关于执行机构分体式安装的拓展

关于执行机构分体式安装的拓展

徐四波,金凯,马晓宇

湖北能源集团鄂州发电有限公司  湖北 鄂州436032

摘 要：本文通过对引风机动叶电动执行器频发失速或电机过热保护故障，分析出烟气温度高、风机振动频率快且振动大是其根本原因，设计了电动执行器的分体式安装方式。根据汽泵再循环调节阀上定位器的工作环境，将执行器的分体式安装方式思路引进，设计出定位器分体式安装。实践证明，执行机构分体式安装思路适用于电动、气动方式，成功地解决了现场设备工作环境温度高、振动大的问题，是一种有效地、值得推广的执行机构安装方式。

关键词： 分体式；电动执行器；气动执行器；温度高；振动大

0引言

执行机构在正常运行中，环境温度和设备振动会影响其正常工作，所以执行器的安装方式直接关系到设备能否正常运行。本文讲述的是引风机动叶电动执行器的分体式安装，解决了烟气温度高、风机振动大等问题，并将分体式安装方式拓展到汽泵再循环调节阀等气动调门上，有效的解决了定位器指令、反馈频繁故障问题，实现了执行机构分体式安装方式从电动到气动上的拓展。

1 引风机动叶电动执行器分体式安装

  1.1电动执行器故障原因分析

鄂州电厂二期2*650MW机组正常运行时，引风机动叶执行器频繁发出“失速”或“电机过热保护”报警，DCS无法操作动叶阀位，导致炉膛负压靠单侧引风机调节，严重影响机组安全运行。4台引风机动叶电动执行器均采用的是Rotork品牌IQM调节型系列电动执行器，全部固定安装在风机本体上。

经拆解已故障的电动执行器发现，其电路板上的电容电子元件已经被烤化，内部卡扣接线松散。风机正常运行时，有高温烟气从隔热层散发至电动执行器处，温度高达60℃，并且执行器本体有明显的振动，由此可见，高温烟气和振动大是导致电动执行器故障的根本原因。

  1.2  设计电动执行器分体式安装方式

经过对引风机动叶执行器频繁故障的原因分析得知，电动执行器本体质量上是没有问题的，风机本体的性能是无法改变的，但是可以通过改变电动执行器的安装方式解决问题。通过机械拐臂将电动执行器齿轮箱和风机油缸连杆相结合，设计出电动执行器分体式安装方式，再以静态的大地为基础安装支架，固定了电动执行器本体，使其与风机本体脱离，并保持一定的距离。

这种分体式安装方式有效的解决了环境温度高、振动大问题，但在安装时需要注意的是，电动执行器与液压缸连接的机械拐臂需要定期检查并刷防腐油漆，以免生锈而断裂，机械拐臂的两端固定需使用反锁式插销，以免造成电动执行器齿轮箱与液压缸脱落。

2 分体式安装方式在机组其它气动调门定位器上的拓展

2.1  定位器故障原因分析
2.1.1温度高导致的定位器故障

鄂州电厂二期#3，4机组的2台汽泵再循环使用过多个阀门厂家的一体单气缸式阀门。定位器基本上都在阀芯往上30cm位置，固定在气缸下的支架上。因运行时间长阀门内漏等原因，阀芯处温度很高，扩散至定位器处空气温度已达50℃以上，支架温度在70℃以上。导致定位器内部反馈板等电子元器件故障频发，曾经2个月就要更换一次定位器。严重增加了检修维护成本，也影响汽轮机运行的安全性和回热效率。

2.1.2振动大导致的定位器故障

鄂州电厂三期汽轮机高压加热器的事故疏水调门所在疏水管路，上下级温差高达三百多度，如有管道存水或汽水混合物进入疏水管，极容易造成管路振动，特别是在机组启停机过程中。而长时间存在的高频低幅、低幅高频等不同程度的振动极易造成定位器反馈脱开，盘面显示异常。

