論電動(dòng)執(zhí)行器在火電廠的實(shí)際應(yīng)用

劉殿秋

摘要：集成一體化變頻智能控制單元的電動(dòng)執(zhí)行器節(jié)約空間、定位精準(zhǔn)，但是抵抗惡劣環(huán)境的能力較差；傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行器定位精準(zhǔn)度略差、且體積相對(duì)大些，但是抵抗惡劣環(huán)境能力較強(qiáng)。那么究竟什么樣的電動(dòng)執(zhí)行器更適合在火電廠中應(yīng)用？其實(shí)，適合火電廠實(shí)際應(yīng)用的執(zhí)行器并不是看其所運(yùn)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(dòng)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(dòng)、不誤動(dòng)、傳遞信號(hào)穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生故障的要求，只要能夠達(dá)到上述要求，便是適合在火電廠實(shí)際應(yīng)用的電動(dòng)執(zhí)行器。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)執(zhí)行器 火電廠 實(shí)際應(yīng)用

電動(dòng)執(zhí)行器是通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)閥門，使閥門達(dá)到全開或者全關(guān)位置的設(shè)備，電動(dòng)執(zhí)行器在火電廠有著非常廣泛的應(yīng)用，是火電廠自動(dòng)化控制不可或缺的一部分，以一座擁有兩臺(tái)300MW機(jī)組的中型火電廠為例，其所用到的電動(dòng)執(zhí)行器數(shù)量就能達(dá)到400至500臺(tái)。而這些執(zhí)行器能否不拒動(dòng)、不誤動(dòng)地穩(wěn)定運(yùn)行，也直接關(guān)乎著機(jī)組的安全、穩(wěn)定。

在火電廠中，運(yùn)行人員通過計(jì)算機(jī)發(fā)送開關(guān)指令到DCS，DCS接受指令后將指令信息傳至電動(dòng)執(zhí)行器，使執(zhí)行器按照機(jī)組的運(yùn)行要求來驅(qū)動(dòng)閥門開關(guān)。在火電廠投產(chǎn)之初，一般都安裝有各種不同廠家不同型號(hào)的電動(dòng)執(zhí)行器，雖然說每種電動(dòng)執(zhí)行器都擁有著它自己的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，不過在火電廠實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，會(huì)出現(xiàn)一些執(zhí)行器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后故障頻發(fā)，出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)、不傳遞開關(guān)信號(hào)的狀況，大大降低了火電機(jī)組運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性，甚至?xí)硪欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性。所以，選擇適當(dāng)型號(hào)的電動(dòng)執(zhí)行器對(duì)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(tái)300MW機(jī)組安裝的400多臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行器中，所包含的電動(dòng)執(zhí)行器的種類就有西博思（SIPOS 5 Flash）、川儀、揚(yáng)修、天津百利、SURPASS、羅托克及天津津伯，達(dá)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(yùn)行，而且由于執(zhí)行器種類過多，給日常的維護(hù)工作帶來了極大的困難。所以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，該電廠的相關(guān)技術(shù)人員對(duì)以上種類的電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行狀況進(jìn)行了跟蹤調(diào)查，以確定如何使這些執(zhí)行器穩(wěn)定運(yùn)行，來確保電廠機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

西博思（SIPOS 5 Flash）電動(dòng)執(zhí)行器，為西門子公司專利產(chǎn)品，因其內(nèi)部集成了一體化變頻智能控制單元，所以SIPOS 5 Flash淘汰了傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所必須的復(fù)雜的電機(jī)轉(zhuǎn)向控制箱，具有體積小、定位精準(zhǔn)、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以在電廠的一些較為重要的閥門處都安裝了此種電動(dòng)執(zhí)行器。但是經(jīng)過長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)使用，相關(guān)的技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)：

①由于現(xiàn)場(chǎng)閥門很多都位于高溫且振動(dòng)較大的管道上，此種電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部集成了一體化變頻智能控制單元，即我們平時(shí)所說的電子板件，所以耐高溫及耐振動(dòng)能力較差，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)發(fā)生控制板、電源板損壞等故障，導(dǎo)致執(zhí)行器不能正確動(dòng)作，為機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行埋下了隱患；②此種電動(dòng)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(jì)數(shù)器要旋轉(zhuǎn)120度以上），而在機(jī)組運(yùn)行時(shí)有些閥門是不允許這樣來給閥門定開關(guān)位置的，如汽輪機(jī)的高壓缸抽真空閥，一次在機(jī)組運(yùn)行過程中，由于之前檢修工作結(jié)束后，閥門定位過緊，致使在閥門關(guān)閉過程中，未達(dá)到預(yù)先設(shè)定的關(guān)閉位置即使執(zhí)行器力矩動(dòng)作，致使操作人員不能及時(shí)觀察到閥門的開關(guān)狀態(tài)，且閥門不具備重新定位條件，在一定程度上為機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行留下了隱患，如果閥門不能正常開關(guān)，會(huì)使汽輪機(jī)凝汽器真空度下降，甚至導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)的嚴(yán)重后果。

