劉殿秋

摘要：集成一體化變頻智能控制單元的電動執(zhí)行器節(jié)約空間、定位精準，但是抵抗惡劣環(huán)境的能力較差；傳統(tǒng)的電動執(zhí)行器定位精準度略差、且體積相對大些，但是抵抗惡劣環(huán)境能力較強。那么究竟什么樣的電動執(zhí)行器更適合在火電廠中應用？其實，適合火電廠實際應用的執(zhí)行器并不是看其所運用到的科技含量有多高，也不是看其在常溫常態(tài)下的華麗數(shù)據(jù)，而是要看其在高溫、高壓、振動大、灰塵多等等極其惡劣的環(huán)境條件下，是否能夠滿足不拒動、不誤動、傳遞信號穩(wěn)定、長時間不發(fā)生故障的要求，只要能夠達到上述要求，便是適合在火電廠實際應用的電動執(zhí)行器。

關(guān)鍵詞：電動執(zhí)行器 火電廠 實際應用

電動執(zhí)行器是通過電動機驅(qū)動閥門，使閥門達到全開或者全關(guān)位置的設備，電動執(zhí)行器在火電廠有著非常廣泛的應用，是火電廠自動化控制不可或缺的一部分，以一座擁有兩臺300MW機組的中型火電廠為例，其所用到的電動執(zhí)行器數(shù)量就能達到400至500臺。而這些執(zhí)行器能否不拒動、不誤動地穩(wěn)定運行，也直接關(guān)乎著機組的安全、穩(wěn)定。

在火電廠中，運行人員通過計算機發(fā)送開關(guān)指令到DCS，DCS接受指令后將指令信息傳至電動執(zhí)行器，使執(zhí)行器按照機組的運行要求來驅(qū)動閥門開關(guān)。在火電廠投產(chǎn)之初，一般都安裝有各種不同廠家不同型號的電動執(zhí)行器，雖然說每種電動執(zhí)行器都擁有著它自己的特點及優(yōu)勢，不過在火電廠實際運行當中，會出現(xiàn)一些執(zhí)行器長時間運行后故障頻發(fā)，出現(xiàn)拒動、誤動、不傳遞開關(guān)信號的狀況，大大降低了火電機組運行的可靠性及經(jīng)濟性，甚至會帶來一定的危險性。所以，選擇適當型號的電動執(zhí)行器對于火電廠來說是十分重要的。

以某火電廠為例，其建廠之初，兩臺300MW機組安裝的400多臺電動執(zhí)行器中，所包含的電動執(zhí)行器的種類就有西博思（SIPOS 5 Flash）、川儀、揚修、天津百利、SURPASS、羅托克及天津津伯，達到七種之多，可是這些執(zhí)行器有的并不能在其所在的位置穩(wěn)定運行，而且由于執(zhí)行器種類過多，給日常的維護工作帶來了極大的困難。所以根據(jù)現(xiàn)場的實際運行狀況，該電廠的相關(guān)技術(shù)人員對以上種類的電動執(zhí)行器的運行狀況進行了跟蹤調(diào)查，以確定如何使這些執(zhí)行器穩(wěn)定運行，來確保電廠機組的穩(wěn)定運行。

西博思（SIPOS 5 Flash）電動執(zhí)行器，為西門子公司專利產(chǎn)品，因其內(nèi)部集成了一體化變頻智能控制單元，所以SIPOS 5 Flash淘汰了傳統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)所必須的復雜的電機轉(zhuǎn)向控制箱，具有體積小、定位精準、運行可靠等優(yōu)點，所以在電廠的一些較為重要的閥門處都安裝了此種電動執(zhí)行器。但是經(jīng)過長期的現(xiàn)場使用，相關(guān)的技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)：

①由于現(xiàn)場閥門很多都位于高溫且振動較大的管道上，此種電動執(zhí)行器內(nèi)部集成了一體化變頻智能控制單元，即我們平時所說的電子板件，所以耐高溫及耐振動能力較差，長時間運行后會發(fā)生控制板、電源板損壞等故障，導致執(zhí)行器不能正確動作，為機組的安全穩(wěn)定運行埋下了隱患；②此種電動執(zhí)行器的定位工作需要使執(zhí)行器按照既定的閥門開度行走其行程的三分之一以上（即計數(shù)器要旋轉(zhuǎn)120度以上），而在機組運行時有些閥門是不允許這樣來給閥門定開關(guān)位置的，如汽輪機的高壓缸抽真空閥，一次在機組運行過程中，由于之前檢修工作結(jié)束后，閥門定位過緊，致使在閥門關(guān)閉過程中，未達到預先設定的關(guān)閉位置即使執(zhí)行器力矩動作，致使操作人員不能及時觀察到閥門的開關(guān)狀態(tài)，且閥門不具備重新定位條件，在一定程度上為機組的安全穩(wěn)定運行留下了隱患，如果閥門不能正常開關(guān)，會使汽輪機凝汽器真空度下降，甚至導致機組非計劃停運的嚴重后果。

