锅炉减温水系统PSL型执行机构故障分析及处理对策

2014-04-16岳文忠任文涛

机电信息 2014年33期

岳文忠任文涛

（丰镇发电厂，内蒙古乌兰察布012100）

0 引言

减温水系统是丰镇发电厂重要的自动调节系统，其投入的好坏直接影响到机组的安全稳定与否，执行机构经常发生故障会加大运行人员的工作量。现在各台机组大量使用的PSL型执行机构，由于自身结构设计方面的缺陷，还有同门芯搭配方面存在许多问题，常常影响机组出力，且无法保证机组的安全稳定运行。故我们决定从实践出发，找出PSL型执行机构及其相关设备存在的问题。

1 设备概况

丰镇发电厂有6台200 MW机组，锅炉是武汉锅炉厂生产的WG670／140-Ⅱ型、一次中间再热、自然循环、固态排渣煤粉炉，配套的汽轮机是哈尔滨汽轮机厂生产的型号为N200-12.7／535／535、超高压、一次中间再热、单轴、三缸、三排汽、冲动凝汽式汽轮机。每台机组锅炉减温水执行器包括过热器备用减温执行器、一级减温执行器、二级减温执行器、再热器备用减温执行器和事故喷水执行器，6台炉共有60台执行机构，其中有25台是PSL型执行机构。

2 PSL执行机构故障原因分析

根据有关PSL减温水执行机构的缺陷统计，并对6台机组的减温水系统大小修中PSL减温水执行机构出现的问题进行了统计，分析故障原因为：

（1）PSL执行机构长年累月运行，动作频繁，轴承容易损坏。轴承损坏是引起PSL执行机构故障的主要原因。

（2）PSL执行机构铜套与输出轴之间配合的好坏是直接影响调整门调节品质的重要因素，保证执行机构铜套与输出轴之间的适当润滑就显得相当重要，在执行机构工作3个月左右，对PSL执行机构通过加油孔在铜套与执行机构输出轴之间加入少量的高级润滑脂，这样就保证了执行机构铜套与输出轴之间的良好配合。通过上述检查与调整，减少了执行机构的动作次数，提高了铜套动作的灵活性，加强了执行机构动作的效果。说明铜套损坏也是引起PSL执行机构故障的原因。

（3）PSL执行机构内部锁紧传动齿轮螺丝常发生松脱现象，锁紧螺丝安装时紧力过大，使得发生机械过紧的情况时螺丝断裂，造成卡涩现象。说明执行机构内部紧固锁母及固定轴承的一圈小螺母松动也是引起PSL执行机构故障的原因。

（4）温度高、振动大、环境差、机械卡涩对执行机构的影响以及减温水自动调整系统参数不合理等原因。

3 采取的措施

（1）针对PSL执行机构多发的轴承老化卡涩问题，对6台炉连续运行3个月以上的PSL执行机构利用各种检修机会进行了全面检查。改变了以往的发生一起设备故障处理一个缺陷的检修方法，对润滑脂减少或变质的轴承更换了润滑脂，对轴承已经发生了变形、卡涩现象的进行了更换，从而保证了轴承的传动效果，达到了PSL执行机构轴承传动灵活的目的。

（2）针对PSL执行机构铜套磨损严重、常发生故障的问题，利用设备巡检、机组消缺等机会对现场所有PSL执行机构进行认真观察，在执行机构动作时观察有无反复动作情况、有无卡涩现象、开关动作时有无死行程。发现PSL型执行器存在死行程时重新调整PSL执行机构与锅炉调整门门杆的连接，使得执行机构动作时无论是开还是关，只要输出轴动作锅炉调整门门杆马上随动，保证将死行程降到最小。发现执行机构动作频繁时，调整电路板上的灵敏度电位器，使得执行机构死区在一个合理的范围之内，降低执行机构动作频率。

（3）针对执行机构内部紧固锁母及固定轴承的一圈小螺母松动原因，为PSL执行机构的解体检修制定了相关的检修规程，使得今后PSL执行机构检修过程中有相对统一的检修标准，保证在今后的检修中不发生类似问题。

（4）现场环境温度较高，实测环境温度为45～52℃，由于执行机构长时间在高温的环境下工作，使得电路板上的电子元器件容易发生老化。针对这一问题重新对锅炉减温水管道和调整门的保温措施进行完善，降低管道散热，从而降低执行机构的温度，延长电路板上电子元器件的使用寿命。

现场减温水平台振动较大，主要来自减温水管道的振动。由于电路板上的电子元件都是焊接在电路板上的，长时间的振动会使得焊口松动，接触不良。因此时常发生执行机构阀位摆动，阀位摆动又造成了执行机构实际阀位的摆动，使得调节品质下降。对电路板上的电子元器件是否松动进行认真检查并进行加固。

现场环境中粉尘浓度较高，执行机构密封性能较差，这一点也直接影响阀位指示电路板上电子元器件的使用寿命。

（5）防止发生机械卡涩时对执行机构造成伤害。近几年本厂所用的煤种时常发生变化，其中劣质煤使用的也相当多，再加上机组负荷不稳定，经常进行调峰，这就加大了机组调整难度，也使得减温水调整难度加大，调整频率增加，调整幅度加大。锅炉减温水调整门由于长时间频繁动作，发生卡涩现象相当普遍。

针对此状，深入现场与运行人员进行沟通，告知运行人员一些PSL执行机构的工作原理和本厂使用的智深公司的MCS系统的一些常识问题。由于调整门执行机构动作指令与阀位反馈之间只要存在1%的偏差，智深公司的MCS系统就会发出动作指令，要求执行机构动作来消除此偏差。所以在调整门机械部分发生卡涩现象时，执行机构无法消除偏差就会一直带电，直到偏差消失。这就要求运行人员加强监盘时的责任心，发现调整门执行机构动作指令与阀位反馈之间偏差加大时能够及时联系检修进行处理，同时将调整门执行机构动作指令与阀位反馈人为对齐消除偏差，保证发生这种情况时不对执行机构造成伤害。

（6）对于减温水自动调整系统参数不合理情况，决定根据锅炉调整门的特性重新调整控制系统的参数。由于锅炉减温水调整门的流量特性是随使用时间、磨损情况以及系统压力等具体情况的变化而发生变化的，所以一定要根据具体情况进行调整。经过认真研究，决定从两个方面对调整系统参数进行修改：1）修改执行机构动作指令与阀位反馈之间的动作偏差。当发现执行机构出现在一定的比较小范围内反复不断的来回调整时，就要将执行机构动作指令与阀位反馈之间的动作偏差加大到1.5%或更大一些，只要能保证减温水的调整效果，尽量减少执行机构动作次数。2）调整门出现漏流量偏大的情况时或流量特性发生大的变化时，要通过改变PID调节系统中比例、积分、微分等参数，改善调节系统品质，使其适应减温水调节系统的要求。只有拥有一个合适的参数才能减少执行机构动作次数，保证执行机构在该动的时候不会出现拒动现象。

以上6项措施实施后，PSL执行机构共发生各种形式故障7次，比实施前一年的50次减少了43次。以每次发生缺陷处理需要3 h计算，需要降负荷50 MW，全年累计减少电量损失：50×3×43＝645万k W·h。按约0.35元／k W·h电价计算，全年少损失645×0.35＝225.75万元。