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鍋爐風門調節回路的故障與改造
摘 要：鍋爐要是出現了風門系統故障，那么將影響著整個鍋爐的正常運行，現就某一工廠動力站為例，分析其煤漿鍋爐風門系統運行的主要原理，以及相關的故障現象，并分析其風門系統改造的相關原理，以使蒸汽系統可以正常運行，完成供應。
關鍵詞：鍋爐;故障;改造;風門
所有的蒸汽都是要通過鍋爐系統來供應，鍋爐系統能夠安全運行是整個工廠運行的基礎。作為鍋爐系統中最重要的調節結構，風門系統在其中發揮著重要作用，位置反饋機構在風門系統中更是酷似于“心臟”這種關鍵部門的態勢自居。所以，風門在鍋爐系統中是很重要的存在，如果有任何故障發生都將導致鍋爐系統不能正常運行，不能完成蒸汽供應，在發現風門調節回路有任何故障的時候，都要對其進行改造，以保證它能安全運行。
一、鍋爐風門簡介
在該工廠動力站的煤漿鍋爐中，6號和7號鍋爐的四角風門調節閥的電動執行機構都是由上海自動化儀表廠生產的ZJK-310c型裝置，其動力源以交流電源為主，以4～20mA為接收的標準信號，繼電器是由DCS裝置控制，進而將開關的電源輸出，驅動電機運行，然后再通過機械減速將其轉換成輸出軸，這時轉角發生位移，進而對風門的擋板進行操縱，這樣就能控制和調節風量。如果手動給出其中一個閥開度值之后，DCS會將閥門反饋回來值與這個閥開度值進行比較，要是有偏差出現，DCS就會輸出一個相應的信號對對電器的動作進行控制，當觸電在接通之后，會有220V的交流電源被輸出，這樣能對現場的電機轉動進行控制，這時DCS還能對位置發生器所反饋回來的閥位變化值進行比較，什么時候沒有偏差了，這一動作也就相應停止了，調節的作用也就完成了。鍋爐原有的風門開關有很高的頻率，這樣就會導致WF-S型位發模塊發生更高的故障幾率，這樣會使鍋爐正常運行受到影響，甚至會對蒸汽供應系統也有所影響，所以要通過改造風門系統，將所發生的一系列故障現象都解決掉，也就能讓鍋爐運行的更加穩定，也能完成蒸汽供應這一項任務。
二、鍋爐風門系統現存問題
在鍋爐中的風門，其位置發送器主要是將軸角位移進行轉換，使其成為一種直流為4～20mA的電流信號，在原回路中的風門，它有很高的使用頻率，這樣的話也就會引起WF-S型位發模塊也就較高的故障率發生，這時鍋爐也就不能正常運行，要是情況嚴重的話整個工程內部的蒸汽供應都將會受到影響。其圖1為原風門調節回路系統的接線細圖。
圖1 鍋爐原風門調節回路接線示意圖
如圖所示，這個工廠動力站的水煤漿鍋爐其主要的原風門回路是由三個部分組成的，即現場部分、控制室的下夾層部門以及控制室組成。其中控制室內部的1號零線和5號火線分別接連的線箱為控制室夾層中的6號端子和7號端子，然后這兩個端子再通過變壓器進行轉換，最后實現28V的電伏以供電給位發模塊，這個過程中6號端子是和13后端子相互接通的，并將其送到電機內部的3號端子，讓其作為零線。而控制室內部的2號繼電器觸點端子和4號繼電器觸點端子要接到中間的接線箱內部，與3號端子和8號端子分別接連在一起，中間接線箱內部的3號端子、4號端子、5號端子均是跨接的，而是8號端子、9號端子、10號端子也都是跨接的，它們先通過5號端子信號和10號端子將信號分別輸送到電機內部1號端子和2號端子處，然后再對火線進行控制，這樣也就能間接對電機正轉或者反轉進行控制，最終也就能對風門開度進行很好的控制。風門角位移主要是通過電位器進行轉換，使其電阻值達到要求，再通過電位器內部的18號端子、19號端子、20號端子將這些電阻輸送到中間接線箱內部的對應端子，然后再將其輸送到位發模塊3號端子、4號端子和5好端子處，并將電阻值給轉換成標準的4～20mA信號，然后通過中間的接線箱輸送到控制室內，最后由DCS顯示出相應的電阻值。
三、解決方案
由于位發模塊經常出現故障，操作人員無法看到風門的開度。在停爐期間對位發模塊進行了改進，更換成KFD2-UT2-EX1安全柵，具有將電位器輸出的電阻值轉換成4～20mA信號的功能，實現位置發送的目的。這樣就達到了無需重新購置位發模塊，利用現有的安全柵解決問題的目的。鍋爐風門調節回路改為P+F安全柵后的接線如圖2所示。
圖2 改造后的鍋爐風門調節路接線示意圖
控制室的端子5由原來的220V(AC+)改為24V(DC+)，接到中間接線箱的端子7，由控制室的端子3接出一條電纜至中間接線箱的12端子，作為24V(DC-)，中間接線箱的7、12端子接到P+F安全柵的14、15端子，作為供電;控制室的端子1(零線)不變，接到中間接線箱的端子6，再由端子13接到電機的端子3，作為電機的零線;控制室的2、4是繼電器觸點，接到中間接線箱的3、8端子，再由5、10端子接到電機的1、2端子，通過控制火線來控制電機的正/反轉。電位器的18、19、20端子接到中間接線箱的18、19、20端子，再接到P+F安全柵的1、2、3端子用于接收電位器的電阻信號，再由安全柵的7、8端子輸出4～20mA模擬信號，送到中間接線箱的1、2端子，再送到控制室的6、7端子，最后送至DCS顯示。具體的實施步驟如下：
a.安裝一臺穩壓電源，作為KFD2-UT2-EX1的電源;b.將穩壓電源KFD2-UT2-EX1安裝在原位發模塊位置;c.機柜室內的信號線不動，電源的零線也不動，把原來的電源火線斷開，改為供24V(DC+)電源;d.從機柜室敷設一根兩芯電纜到樓下的端子箱，作為24V(DC)電源的負端。
通過控制繼電器的輸出，來控制現場電機的正轉和反轉，從而達到控制風門和風量的目的。風門產生的角位移轉換成相應的電阻值送到P+F安全柵，P+F安全柵把電阻值轉換成的4～20mA信號后送到控制室的DCS顯示，這樣，操作人員就可以看到風門的開度，并據此進一步調節繼電器的輸出。由于P+F安全柵有專門的組態軟件，組態時比位發模塊簡便很多。
四、結束語
鍋爐的風門系統在整個鍋爐系統中都起到了重要作用，如果風門系統發生了故障將會引起整個鍋爐不能運轉，嚴重的情況下將會導致整個蒸汽供應都會停止，影響極大。在不購置新設備的前提下，對鍋爐的風門調節回路進行改造，利用其現有的P+F安全柵替換原位發模塊，更換之后投運至今，沒有再出現過此類故障，保證了蒸汽的正常供應，也節約了企業的資金。
參考文獻：
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