1、第一章 空氣預熱器間隙自動控制裝置 第一節(jié) 概述 空氣預熱器是大型鍋爐的主要部件，它的主要功能是利用鍋爐燃燒排放的廢煙氣來預熱即將進入鍋爐燃燒的空氣。經過預熱器預熱后的空氣溫度可達360400，同時煙氣溫度下降到150以下，經引風機排入煙囪。 LAP10321/883三分倉容克式空氣預熱器是一種以逆流方式運行的再生式熱交換器。分為一次風通道、二次風通道及煙氣通道。當煙氣流經轉子時，煙氣將熱量釋放給蓄熱元件，煙氣溫度降低；當蓄熱元件旋轉到空氣側時，又將熱量釋放給空氣，空氣溫度升高，從而實現煙氣與空氣的熱交換。 在空氣預熱器運行期間，當轉子轉動時，流過傳熱元件的空氣與煙氣存在壓力差，通?？諝饬鞯膲?/p>

2、力比煙氣流的壓力高些。這樣，在空預器的熱端和冷端就產生了空氣漏入煙氣的泄漏情況。 由于空預器轉子工作時下部溫度低上部溫度高，中間溫度高四周溫度低，致使空預器轉子工作時呈一種特殊的“蘑菇狀”變形?？諝忸A熱器下部徑向變形間隙是隨負荷的增加而減小的，一般采取預留間隙的方法。而上部變形間隙是隨負荷的增大而增大的，這是與高負荷下需要更大送風量的要求相矛盾的。如果不采取措施，滿負荷下將有60%的漏風是通過上部徑向變形間隙泄露的。轉子上部邊沿的極限變形量為30mm，轉子半徑5米，一塊扇型板就可以形成0.075平方米的漏風面積，如果能測量空預器轉子外沿的變形量，并根據測量的變形量控制機械升降機構提升扇型板上下

3、動作來補償變形間隙，這樣就可以大幅度降低空預器的漏風率。 回轉式空預器的熱端扇形板采用密封間隙自動控制系統(tǒng)來跟蹤轉子的熱變形，使得熱端扇形板與轉子徑向密封片間隙在預熱器的運行過程中，始終維持在冷態(tài)整定值的工作范圍之內。 第二節(jié)技 術參數： 間隙測量裝置的主要性能指標： 1.間隙測量范圍 0-10mm 2.分辨率 0.1mm 3.頻率響應 50HZ 4.間隙測量探頭耐溫 420 5.信號變送器耐溫 65 6.輸出信號標準 4-20mA 第三節(jié) 使用說明 一、執(zhí)行機構 空預器漏風間隙控制系統(tǒng)以PLC作為主控元件、工業(yè)控制計算機來監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)。 空預器漏風間隙控制系統(tǒng)是在上部扇型板上固定一個漏風間隙

4、測量探頭，由該探頭連續(xù)的測量扇型板與空預器轉子外沿法蘭之間的漏風間隙。如果密封間隙因熱變形發(fā)生變化，測量探頭就可以將這個變化反饋給控制計算機，由計算機調節(jié)扇型板的位置，使密封間隙始終維持在不使扇型板與轉子發(fā)生激烈摩擦的最小間隙值。 二、系統(tǒng)主要功能 1、間隙調節(jié) 控制系統(tǒng)對預熱器轉子旋轉一周的間隙信號進行實時測量從中找出最小值（即轉子法蘭面與扇形板之間的最小間隙值）作為調節(jié)依據。將測量的最小值與間隙給定值進行比較，當測量值大于給定值0.3mm時，輸出間隙大信號；當測量值小于給定值0.2mm時，給出間隙小信號；當測量值在給定值上0.3mm，下0.2mm之間時輸出間隙正常信號。例如：當給定值為7.

