靜葉角度調(diào)整閥位傳感器通用技術(shù)改造

王慧海

摘 要：本文通過對多個傳感器（相同型號，不同尺寸;相近型號，不同尺寸;）的安裝使用，運行工藝原理分析，提供一種可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，人為的將不同規(guī)格的傳感器通過優(yōu)化改造成相同安裝規(guī)格，解決實現(xiàn)傳感器的通用問題，減少因傳感器的問題造成的設(shè)備故障停機事故的發(fā)生，同時降低備件儲備和采購成本。

關(guān)鍵詞：閥位傳感器;調(diào)整裝置;技術(shù)改造;效益

一、項目背景

目前的煤氣差壓透平（TRT）發(fā)電機組的靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要就是控制透平靜葉的開度，而控制靜葉開度就必須通過自控系統(tǒng)發(fā)出指令信號，在伺服控制器中與油缸的實際位置進行比較，形成差值信號經(jīng)放大后，送入電液伺服閥，伺服閥按一定的比例將電信號轉(zhuǎn)換成液壓油流量推動油缸運動，經(jīng)靜葉閥位傳感器發(fā)出4-20mA反饋信號，該反饋信號不斷變化，直到與指令信號相符時，油缸停止運動，即透平靜葉穩(wěn)定在此開度上。該靜葉閥位傳感器在TRT發(fā)電機靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用，如果其出現(xiàn)故障將無法實現(xiàn)TRT的開，停，轉(zhuǎn)速控制，功率控制，爐頂壓力以及過程檢測等系統(tǒng)控制，最終將造成緊急停機或超速的重大事故。由此可見，該傳感器在TRT控制系統(tǒng)中的地位，作用是十分重要的。由于靜葉閥位傳感器生產(chǎn)廠家多，更新?lián)Q代較快，性能不斷完善，型號也不盡相同，導(dǎo)致傳感器發(fā)生故障時，新安裝的傳感器調(diào)整存在測量盲區(qū)，造成測量誤差大，其零點和量程無法調(diào)整到合適位置，不能及時更換傳感器將造成機組不能正常投入運行的嚴重后果。

二、項目內(nèi)容及創(chuàng)新

（一）項目內(nèi)容

本創(chuàng)新項目目的是最大程度的解決因各種問題造成的機組靜葉閥位傳感器不能通用的問題。通過對多個傳感器（相同型號，不同尺寸;相近型號，不同尺寸;）的安裝使用，運行工藝原理分析，提供一種可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，人為的將不同規(guī)格的傳感器通過優(yōu)化改造成相同安裝規(guī)格，解決實現(xiàn)傳感器的通用問題，減少因傳感器的問題造成的設(shè)備故障停機事故的發(fā)生，同時降低備件儲備和采購成本。

為實現(xiàn)上述任務(wù)，本技術(shù)改造采用的解決方案是：可調(diào)節(jié)TRT發(fā)電機靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置，包括用于將靜葉角度傳感器安裝在內(nèi)外螺紋接頭上，內(nèi)外螺紋接頭旋進缸體、根據(jù)靜葉閥位傳感器發(fā)出的4-20mA反饋信號確定零點和量程位置，然后用定位六角螺母將內(nèi)外螺紋接頭固定在缸體上。上述的技術(shù)解決方案：其優(yōu)點在于，通過將調(diào)節(jié)靜葉角度傳感器伸縮長度的裝置安裝在TRT發(fā)電機上，可不必考慮靜葉傳感器的長度，不同規(guī)格型號的傳感器都可直接安裝在發(fā)電機上，實現(xiàn)靜葉角度的調(diào)節(jié)，免去由于多臺發(fā)電機的靜葉傳感器因廠家和規(guī)格型號不一致給備件的采購和檢修帶來的困難，提高了工作效率，降低了備件的采購費用。該技術(shù)在電力工業(yè)大發(fā)展的形勢下，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在經(jīng)濟效益。

（二）各個部件的作用

內(nèi)外螺紋接頭：碳鋼結(jié)構(gòu)件，其外螺紋與機組本體相連接，內(nèi)螺紋安裝靜葉角度傳感器本體。

定位六角螺母：鋼板結(jié)構(gòu)件，位于內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋上，作用是根據(jù)靜葉角度傳感器本體所反饋的4-20mA信號來對應(yīng)靜葉葉片旋轉(zhuǎn)的零點和量程，從而使內(nèi)外絲螺紋接頭固定在合適的位置。

