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锅炉风门调节回路的故障与改造
摘 要：锅炉要是出现了风门系统故障，那么将影响着整个锅炉的正常运行，现就某一工厂动力站为例，分析其煤浆锅炉风门系统运行的主要原理，以及相关的故障现象，并分析其风门系统改造的相关原理，以使蒸汽系统可以正常运行，完成供应。
关键词：锅炉;故障;改造;风门
所有的蒸汽都是要通过锅炉系统来供应，锅炉系统能够安全运行是整个工厂运行的基础。作为锅炉系统中最重要的调节结构，风门系统在其中发挥着重要作用，位置反馈机构在风门系统中更是酷似于“心脏”这种关键部门的态势自居。所以，风门在锅炉系统中是很重要的存在，如果有任何故障发生都将导致锅炉系统不能正常运行，不能完成蒸汽供应，在发现风门调节回路有任何故障的时候，都要对其进行改造，以保证它能安全运行。
一、锅炉风门简介
在该工厂动力站的煤浆锅炉中，6号和7号锅炉的四角风门调节阀的电动执行机构都是由上海自动化仪表厂生产的ZJK-310c型装置，其动力源以交流电源为主，以4～20mA为接收的标准信号，继电器是由DCS装置控制，进而将开关的电源输出，驱动电机运行，然后再通过机械减速将其转换成输出轴，这时转角发生位移，进而对风门的挡板进行操纵，这样就能控制和调节风量。如果手动给出其中一个阀开度值之后，DCS会将阀门反馈回来值与这个阀开度值进行比较，要是有偏差出现，DCS就会输出一个相应的信号对对电器的动作进行控制，当触电在接通之后，会有220V的交流电源被输出，这样能对现场的电机转动进行控制，这时DCS还能对位置发生器所反馈回来的阀位变化值进行比较，什么时候没有偏差了，这一动作也就相应停止了，调节的作用也就完成了。锅炉原有的风门开关有很高的频率，这样就会导致WF-S型位发模块发生更高的故障几率，这样会使锅炉正常运行受到影响，甚至会对蒸汽供应系统也有所影响，所以要通过改造风门系统，将所发生的一系列故障现象都解决掉，也就能让锅炉运行的更加稳定，也能完成蒸汽供应这一项任务。
二、锅炉风门系统现存问题
在锅炉中的风门，其位置发送器主要是将轴角位移进行转换，使其成为一种直流为4～20mA的电流信号，在原回路中的风门，它有很高的使用频率，这样的话也就会引起WF-S型位发模块也就较高的故障率发生，这时锅炉也就不能正常运行，要是情况严重的话整个工程内部的蒸汽供应都将会受到影响。其图1为原风门调节回路系统的接线细图。
图1 锅炉原风门调节回路接线示意图
如图所示，这个工厂动力站的水煤浆锅炉其主要的原风门回路是由三个部分组成的，即现场部分、控制室的下夹层部门以及控制室组成。其中控制室内部的1号零线和5号火线分别接连的线箱为控制室夹层中的6号端子和7号端子，然后这两个端子再通过变压器进行转换，最后实现28V的电伏以供电给位发模块，这个过程中6号端子是和13后端子相互接通的，并将其送到电机内部的3号端子，让其作为零线。而控制室内部的2号继电器触点端子和4号继电器触点端子要接到中间的接线箱内部，与3号端子和8号端子分别接连在一起，中间接线箱内部的3号端子、4号端子、5号端子均是跨接的，而是8号端子、9号端子、10号端子也都是跨接的，它们先通过5号端子信号和10号端子将信号分别输送到电机内部1号端子和2号端子处，然后再对火线进行控制，这样也就能间接对电机正转或者反转进行控制，最终也就能对风门开度进行很好的控制。风门角位移主要是通过电位器进行转换，使其电阻值达到要求，再通过电位器内部的18号端子、19号端子、20号端子将这些电阻输送到中间接线箱内部的对应端子，然后再将其输送到位发模块3号端子、4号端子和5好端子处，并将电阻值给转换成标准的4～20mA信号，然后通过中间的接线箱输送到控制室内，最后由DCS显示出相应的电阻值。
三、解决方案
由于位发模块经常出现故障，操作人员无法看到风门的开度。在停炉期间对位发模块进行了改进，更换成KFD2-UT2-EX1安全栅，具有将电位器输出的电阻值转换成4～20mA信号的功能，实现位置发送的目的。这样就达到了无需重新购置位发模块，利用现有的安全栅解决问题的目的。锅炉风门调节回路改为P+F安全栅后的接线如图2所示。
图2 改造后的锅炉风门调节路接线示意图
控制室的端子5由原来的220V(AC+)改为24V(DC+)，接到中间接线箱的端子7，由控制室的端子3接出一条电缆至中间接线箱的12端子，作为24V(DC-)，中间接线箱的7、12端子接到P+F安全栅的14、15端子，作为供电;控制室的端子1(零线)不变，接到中间接线箱的端子6，再由端子13接到电机的端子3，作为电机的零线;控制室的2、4是继电器触点，接到中间接线箱的3、8端子，再由5、10端子接到电机的1、2端子，通过控制火线来控制电机的正/反转。电位器的18、19、20端子接到中间接线箱的18、19、20端子，再接到P+F安全栅的1、2、3端子用于接收电位器的电阻信号，再由安全栅的7、8端子输出4～20mA模拟信号，送到中间接线箱的1、2端子，再送到控制室的6、7端子，最后送至DCS显示。具体的实施步骤如下：
a.安装一台稳压电源，作为KFD2-UT2-EX1的电源;b.将稳压电源KFD2-UT2-EX1安装在原位发模块位置;c.机柜室内的信号线不动，电源的零线也不动，把原来的电源火线断开，改为供24V(DC+)电源;d.从机柜室敷设一根两芯电缆到楼下的端子箱，作为24V(DC)电源的负端。
通过控制继电器的输出，来控制现场电机的正转和反转，从而达到控制风门和风量的目的。风门产生的角位移转换成相应的电阻值送到P+F安全栅，P+F安全栅把电阻值转换成的4～20mA信号后送到控制室的DCS显示，这样，操作人员就可以看到风门的开度，并据此进一步调节继电器的输出。由于P+F安全栅有专门的组态软件，组态时比位发模块简便很多。
四、结束语
锅炉的风门系统在整个锅炉系统中都起到了重要作用，如果风门系统发生了故障将会引起整个锅炉不能运转，严重的情况下将会导致整个蒸汽供应都会停止，影响极大。在不购置新设备的前提下，对锅炉的风门调节回路进行改造，利用其现有的P+F安全栅替换原位发模块，更换之后投运至今，没有再出现过此类故障，保证了蒸汽的正常供应，也节约了企业的资金。
参考文献：
[1]李承祥.油田注汽锅炉调火调水控制回路技术改造[J].科学与财富，2014.
[2]王鑫，秦岚.锅炉风门调节回路的故障与改造[J].化工自动化及仪表，2014.
[3]肖力立.锅炉给粉机电源控制回路改造[J].青海电力，2010.
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