5、0mm時，間隙信號在6.8mm7.3mm之間為正常，在7.3mm以上為間隙大，在6.8mm以下為間隙小。 在測量信號與給定值相比大或小時，如果系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，系統(tǒng)會自動調整扇形板到正常狀態(tài)。系統(tǒng)每60s根據測量的間隙最小值進行一次調節(jié)，調節(jié)時間與間隙偏差的大小有關，偏差越大調節(jié)時間越長，但每次最大調節(jié)時間均小于10s，對應調節(jié)距離為1mm。 為提高系統(tǒng)間隙調節(jié)的穩(wěn)定性，防止干擾引起的執(zhí)行機構頻繁動作，調節(jié)規(guī)律中增加了調節(jié)的滯后啟動功能。當回路狀態(tài)由“正?！弊?yōu)椤按蟆被颉靶　钡牡谝粋€周期并不立即進行調節(jié)，等待第二個周期的狀態(tài)，如果第二個周期的狀態(tài)恢復為“正?！眲t認為第一個周期“大”或“小”狀態(tài)

6、是由干擾引起的，如果第二個周期的狀態(tài)與第一個周期的狀態(tài)一致則按照相應的規(guī)律進行調節(jié)。這樣做既可以有效的防止了干擾又不會降低調節(jié)的響應速度。由于防止了干擾引起的執(zhí)行機構頻繁動作，因此提高了系統(tǒng)調節(jié)的穩(wěn)定性，減小了機械機構的磨損，延長了機構的使用壽命，這也是新系統(tǒng)的重要改進之處。 2、過電流調節(jié) 當預熱器主電機電流因扇形板與轉子摩擦而增大，達到過流調節(jié)設定值時（一般比正常工作值大3A）且持續(xù)時間超過0.5s，系統(tǒng)將自動提升該預熱器上的所有扇形板，直到電流恢復到設定值以下，再延時提升6s停止，等待預熱器旋轉超過一周（時間為60s）。在60s以內如果還有某個點電流大于設定值則繼續(xù)提升扇形板，如果沒有則

7、進行下一步調節(jié)。第二步調節(jié)開始后保持2號和3號扇形板位置不動，然后將1號扇形板投入自動，由于此時，間隙測量值大于給定值，扇形板自動下放，當第一塊扇形板調節(jié)到正常后，如下放中未發(fā)生二次過流則可判定轉子電流增大不是由第一塊扇形板引起的，系統(tǒng)將按次序自動下放第二塊扇形板和第三塊扇形板，如果某一塊扇形板在下放過程中發(fā)生二次過流，則可以判斷是由該扇形板引起主電機過流。處理方法不是簡單的提到上極限，而是將其提升，等電流正常后再延時提升6s停止（對應0.5mm），然后以實際測量值作為新的給定值，這樣扇形板就會在新的合適位置繼續(xù)投入自動。系統(tǒng)增加此功能后，不但提高了系統(tǒng)的安全性，而且可最大限度的減小預熱器的漏

8、風量，可使系統(tǒng)達到最佳控制效果。 3、PLC實現的功能 1）對空預器間隙信號進行實時采集、運算處理、給出間隙狀態(tài)、發(fā)出機構上升、下降動作進行空預器間隙調節(jié)。 2）對主電機電流信號進行實時采集、運算處理、給出過流信號、進行過流調節(jié)。 3）處理就地柜和程控柜按鈕輸入信號并給出相應動作信號、處理過載和停轉輸入信號并給出相應動作信號。 4、上位機實現的功能 1) 從PLC讀取動態(tài)間隙值和電流值，并在屏幕上的相應位置以條形圖和數字形式顯示。 2) 從PLC讀取間隙調整、過流調整動作信號和程控柜按鈕操作信號，并在屏幕相應位置以圖片形式指示。 3) 實現對間隙給定值、電流給定值的設定，并下傳到PLC。 4)

9、 實現對間隙給定值、電流給定值的設定，并下傳到PLC。 5) 顯示間隙信號歷史曲線 三、系統(tǒng)操作說明 1、就地柜操作說明 就地操作箱上有上升、下降和緊急提升操作按鈕，操作優(yōu)先級最高。 注意：只有當程控柜的220V電源空開合閘后，就地柜的上升、下降按鈕操作才有效。就地柜上的數字顯示表實時顯示間隙值。 2、程控柜操作說明 1）手動/自動切換開關：用來進行手動和自動的切換 2）上升、下降按鈕：當手動/自動切換開關在手動狀態(tài)時，分別用來提升和下放扇形板。 3）緊急提升按鈕：無論系統(tǒng)是在手動或是在自動狀態(tài)下，該按鈕可用來在故障時緊急提升扇形板，直至提到上限或超時（300秒）才停止，或通過復位按鈕來手動停