絲扣：碳鋼結(jié)構(gòu)件，固定在內(nèi)外螺紋接頭的內(nèi)螺紋上，其作用是固定靜葉角度傳感器本體在內(nèi)外絲螺紋接頭上。

靜葉傳感器本體：采集及轉(zhuǎn)換參數(shù)為4-20mA信號。

磁環(huán)：永磁構(gòu)件，固定在TRT發(fā)電機動力伸縮油缸上，其作用是發(fā)出位置信號給靜葉傳感器本體。

技術(shù)改造實施的工作原理：先將靜葉傳感器本體旋入內(nèi)外螺紋接頭的內(nèi)螺紋上緊固，然后將內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋旋入機組本體，通過調(diào)節(jié)內(nèi)外螺紋接頭的外螺紋旋入的深度來對應(yīng)靜葉葉片旋轉(zhuǎn)的零點和量程（4-20mA信號），測量參數(shù)與靜葉角度一一對應(yīng)時，即調(diào)整量程到合適位置后，用扳手旋緊定位六角螺母進行緊固實現(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)電機靜葉角度的目的。

三、項目實施效果

由于靜葉閥位傳感器與靜葉油缸相對位置過大，根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行改造。在固定靜葉閥位傳感器磁環(huán)桿底部加裝調(diào)整裝置，此裝置可根據(jù)閥位傳感器磁化桿與靜葉油缸磁環(huán)的相對位置進行調(diào)整，調(diào)整至磁環(huán)桿與磁環(huán)進入線性區(qū)域確保靜葉油缸調(diào)節(jié)正常，防止頂壓波動。

四、經(jīng)濟效益分析

（一）直接效益

靜葉角度調(diào)整閥位傳感器通過技術(shù)改造后，靜葉調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)恢復(fù)正常，未出現(xiàn)頂壓波動現(xiàn)象發(fā)生，高爐未要求TRT退出自動，避免了退自動影響發(fā)電量損失，同時靜葉角度調(diào)整閥位傳感器技術(shù)改造后，此備件恢復(fù)功能，避免了更換備件的損失;消除了靜葉油缸油管波動，同時靜葉油缸的反復(fù)失常波動損壞問題得到解決。

按TRT退出自動損失，由于頂壓波動每次退自動平均約4小時，每小時影響發(fā)電量10000kWh：

損失發(fā)電量：4×10000kWh=40000kWh

電費按0.52元/kWh計算，則損失電費：40000kWh×0.52=2.08萬元。

TRT靜葉閥位傳感器改造后，恢復(fù)了靜葉傳感器功能，避免了備件報廢損失，靜葉閥位傳感器單只費用1.5萬元。

TRT靜葉油缸由于傳感器故障導(dǎo)致油缸大范圍伸縮，油缸活塞損壞，油缸活塞內(nèi)帶感應(yīng)磁環(huán)屬精密設(shè)備，ERP報價：2600060383-伺服油缸-WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬元，伺服油缸WSNF1A084BT（配帶傳感器）15.7萬元，單臺油缸損失15.7萬元。

2臺油缸費用：15.7×2=31.4萬元

直接節(jié)約經(jīng)濟效益：2.08+1.5+31.4=34.98萬元

（二）間接效益

TRT靜葉調(diào)節(jié)失常會造成高爐爐頂壓力大幅度波動，直接影響高爐正常煉鐵生產(chǎn)，對高爐上升煤氣流產(chǎn)生較大擾動，如不能及時消除持續(xù)波動會造成頂壓振蕩，造成高爐超頂壓事故，對高爐將產(chǎn)生較大影響。此次改造消除了TRT靜葉調(diào)節(jié)失常，油缸行程反饋失真問題，TRT自動調(diào)節(jié)過程恢復(fù)到正常靈敏狀態(tài)，靜葉調(diào)節(jié)頂壓滿足±3kPa范圍，減少頂壓波動，設(shè)備運行管理得到有效加強，運行狀態(tài)平穩(wěn)。

（三）安全效益

通過TRT靜葉角度調(diào)整閥位傳感器技術(shù)改造，消除了TRT靜葉調(diào)節(jié)頂壓波動問題，對延長傳感器、靜葉油缸使用壽命，避免接頭漏油提供了保證。由于自身設(shè)備的穩(wěn)定，避免了高爐要求TRT退出自動的發(fā)生，減少了發(fā)電量損失。同時對其他透平機靜葉油缸的運行維護積累了寶貴的經(jīng)驗，對透平發(fā)電機組的安全運行及高爐的安全生產(chǎn)提供了一道安全屏障。