空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)報(bào)警的邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

程海瀟

摘 要：空氣預(yù)熱器是發(fā)電廠中極為重要的輔助設(shè)備，空預(yù)器轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀態(tài)需要進(jìn)行密切監(jiān)視，并且設(shè)有可靠的報(bào)警裝置，因此本文針對(duì)空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)報(bào)警展開(kāi)研究。首先簡(jiǎn)單了解空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要作用，然后針對(duì)實(shí)際案例并詳細(xì)分析故障原因，最后得出空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)報(bào)警邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容以及優(yōu)化效果。以期為相關(guān)人員解決類似問(wèn)題提供參考，讓空預(yù)器得到穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：停轉(zhuǎn)報(bào)警；RB控制邏輯；輔助電機(jī)

中圖分類號(hào)：TK223.34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0188-02

1 空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要作用

空氣預(yù)熱器，也稱為空預(yù)器是一種預(yù)熱設(shè)備，主要用來(lái)提高鍋爐的熱交換性能，降低熱量損耗。空預(yù)器通過(guò)散熱片將鍋爐尾部煙道中所排出煙氣攜帶的熱量，引入鍋爐前的空氣中，達(dá)到預(yù)熱空氣的目的，空氣預(yù)熱器有三種不同的類型，其中最常用的是管式空氣預(yù)熱器[1]。但是這種預(yù)熱器的受熱面較大，保證較為困難，因此回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的使用相對(duì)較多，無(wú)論是管式預(yù)熱器還是回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，都存在一定的缺陷，在長(zhǎng)時(shí)間的使用中，容易產(chǎn)生腐蝕和堵灰。這樣的情況下，就容易引發(fā)空氣預(yù)熱器著火，轉(zhuǎn)子變形，繼而導(dǎo)致漏風(fēng)，引發(fā)一系列的停機(jī)問(wèn)題，給發(fā)電廠帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，但是通過(guò)對(duì)空預(yù)器控制邏輯的修改優(yōu)化，就能夠有效解決這一問(wèn)題，提高空氣預(yù)熱器的停轉(zhuǎn)報(bào)警性能，讓相關(guān)人員及時(shí)的展開(kāi)處理，將危害控制在最小范圍內(nèi)。

2 空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)例分析

2.1 空氣預(yù)熱器的故障概述

2.1.1 跳閘停機(jī)故障

受空預(yù)器扇形板自動(dòng)跟蹤不良的影響，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的阻力增加，主馬達(dá)液力耦合器容易在熔塞作用的影響下出現(xiàn)高溫熔漏油，最終失去傳遞動(dòng)力的能力。在這種情況下，空預(yù)器在實(shí)際上已經(jīng)不工作，但是主馬達(dá)持續(xù)運(yùn)行，在這種情況下，熱工控制系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為空預(yù)器沒(méi)有跳閘，并且沒(méi)有觸發(fā)空預(yù)器的相關(guān)功能，導(dǎo)致溫度快上升。

2.1.2 堆灰停機(jī)故障

空預(yù)器的清潔度是影響其運(yùn)行質(zhì)量的重要因素，但是在運(yùn)行階段，堆灰停機(jī)故障依然存在，主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）氣源只能由輔汽提供，在機(jī)組低負(fù)荷狀態(tài)下面若需要轉(zhuǎn)換到主汽吹灰，則會(huì)面臨著自動(dòng)切換困難的問(wèn)題；（2）只能滿足一次吹灰的要求，但是在鍋爐啟動(dòng)階段，空預(yù)器吹灰需要持續(xù)、循環(huán)的吹灰，但是設(shè)備無(wú)法滿足其基本要求。

2.1.3 高溫停機(jī)故障

根據(jù)典型的空氣預(yù)熱器跳閘過(guò)程，認(rèn)為都會(huì)導(dǎo)致空氣預(yù)熱器RB動(dòng)作。在這種情況下，假設(shè)RB邏輯根據(jù)燃燒器投入情況，并快速切除部分燃燒器，將投入到爐膛的燃料量控制在合理的水平下，受高溫停機(jī)的故障影響，空氣預(yù)熱器的運(yùn)行信號(hào)無(wú)法被識(shí)別，并且經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器RB邏輯判斷后，也將會(huì)觸發(fā)空氣預(yù)熱器的RB動(dòng)作，切除部分燃燒器來(lái)改善機(jī)組的負(fù)荷情況，在這種情況下，RB將會(huì)直接影響設(shè)備的正常運(yùn)行水平。