川儀電動(dòng)執(zhí)行器是在鍋爐管道上使用較為廣泛的一種電動(dòng)執(zhí)行器，這種電動(dòng)執(zhí)行器，定位簡(jiǎn)單方便，易于操作，開關(guān)靈活，從機(jī)組投運(yùn)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(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，由于現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，不但灰塵多，而且管道振動(dòng)大、溫度高，川儀電動(dòng)執(zhí)行器同樣為電子板件的電動(dòng)執(zhí)行器，在這種環(huán)境下，電子板件的壽命會(huì)大大縮短，所以此種電動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)故障頻發(fā)，給日常的檢修維護(hù)工作帶來了極大的困難，且經(jīng)濟(jì)性不佳。

以揚(yáng)修電動(dòng)執(zhí)行器為代表的采用接觸器控制的傳統(tǒng)類型的電動(dòng)執(zhí)行器，這些電動(dòng)執(zhí)行器初見并沒有上面提到的兩種執(zhí)行器技術(shù)先進(jìn)，看似簡(jiǎn)陋，但是經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，此種執(zhí)行器在灰塵多、振動(dòng)大、溫度高的環(huán)境下可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，且控制電纜以插件的形式與執(zhí)行器連接，在機(jī)組檢修工作中，當(dāng)對(duì)閥門檢修時(shí)，只需將插件拔下即可，且價(jià)格相對(duì)較低，可謂是物美價(jià)廉；唯一的缺點(diǎn)便是執(zhí)行器通過齒輪定位計(jì)數(shù)，精度不如電子板件的執(zhí)行器高，對(duì)于一些要求精度的閥門不能使用。

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

通過對(duì)這些執(zhí)行器的跟蹤調(diào)查及多年的實(shí)際應(yīng)用，該電廠的相關(guān)技術(shù)人員總結(jié)出了一些電動(dòng)執(zhí)行器使用方面的經(jīng)驗(yàn)方法，以保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。首先，針對(duì)鍋爐所使用的川儀電動(dòng)執(zhí)行器故障頻發(fā)（由于電子板件的執(zhí)行器對(duì)環(huán)境要求較高，無法長(zhǎng)時(shí)間在環(huán)境較為惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行）：通過仔細(xì)觀察執(zhí)行器的工作地點(diǎn)狀況，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)鍋爐的同一個(gè)位置的閥門除了配有全開全關(guān)功能的電動(dòng)執(zhí)行器外，還配有帶有調(diào)節(jié)功能的電動(dòng)調(diào)節(jié)執(zhí)行器，所以，盡管傳統(tǒng)的揚(yáng)修電動(dòng)執(zhí)行器定位并不十分精準(zhǔn)，但是應(yīng)用于此位置不會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性有所影響，因此決定先將部分川儀電動(dòng)執(zhí)行器更換為揚(yáng)修執(zhí)行器，經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，更換的執(zhí)行器完全能夠滿足鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的條件，而且執(zhí)行器本身也能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，大大降低了執(zhí)行器的維護(hù)率，也節(jié)約了更換板件的大量資金。其次，對(duì)于對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器精度要求較為嚴(yán)格的閥門（多數(shù)在汽機(jī)廠房?jī)?nèi)，振動(dòng)大、溫度高，但是并無灰塵），依然使用西博思（SIPOS 5 Flash）執(zhí)行器，但是電子板件的電動(dòng)執(zhí)行器無法在高溫、振動(dòng)大的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間安全穩(wěn)定運(yùn)行，那么是否可以將執(zhí)行器的控制單元與電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行分體安裝呢？通過與執(zhí)行器廠家人員溝通，對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行了相應(yīng)的改造，即將電動(dòng)執(zhí)行器的電子板件驅(qū)動(dòng)部分安裝在常溫、無振動(dòng)的地方，通過控制電纜來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器的電動(dòng)機(jī)以使閥門開關(guān)。經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，執(zhí)行器故障率大大降低，能夠滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的條件；至于一些閥門在機(jī)組正常運(yùn)行狀況下，不允許進(jìn)行全開全關(guān)定位，就要求在機(jī)組停運(yùn)的條件下，認(rèn)真考慮閥門管道在高溫條件下膨脹的問題，通過經(jīng)驗(yàn)在手動(dòng)將閥門關(guān)死后回轉(zhuǎn)三圈，使設(shè)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(hù)動(dòng)作的狀況。

通過對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器做了如上調(diào)整之后，該電廠所安裝電動(dòng)執(zhí)行器均能滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)的要求，而且安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間大大延長(zhǎng)，改造完成已近四年的時(shí)間，只有個(gè)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(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障，而且單在執(zhí)行器的維護(hù)費(fèi)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(shè)備改造工程。

由此可見，究竟什么樣的電動(dòng)執(zhí)行器適合在火電廠中應(yīng)用，并不是看其所運(yùn)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(dòng)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(dòng)、不誤動(dòng)、傳遞信號(hào)穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生故障的要求，只要能夠達(dá)到上述要求，便是適合在火電廠實(shí)際環(huán)境中應(yīng)用的電動(dòng)執(zhí)行器。

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