10、止。 4）光子牌：包含有A，B側故障指示。 3、上位機操作說明 啟動上位機，首先進入間隙控制系統(tǒng)主畫面，主畫面主要內容有：A、B兩側轉子動畫圖、六路動態(tài)間隙條形圖和數字指示、A、B兩側主電機電流指示，屏幕最下有畫面選擇按鍵提示。 F1A側狀態(tài)畫面，主要內容有：A側轉子動畫圖、三路動態(tài)間隙條形圖和數字指示、A側故障提示、A主電機電流和狀態(tài)指示、60s間隙狀態(tài)指示、60s調節(jié)動作指示。如圖9： F2B側狀態(tài)畫面，主要內容有：B側轉子動畫圖、三路動態(tài)間隙條形圖和數字指示、B主電機電流和狀態(tài)指示、B側所有故障提示、60s間隙狀態(tài)指示、60s調節(jié)動作指示。如圖10： F3給定值設定畫面，主要內容有：六路

11、間隙給定和兩側電流給定設置、“間隙設定修改允許”按鈕、“電流和停轉修改允許”按鈕、下傳給定按鈕。間隙給動設置操作步驟：按工控機顯示屏右側面板鍵盤上的或“Tab”鍵把焦點移到“間隙設定修改允許”按鈕，按下，焦點自動轉移到A1間隙給定設置，按下顯示屏下方的SF1鍵設定增加，反之按下SF2設定減小，利用鍵選擇下一路，設定完畢，按“Tab”鍵和把焦點移到“下傳確認”按鈕，數據下傳到PLC。SF3用于設定是否進行停轉檢測，反復按下SF3，設定狀態(tài)在ON和OFF之間切換。電流和停轉設定需要密碼。 輸入正確密碼，按“Tab”鍵，把焦點移到“確定”按鈕，按“Enter”即回車鍵確定，或按選擇“取消”按鈕，取消

12、設定。 F4操作和報警記錄畫面，主要記錄每天的操作、故障名稱和發(fā)生時間。如圖13： F5間隙歷史曲線畫面，記錄100s內的間隙歷史曲線，按一次為A側間隙，兩次為B側，在按為A側，依次切換。 F6返回系統(tǒng)主畫面。 ALT+F7退出系統(tǒng)組合鍵，關機有關機密碼XUT。退出系統(tǒng)缺省為關機。利用進行按鈕選擇。 四、調試步驟 一檢查電機接線 在就地柜內合上總空開，合上要檢查電機空開，當按“上升”按鈕時，對應的執(zhí)行機構的手動搖柄逆時針轉動。 電機就地位置：以A側為例：煙氣與一次風之間的扇形板為A1；一次風與二次風之間的扇形板為A2；二次風與煙氣之間的扇形板為A3。 二調整間隙。 先用內六方扳手打開渦流傳感器

13、的變送器箱，將撥碼開關打到ON位置。 1 標定零點 在就地操作面板上按“上升”按鈕，此時在空預器里，刮去法蘭面煙灰，塞入5mm塞尺，要求塞尺不能上下移動，剛好可以左右移動。 調節(jié)P1，使輸出為1V或4mA，確定零點。 2 標定上限及調整線性 在就地操作面板上繼續(xù)按“上升”按鈕，塞入9mm塞尺，要求塞尺剛好可以左右移動。松開“上升”按鈕。 調節(jié)P2，使輸出為2.6V或10.4mA，調整線性。 調節(jié)P1，使輸出為4.6V或18.4mA，確定上限。 注意： 1 在反復升降扇形板的過程中，執(zhí)行機構電機反復動作，可能造成熱繼電器動作，2min后可自動恢復。 2 探頭輸出信號線，紅色為電源線，綠色為信號線

14、，黑色為地線。 三調整空預器上限開關（接近開關） 1 第一上限開關 在執(zhí)行機構接線盒內，插入接近開關，調整開關位置，就地操作“上升”“下降”按鈕，使第一上限開關在10mm左右動作。 2 第二上限開關 在執(zhí)行機構接線盒內，插入接近開關，調整開關位置，就地操作“上升”“下降”按鈕，使第二上限開關在12mm13mm左右動作。 注意： 1 上限開關位置要求在冷態(tài)下調試。 2 就地位置中，上面位置為第一上限，下面位置為第二上限 3 近開關的工作范圍是：07mm。 4 信號線中，藍色為+24V電源線，棕色為-24V電源線，黑色為信號線。 五、系統(tǒng)故障診斷與處理 由于系統(tǒng)采用了高性能的PLC作為控制器，因此