2.2 空氣預(yù)熱器的邏輯優(yōu)化

2.2.1 跳閘停機(jī)故障

經(jīng)過(guò)對(duì)空氣預(yù)熱器產(chǎn)生故障的具體情況分析可以得出，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，空氣預(yù)熱器的邏輯存在不合理之處，因此需要對(duì)其進(jìn)行邏輯優(yōu)化，從而優(yōu)化空氣預(yù)熱器停轉(zhuǎn)時(shí)的報(bào)警效果。在空氣預(yù)熱器發(fā)生跳閘情況時(shí)，工作人員需要啟動(dòng)輔助電機(jī)進(jìn)行自投。若空氣預(yù)熱器在發(fā)生跳閘之前沒(méi)有其他明顯的運(yùn)轉(zhuǎn)故障，則可以進(jìn)行一次強(qiáng)制關(guān)閉主電機(jī)。若主輔電機(jī)都產(chǎn)生了跳閘的情況，在沒(méi)有開(kāi)關(guān)過(guò)載保護(hù)時(shí)，工作人員可以根據(jù)實(shí)際需求啟動(dòng)主電機(jī)或者輔助電機(jī)。當(dāng)空氣預(yù)熱器發(fā)生跳閘且不能自主恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)，工作人員可以采用單側(cè)檢修的方法，在確定關(guān)閉跳閘側(cè)的空氣預(yù)熱器煙氣進(jìn)口擋板以及其他設(shè)備之后，對(duì)空氣預(yù)熱器的火災(zāi)報(bào)警畫(huà)面進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控，判斷火情發(fā)展趨勢(shì)，防止其繼續(xù)蔓延。

2.2.2 堆灰停機(jī)故障

根據(jù)空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的具體分析，針對(duì)其由于堆灰現(xiàn)象引起的停機(jī)故障問(wèn)題，可以在原空氣預(yù)熱器吹灰順控的基礎(chǔ)上額外增設(shè)自動(dòng)化的吹灰設(shè)備設(shè)計(jì)。這種在原設(shè)計(jì)邏輯上增設(shè)吹灰裝置的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)有兩個(gè)大方面：第一，增加主汽輔汽選擇裝置，將其靈活的切換到自動(dòng)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)功能。利用這種方式使得吹灰順控每進(jìn)行一次吹灰工作，送出的空預(yù)器設(shè)計(jì)中的脈沖累積模塊便隨之累積一次。第二，在增設(shè)自動(dòng)化吹灰設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，其操作的首先應(yīng)該是打開(kāi)進(jìn)汽閥以及疏水閥，確保疏水溫度以及疏水時(shí)間能夠達(dá)到設(shè)計(jì)需求。其次，根據(jù)實(shí)際的疏水情況以及第一次的吹灰順序來(lái)把控關(guān)閉疏水閥的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)吹灰的目的。

2.2.3 高溫停機(jī)故障

對(duì)于空氣預(yù)熱器邏輯設(shè)計(jì)中的高溫停機(jī)故障來(lái)說(shuō)，需要根據(jù)所用設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)使用資料，對(duì)主馬達(dá)以及輔助馬達(dá)在單獨(dú)運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行充分的了解和掌握。在對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，如果主馬達(dá)出現(xiàn)故障，通常會(huì)利用輔助馬達(dá)來(lái)進(jìn)行帶滿負(fù)荷。馬達(dá)長(zhǎng)期的帶滿負(fù)荷工作狀態(tài)雖然不會(huì)對(duì)空氣預(yù)熱器造成較大的損害，但是會(huì)使其出現(xiàn)相應(yīng)程度上的磨損。所以一旦發(fā)現(xiàn)主馬達(dá)出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)立即對(duì)其采取處理，并且定期檢查馬達(dá)超越離合器的溫度，防止出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。

2.3 空氣預(yù)熱器優(yōu)化后效果

在對(duì)空氣預(yù)熱器的控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化后，鍋爐的空氣預(yù)熱器系統(tǒng)得到了全面的優(yōu)化，自動(dòng)化程度全面提高，相關(guān)運(yùn)行人員只需觸發(fā)相應(yīng)的程序，就能夠讓空預(yù)器進(jìn)行自動(dòng)化控制，滿足空預(yù)器穩(wěn)定運(yùn)行的需求，也不需要控制人員在機(jī)械運(yùn)行的過(guò)程中，進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)，根據(jù)自動(dòng)、手動(dòng)的不同操作，實(shí)現(xiàn)復(fù)位、跳步等功能[2]。從根本上減少運(yùn)行人員的工作量，降低了監(jiān)督力度，從側(cè)面對(duì)人力資源優(yōu)化起到輔助作用，此外，通過(guò)空氣預(yù)熱器的邏輯設(shè)計(jì)優(yōu)化，還能夠?qū)崿F(xiàn)空預(yù)器停轉(zhuǎn)報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

