的工作地點狀況,技術人員發(fā)現(xiàn)鍋爐的同一個位置的閥門除了配有全開全關功能的電動執(zhí)行器外,還配有帶有調節(jié)功能的電動調節(jié)執(zhí)行器,所以,盡管傳統(tǒng)的揚修電動執(zhí)行器定位并不十分精準,但是應用于此位置不會對設備運行的穩(wěn)定性及經濟性有所影響,因此決定先將部分川儀電動執(zhí)行器更換為揚修執(zhí)行器,經過一段時間的觀察,更換的執(zhí)行器完全能夠滿足鍋爐穩(wěn)定運行的條件,而且執(zhí)行器本身也能長期安全穩(wěn)定運行,大大降低了執(zhí)行器的維護率,也節(jié)約了更換板件的大量資金。其次,對于對電動執(zhí)行器精度要求較為嚴格的閥門(多數(shù)在汽機廠房內,振動大、溫度高,但是并無灰塵),依然使用西博思 (SIPOS5Flash)執(zhí)行器,但是電子板件的電動執(zhí)行器無法在高溫、振動大的環(huán)境下長時間安全穩(wěn)定運行,那么是否可以將執(zhí)行器的控制單元與電機等驅 動部分進行分體安裝呢?通過與執(zhí)行器廠家人員溝通,對電動執(zhí)行器進行了相應的改造,即將電動執(zhí)行器的電子板件驅動部分安裝在常溫、無振動的地方,通過控制 電纜來驅動執(zhí)行器的電動機以使閥門開關。經過一段時間的觀察,執(zhí)行器故障率大大降低,能夠滿足機組安全穩(wěn)定運行的條件;至于一些閥門在機組正常運行狀況 下,不允許進行全開全關定位,就要求在機組停運的條件下,認真

  考慮閥門管道在高溫條件下膨脹的問題,通過經驗在手動將閥門關死后回轉

三圈,使設定位置剛好 合適,以保證其在高溫條件下不發(fā)生力矩保護動作的狀況。 通過對電動執(zhí)行器做了如上調整之后,該電廠所安裝電動執(zhí)行器均能滿足現(xiàn)場實際生產的要求,而且安全穩(wěn)定運行時間大大延 長,改造完成已近四年的時間,只有個別執(zhí)行器偶爾發(fā)生故障,百分之九十以上的執(zhí)行器尚未有故障現(xiàn)象發(fā)生,這不但對機組的安全穩(wěn)定運行提供了強有力的保障,而且單在執(zhí)行器的維護費用方面便節(jié)約了大量的資金,可見,這是一次十分成功的設備改造工程。 由此可見,究竟什么樣的電動執(zhí)行器適合在火電廠中應用,并不是看其所運用到的科技含量有多高,也不是看其在常溫常態(tài)下的 華麗數(shù)據(jù),而是要看其在高溫、高壓、振動大、灰塵多等等極其惡劣的環(huán)境條件下,是否能夠滿足不拒動、不誤動、傳遞信號穩(wěn)定、長時間不發(fā)生故障的要求,只要 能夠達到上述要求,便是適合在火電廠實際環(huán)境中應用的電動執(zhí)行器



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