15、除能完成基本的調節(jié)功能外系統(tǒng)還設計了完善的故障自動診斷功能，系統(tǒng)會自動識別一些重要的故障信號，并對其進行記錄，對需要立即處理的故障信號還通過報警信號燈進行提示，以提醒操作人員進行處理。這些故障自動診斷功能的引入進一步提高了系統(tǒng)的可靠性和自動投入率，減輕了維護和檢修的工作量。系統(tǒng)可識別的故障共計有以下十一種，現將其判斷原理和處理方法介紹如下： 1）過流調節(jié) 當預熱器主電機電流大于設定值持續(xù)時間超過0.5s，則啟動過流調節(jié)程序，在A、B側狀態(tài)顯示畫面中顯示“電機正常”的位置顯示“過流調節(jié)”，過流調節(jié)結束后，狀態(tài)自動變?yōu)椤半姍C正?！?。該信號不輸出報警燈信號，只記錄在操作和故障記錄畫面中。 2）嚴重過

16、流 當預熱器主電機電流超過過流設定值3A時，該信號動作，電機狀態(tài)顯示為“嚴重過流”。此信號比較危險，應首先檢查如此大電流是否由上部扇形板引起，如果是則說明系統(tǒng)的提升機構有嚴重問題，必要時需用人力提升有問題的扇形板，此信號在電流恢復至過流設定值以下時恢復。該信號輸出報警燈信號，并記錄在操作和故障記錄畫面中。 3）上限動作 執(zhí)行機構達到了行程上限。 4）上限異常 為防止執(zhí)行機構因上限失效而無限制提升造成電機和機構損壞，系統(tǒng)配置了第一上限和第二上限兩個上限開關。正常工作時，都處于斷開位置，其狀態(tài)在A、B側狀態(tài)畫面中以“A（B）上限脫開”顯示；第一上限比第二上限位置低，所以在第一上限正常工作時，第二上

17、限永遠不會動作。當第一上限動作時，其狀態(tài)在A、B側狀態(tài)畫面中以“A（B）上限動作”顯示，并記入操作和故障記錄畫面；當第二上限動作時，其狀態(tài)在A、B側狀態(tài)畫面中以“A（B）上限異?！憋@示，并記入操作和故障記錄畫面，發(fā)現該信號時，應盡快檢查相應機構的上限開關，更換損壞的限位開關，該信號在上限脫開后復位。以上兩個信號不輸出報警燈信號，只記錄在操作和故障記錄畫面中記錄。 5）空開跳閘 當就地柜中某一回路的空氣開關跳閘后，在A、B側狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應位置顯示“空開跳閘”，此信號出現后，應在查明跳閘原因后，合上空氣開關，該信號會自動消失。該信號能輸出報警燈信號，并記錄在操作和故障記錄畫面中。 6）

18、輸出回路故障 當PLC輸出上升、下降信號后，對應的接觸器在1s內未吸合則判為輸出回路故障，在A、B側狀態(tài)畫面中顯示間隙狀態(tài)的相應位置以“回路故障”顯示。此信號出現后，應檢查PLC輸出模塊至接觸器之間的連線以及接觸器的好壞。該信號在PLC的輸出得到接觸器響應后自動消失。該信號能輸出報警燈信號，并記錄在操作和故障記錄畫面中。 7）熱繼電器動作 當就地柜中某一回路的熱繼電器動作后，在A、B側狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應位置顯示“熱繼電器動作”，此信號出現后，應在查明動作原因后，復位熱繼電器，該信號會自動消失，該信號也能在熱繼電器冷卻后自動復位。該信號輸出報警燈信號，并記錄在操作和故障記錄畫面中。 8）動力回路故障 當PLC在對間隙信號調節(jié)的過程中，連續(xù)30次調節(jié)還未能達到正常狀態(tài)，且沒有輸出回路故障、空開跳閘或熱繼電器動作，則判為動力回路故障，在A、B側狀態(tài)畫面中間隙狀態(tài)顯示相應位置顯示“電機故障”。此信號出現后，應檢查執(zhí)行機