空氣預(yù)熱器的轉(zhuǎn)速為每分鐘0.99r，約為1r，也就意味著在一分鐘內(nèi)，跟隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬面，至少會(huì)有接近或者經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)，而觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)后，會(huì)發(fā)出開(kāi)關(guān)量為“1”的信號(hào)，基于這個(gè)原理就可以對(duì)空預(yù)器停轉(zhuǎn)報(bào)警信號(hào)的邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)。原來(lái)空預(yù)器上只有一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，主軸上有一個(gè)金屬檢測(cè)面?，F(xiàn)在增加一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，增加兩個(gè)金屬面。邏輯中兩個(gè)停轉(zhuǎn)報(bào)警接近開(kāi)關(guān)判斷后的結(jié)果相與作為停轉(zhuǎn)報(bào)警的輸出信號(hào)。以一個(gè)停轉(zhuǎn)報(bào)警接近開(kāi)關(guān)的邏輯為例，在該邏輯中讓一個(gè)接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)信號(hào)中帶有兩個(gè)RS觸發(fā)器，其中一個(gè)直接作為觸發(fā)器01的輸入，另外一個(gè)取反作為觸發(fā)器02的輸入，兩個(gè)觸發(fā)器通過(guò)或門03后得到停轉(zhuǎn)報(bào)警的判斷信號(hào)，具體內(nèi)容為：首先，當(dāng)該金屬面接近開(kāi)關(guān)后，發(fā)出的停轉(zhuǎn)信號(hào)邏輯為“0”時(shí)，RS觸發(fā)器01就會(huì)直接輸出邏輯“0”，而RS觸發(fā)器02則保持不變，依舊輸出邏輯“1”。此時(shí)或門03處持續(xù)輸出的邏輯信號(hào)也為“1”，但停轉(zhuǎn)報(bào)警信號(hào)1的位置因?yàn)槭艿搅搜訒r(shí)塊的影響，輸出了邏輯“0”。其次，當(dāng)金屬面接近開(kāi)關(guān)后，停轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)出來(lái)的邏輯為“1”，此時(shí)，RS觸發(fā)器02會(huì)立即輸出邏輯“0”，而RS觸發(fā)器01就會(huì)受到延時(shí)塊的影響，被延時(shí)了一個(gè)掃描周期后，才能夠從邏輯“0”變?yōu)檫壿嫛?”[3]。這也就是意味著觸發(fā)器會(huì)根據(jù)金屬面接觸開(kāi)關(guān)所發(fā)出來(lái)的邏輯信號(hào)，而發(fā)生改變，且當(dāng)停轉(zhuǎn)信號(hào)從邏輯“0”變?yōu)檫壿嫛?”后的第一個(gè)掃描周期內(nèi)，兩個(gè)觸發(fā)器發(fā)出來(lái)的邏輯信號(hào)均為“0”，而或門03處，輸出邏輯則從“1”變?yōu)椤?”。只有在經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期后，觸發(fā)器01和或門03的輸出信號(hào)才會(huì)變?yōu)?。在這樣的請(qǐng)況下，空預(yù)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間約為一周，具體可以設(shè)定為60秒，可以將延時(shí)的時(shí)間設(shè)為35秒，一旦超過(guò)這個(gè)時(shí)間，就說(shuō)明空預(yù)器停止轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出停轉(zhuǎn)報(bào)警信號(hào)，以此實(shí)現(xiàn)空預(yù)器的停轉(zhuǎn)報(bào)警功能。這種改造優(yōu)化設(shè)計(jì)，不需要在空預(yù)器的主軸上額外添加其他設(shè)備，也不需要增加電源，成本較低，施工簡(jiǎn)單，最為重要的是，這種空預(yù)器的停轉(zhuǎn)報(bào)警系統(tǒng)較為穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，空氣預(yù)熱器邏輯優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性不容贅述，只有完善空預(yù)器的邏輯設(shè)計(jì)內(nèi)容，才能夠保證空預(yù)器的RB控制邏輯正常動(dòng)作。在機(jī)組正常運(yùn)作的過(guò)程中，如果出現(xiàn)空預(yù)器轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，高溫度的煙氣就會(huì)持續(xù)的通過(guò)空預(yù)器的一側(cè)，排煙溫度得不到有效降低，嚴(yán)重的情況下，空預(yù)器會(huì)出現(xiàn)著火，轉(zhuǎn)子變形等現(xiàn)象。想要從根本上消除空預(yù)器的安全隱患，就要保證空預(yù)器的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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