0 概 述
韶关电厂#10机组是东方集团有限公司生产的300MW配套机组。其中,锅炉为引进美国F&W公司技术由东方锅炉厂生产的“W ”型火焰锅炉,该炉制粉系统采用正压直吹式制粉系统,在一次风进入磨煤机前,设有一次风关断门也称快关挡板、总风门,起到快速关断一次风的作用,该门采用压缩空气作动力,推动气缸内活塞动作来带动门板移动,实现挡板开关。
1 存在的问题
在实际运行过程中,快关挡板时常出现该开时开不了,该关时关不了,在磨煤机运行当中自动关闭的现象。在机组需要启磨加负荷的时候,如果快关挡板打不开,则磨煤机无法开启,检修人员处理时需要一定的时间,这就影响了机组正常带负荷;当磨煤机正常运行时,如果快关挡板突然关闭,将引起磨煤机跳闸,锅炉燃烧不稳,增加了不必要的燃油量,并直接造成机组甩负荷,影响了机组的效益和安全;磨煤机停运后,快关挡板没有关闭,一次风进入磨煤机,磨煤机内的煤粉可能会从磨煤机的颈轴漏出,散落在磨煤机油系统周围,形成火灾隐患,同时稀疏的风粉混和物吹入炉膛,对炉膛稳定燃烧产生影响。因此,磨煤机快关挡板无法正常运行的问题亟待解决。
2 调查与分析
首先,我们从原控制系统接线图入手进行分析。接线图如图1 所示。

控制系统工作过程如下:
(1 )开启过程:D CS发出开指令(脉冲信号),松开电磁阀SV2、中间继电器ZJ1同时带电,这时通过ZJ2的常闭副触点与Z J 1 的常开副触点维持松开电磁阀S V 2 工作,从而起到一个开指令的自保持作用,当气缸松到位后, 开电磁阀S V 4 带电,推动气缸带动快关挡板实现快关挡板的开启,当开到位后,中间继电器ZJ2带电,将开指令的自保持回路断开,完成快关挡板的开启。
(2)关闭过程:DCS 发出关指令(长信号),关电磁阀SV3带电,当关到位行程开关SR3接通后,锁紧电磁阀SV5带电,将快关挡板锁住防止快关挡板误开启,当锁紧行程开关SR4接通后,中间继电器ZJ4带电,从而将长信号的关指令断开,完成快关挡板的关闭。以上设计在理论上切实可行,但是在实际的生产过程中由于现场工作条件(主要是积灰等)所限,负责带动快关挡板开启的气缸时常开不到位。下面让我们来分析一下气缸的工作原理,如图2 所示。

压缩空气进入气缸,推动活塞带动门板移动,由于现场环境的问题,门板活动空间的内部经常有灰进入,堵住门板的移动范围,从而造成活塞的开位置区域经常变化,经调查,最大变化范围达2 5 c m ,而我们的行程开关的监测范围仅为3cm,这就造成了我们的行程开关经常监测不到活塞的开状态,然而通过以上的分析我们可以看出,原来的控制回路要求在开的过程中必须可靠地监测到活塞的开状态才能将开指令的自保持回路断开,如果开指令不能断开,那么接下来要关快关挡板将使就地开、关两个电磁阀同时带电,气缸就不会动作,这就是为什么开失败后关也会失败,同时电磁阀长期带电必定会影响其使用寿命,进一步造成设备隐患。显然要从根本上解决快关挡板故障率高的问题就要从改善行程检测这个根本问题上入手。
3 优化措施
由于气缸不属于机械方面的问题,而挡板改造费用又太大,并且也没有找到适合的替代产品,因此更换气缸是不现实的。因为活塞动作范围大,到目前为止,更没有找到一种新型号的磁性行程开关可以检测如此大的范围,因而行程开关改造也不在考虑范围。我们考虑依据原有的控制原理图,寻求解决行程开关无法正常检测的突破口。
在这里,受DCS系统开指令自保持回路的启发,虽然活塞每次全开的位置不确定,但是通过长期的观察还是可以确定它最短的开位置,如果将行程开关放到这个活塞的“必经之地”加以自保持回路的功效,相信必定可以实现快关挡板的自由动作。有了控制策略,我们将原控制原理图优化来实现这个策略。改进前后控制原理图如3所示。

从改进后的控制原理图可见,只要在活塞开的过程中行程开关检测到活塞已开到预定位置即可,不要求活塞最后停的位置在行程开关检测范围内,这样只要行程开关位置定好,行程检测问题就彻底解决了。利用机组维修的机会,我们根据改进后的控制原理接线图进行改造,并且在现场安装了4 个密封性能好的端子箱,给裸露的控制电缆加金属软管,整治绝缘层老化的芯线。现场端子箱安装、接线和电缆整治完成后,电缆绝缘性能提高,布线整齐、美观,接线牢固,接线不再裸露、松脱。改造完成后,进行了试验,只要活塞开位置超过全开位置前的2 8 c m ,行程开关就可以检测到活塞的动作,并且控制过程可以顺畅的执行完毕,完成开门和关门的操作。
4 结束语
通过对韶关发电厂#10炉磨煤机快关挡板控制回路的改进,彻底解决了磨煤机快关挡板操作不灵的问题,确保了机组的安全生产。改造本身虽然简单,但却是解决恶劣工况下设备检测问题的一个有效方法,希望能为设备有类似情况的单位提供了一些参考。
参考文献
1 #10机组锅炉驱动装置控制接线图.#10机组设计资料
2 #10机组磨煤机快关挡板控制原理图.#10机组设计资料