2.1.3位置高导致的定位器操作困难

以鄂州电厂二期2台361阀为例，阀门及定位器在巡检平台侧边下方，而从阀门所在的操作平台去定位器那一侧，检修人员需要跨过很粗的管道踩着保温过去才能够着，不安全且不方便检修人员调试，尤其是在机组启动期间，管道振动剧烈、阀门处向外飘汽。

2.2  定位器分体式安装的拓展

鉴于高温影响定位器，而阀门内漏、飘汽，管路振动等机务缺陷不容易处理，从热控专业角度出发最好的办法是将定位器移位至附近低温且振动较小处，即分体式安装。定位器和阀门最直接的连接为反馈，正常情况下，阀门动作带动定位器后面支架在一定角度内旋转产生0-100%的反馈信号。咨询定位器厂家得知，加装非接触式位置检测器后，通过延伸电缆可以将定位器安置在阀门以外安全的位置。可以使定位器避开高温、振动，也方便检修员操作，运行人员巡检。在安装定位器反馈装置时，需要注意固定好反馈连杆的各个连接部件，以免造成反馈波动而使阀门不受控制，由于阀门行程不同，应该选择合适的定位器角度，使反馈连杆的滑槽使用率合适，保证定位器调节时的准确性，提高调节精度。

3  执行机构分体式安装效果

引风机动叶电动执行器分体式安装至今已有3年，没有再发生任何故障，从本质上解决了执行器失速或电机过热保护动作问题，提高了引风机正常运行的稳定性，炉膛负压稳定可靠，机组安全性能提高。汽泵再循环调节阀定位器分体式安装至今已有2年，机组运行中，没有再发生阀门实际未动、反馈在0——80%内波动，也不存在阀门DCS指令为0%、就地阀门实际波动、不受DCS控制。实践证明，执行机构分体式安装从电动方式成功拓展到了气动方式，因此，分体式安装方式再次拓展到了二期锅炉汽水分离汽至疏水扩容器调节阀361阀上，361阀在机组启动时，系统管道振动特别大，阀门外漏时还有蒸汽冒出，定位器反馈经常脱落，运行人员无法控制阀门，检修人员作业过程中人生安全严重受到威胁，定位器的分体式安装成功的解决了问题。

4  节能分析

在2017年夏天，鄂州电厂二期四台引风机动叶电动执行器频繁出现“失速”或“电机过热保护”报警，

在单侧引风机动叶执行器故障下，炉膛压力靠另一侧引风机调节，事故严重时导致机组非计划停机，直接造成经济损失；更换一台新电动执行器需要花费近5万元，机组非计划降出力至50%负荷，同时需要公司大量的人力资源在8小时左右完成抢修工作，期间运行人员停送电、检修人员更换并调试等，机组的安全可靠性得不到保障。

在2018年期间，鄂州电厂#3机A汽泵再循环调节阀就地定位器经常故障，平均每2个月就会出现反馈波动或者是阀门实际波动，更换一台新的单作用西门子定位器需要花费5000元左右，同时#4机组汽泵再循环阀门和二期361阀都存在同样的问题。定位器经过分体式安装改造后，降低了物资成本。

5结语

关于执行机构分体式安装的拓展，解决了二期机组引风机动叶和汽泵再循环的正常调节问题，随着该项目的实施，执行器分体式安装从电动方式成功的拓展到了气动方式，改造后没有出现过任何故障，解决了现场设备工作环境温度高、振动大问题，很大幅度提高了设备的性能和使用寿命，降低了设备运营维护成本，减少了机组非计划降出力以及相应次数，保证了机组运行安全性和可靠性。

参考文献

[1]崔琦.二次风挡板电动执行器的应用和分体式改进. 中国科技信息.2016,(18).

[2]倪平.电动执行器技术改造方案的优化与实施. 华电技术.2012,34,(01).

[3]孙庆山.一种分体式定位器.2021.

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[5]倪平，赵四海，王晓俊，等.气动执行器分体定位器在火力发电厂中的应用. 硅谷.2015,8,(02).

[6]600MW锅炉培训教材，鄂州，2008.