火电厂锅炉风门挡板操作故障分析与处理对策探讨

2021-04-06王吉魁

科学与信息化 2021年9期

王吉魁

贵州黔西中水发电有限公司贵州毕节 551500

引言

火电厂中必不可少的机械设备就是锅炉风机了，锅炉风机主要是由密封风机、送风机、一次风机和引风机等组成，它消耗的电量达整个发电厂的电量的1.5%～3.0%。引风机由于长期不停工作，且引风机运行的环境其实是比较恶劣的，所以引风机出现的故障概率是比较大的，平均每年发生故障的两次，但是送风机每年发生故障的概率是0.4次，这么一对比就发现引风机发生故障会导致机组非计划性的停运。

控制锅炉运行最先接收到控制命令之一的是锅炉的风门挡板。如果在对锅炉风门挡板的控制系统中由于“控制单元”发生故障而导致风门挡板没有办法得到及时的控制的情况是经常发生的。工人经常在现场手动调节风门挡板，这会造成人力资源的极大浪费，并且如果风门挡板没有得到及时的控制，那可能会造成锅里被迫停止或者是负荷运行，严重的时候可能会导致生命危险。由此可见，锅炉风门挡板的正常运行对火电厂至关重要。

1 风门故障的常见原因

组合式挡板门是锅炉烟道中最为常见的一种，这种挡板门一般是由两套一样的多轴的风门拼接而成，它是由转动装置中的各挡板叶片同时转动来实现的，在转动过程中，会忽视两个风门之间的连接段会出现热膨胀的作用，热膨胀会导致这两个风门之间的空隙变小，导致连接段的框架变形从而阻碍了挡板的叶片的转动。锅炉风门中还有单轴风门，这种单轴风门一般在风门打开时会有一个极限装置，以防止风门被过度打开。

风门的各个挡板的开度不一样也会导致运行出现错误，这种现象通常发生在多轴风门之中，如果风门的各个挡板之间的开合度不一样，比如有的受到位置的限制，有的则是没有打开，若当时的判断挡板开合度的情况是以受阻的风门为标准，那会出现风门已经全部打开，但是此时的风力其实是并未全开的，这会达不到运行的要求，可能会造成燃料过度使用的情况。风门在出厂之前会在门轴处涂防锈的润滑剂，长时间的使用，这些油脂就会干化变质，最终会导致门轴生锈腐蚀转不动，这时只需要将风门进行拆卸，重新添加润滑脂就可以[1]。

2 改进措施

为了顺应现在的发展方式，根据以上提出的问题，尾门经过不断地实验研究，设计了一种如下图所示的新型的锅炉风门挡板的自动控制系统驱动电路，驱动电路中由电流信号处理电路、显示器、A/D转换电话、工作源电路以及开关电路五个部分组成的。

在以上电路设计中，我们启动的方式是采用的220V，50Hz的交流电来进行执行的。为了保证资源的充分利用，我们还在设计中使用了变压器T，T变压器会将220V AC变为两路的9V AC，经过滤波器、稳压、整流的处理之后会输出+5V的一个直流电压，这个直流电压会给A/D显示器、转换器ICL 7107以及放大器OP07D提供一个工作电源。一下图中的电阻器R3,R4，R5为+5V DC进行分压后，会给转换器ICL 7107提供一个参考电压。

转换器ICL 7107,即图中右边的一部分，这个转换器具有自校零、单参考电压、自动极性和具有3位精度以及静态七段码的输出功能，还有一个重要的是A/D转换器可以直接驱动LED显示器。A/D转换器ICL 7107采用的是双积分的A/D转换器，而双积分的A/D转换器又采用的是间接式的A/D转换技术来转换的电路。A/D转换技术是先将模拟的电压转换成需要的积分时间，通过数字脉冲的计时方法将积分时间转换为计数脉冲数，最后计数脉冲数会代表模拟输入电压大小的脉冲数变成我们需要的BCD码或者是二进制数输出。ICL 7107转换器具有强大的干扰能力，使用起来非常方便，并且这个转换器的性能十分强，相比于组合的自校零电路来讲，价格方面也比较合适。

图1 驱动电器线路图

驱动电路中的电流信号处理电路，两级滤波电路是由R9,R10,C9,C10以及R8组成的，R6,R7共同构成了分压器，它会对信号电压进行分压，并且向转换器提供输入信号电压，信号取样电阻是由R11组成的，OP07D是一个运算放大器，它的输出端和方向输入端相连接，这样这个运算放大器其实是充当了一个高阻滤波器。

在图的左上角还有一个开关电路，很明显，这里设计了电源开关S，启动和停止的开关按钮（ON、OFF）。插头接线中有6根线是与驱动电路相连的，这么做是为了增加这个系统的抗干扰能力，以便实验有更好的效果。与插座接线相连的S11-S14是常闭的节点，S21-S24是常开的节点，这八个节点是为了现场实践使用设计的。开的按钮是管控这风门挡板的阀位增大的变化，停止按钮管控着减小风门挡板的阀位。

在使用这个驱动电路或者是维护校正时，可以将驱动电路直接插入执行机构的电路中，通过调节开关按钮就可以直接的校正。经过以上的实验可以得到，I+端接收到4mA的电流信号时，LED显示屏上会显示004.0。当这个实验被直接使用在实际生活当中时，驱动电路和风门挡板的独立工作是通过控制电源开关S的八个常开节点以及常闭节点来实现的。当锅炉在进行工作时，常开节点闭合，整个驱动电路会处于运行当中，常闭节点会断开，这会切断风门挡板的自动控制系统。在之前也介绍过ON和OFF按钮是控制风门挡板阀位的大小的，挡板阀位反馈信号会通过A/D转换器的转换，然后其信号会在LED屏中显示。在锅炉的正常运行中，如果风门挡板系统出现了故障，可以直接让常开的四个节点闭合，那驱动电路就会投入使用，这就会及时的控制风门挡板，大大降低了人力节约资源[2]。