川儀電動執(zhí)行器是在鍋爐管道上使用較為廣泛的一種電動執(zhí)行器，這種電動執(zhí)行器，定位簡單方便，易于操作，開關(guān)靈活，從機組投運之初來看此種執(zhí)行器較適合在火電廠的環(huán)境中使用，但是經(jīng)過一段時間的運行，由于現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，不但灰塵多，而且管道振動大、溫度高，川儀電動執(zhí)行器同樣為電子板件的電動執(zhí)行器，在這種環(huán)境下，電子板件的壽命會大大縮短，所以此種電動執(zhí)行器運行一段時間后會故障頻發(fā)，給日常的檢修維護工作帶來了極大的困難，且經(jīng)濟性不佳。

以揚修電動執(zhí)行器為代表的采用接觸器控制的傳統(tǒng)類型的電動執(zhí)行器，這些電動執(zhí)行器初見并沒有上面提到的兩種執(zhí)行器技術(shù)先進，看似簡陋，但是經(jīng)過現(xiàn)場的實際應用后發(fā)現(xiàn)，此種執(zhí)行器在灰塵多、振動大、溫度高的環(huán)境下可以長期穩(wěn)定運行，且控制電纜以插件的形式與執(zhí)行器連接，在機組檢修工作中，當對閥門檢修時，只需將插件拔下即可，且價格相對較低，可謂是物美價廉；唯一的缺點便是執(zhí)行器通過齒輪定位計數(shù)，精度不如電子板件的執(zhí)行器高，對于一些要求精度的閥門不能使用。

由此可見，各個種類的電動執(zhí)行器均有自己的優(yōu)點，自然也都必不可少的有自己的缺點，那么要怎樣才能恰當?shù)倪x擇執(zhí)行器的型號來滿足其在火電廠的安全穩(wěn)定運行條件呢？

通過對這些執(zhí)行器的跟蹤調(diào)查及多年的實際應用，該電廠的相關(guān)技術(shù)人員總結(jié)出了一些電動執(zhí)行器使用方面的經(jīng)驗方法，以保證機組的安全穩(wěn)定運行。首先，針對鍋爐所使用的川儀電動執(zhí)行器故障頻發(fā)（由于電子板件的執(zhí)行器對環(huán)境要求較高，無法長時間在環(huán)境較為惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運行）：通過仔細觀察執(zhí)行器的工作地點狀況，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)鍋爐的同一個位置的閥門除了配有全開全關(guān)功能的電動執(zhí)行器外，還配有帶有調(diào)節(jié)功能的電動調(diào)節(jié)執(zhí)行器，所以，盡管傳統(tǒng)的揚修電動執(zhí)行器定位并不十分精準，但是應用于此位置不會對設備運行的穩(wěn)定性及經(jīng)濟性有所影響，因此決定先將部分川儀電動執(zhí)行器更換為揚修執(zhí)行器，經(jīng)過一段時間的觀察，更換的執(zhí)行器完全能夠滿足鍋爐穩(wěn)定運行的條件，而且執(zhí)行器本身也能長期安全穩(wěn)定運行，大大降低了執(zhí)行器的維護率，也節(jié)約了更換板件的大量資金。其次，對于對電動執(zhí)行器精度要求較為嚴格的閥門（多數(shù)在汽機廠房內(nèi)，振動大、溫度高，但是并無灰塵），依然使用西博思（SIPOS 5 Flash）執(zhí)行器，但是電子板件的電動執(zhí)行器無法在高溫、振動大的環(huán)境下長時間安全穩(wěn)定運行，那么是否可以將執(zhí)行器的控制單元與電機等驅(qū)動部分進行分體安裝呢？通過與執(zhí)行器廠家人員溝通，對電動執(zhí)行器進行了相應的改造，即將電動執(zhí)行器的電子板件驅(qū)動部分安裝在常溫、無振動的地方，通過控制電纜來驅(qū)動執(zhí)行器的電動機以使閥門開關(guān)。經(jīng)過一段時間的觀察，執(zhí)行器故障率大大降低，能夠滿足機組安全穩(wěn)定運行的條件；至于一些閥門在機組正常運行狀況下，不允許進行全開全關(guān)定位，就要求在機組停運的條件下，認真考慮閥門管道在高溫條件下膨脹的問題，通過經(jīng)驗在手動將閥門關(guān)死后回轉(zhuǎn)三圈，使設定位置剛好合適，以保證其在高溫條件下不發(fā)生力矩保護動作的狀況。

通過對電動執(zhí)行器做了如上調(diào)整之后，該電廠所安裝電動執(zhí)行器均能滿足現(xiàn)場實際生產(chǎn)的要求，而且安全穩(wěn)定運行時間大大延長，改造完成已近四年的時間，只有個別執(zhí)行器偶爾發(fā)生故障，百分之九十以上的執(zhí)行器尚未有故障現(xiàn)象發(fā)生，這不但對機組的安全穩(wěn)定運行提供了強有力的保障，而且單在執(zhí)行器的維護費用方面便節(jié)約了大量的資金，可見，這是一次十分成功的設備改造工程。

由此可見，究竟什么樣的電動執(zhí)行器適合在火電廠中應用，并不是看其所運用到的科技含量有多高，也不是看其在常溫常態(tài)下的華麗數(shù)據(jù)，而是要看其在高溫、高壓、振動大、灰塵多等等極其惡劣的環(huán)境條件下，是否能夠滿足不拒動、不誤動、傳遞信號穩(wěn)定、長時間不發(fā)生故障的要求，只要能夠達到上述要求，便是適合在火電廠實際環(huán)境中應用的電動執(zhí)行器。

參考文獻：

[1]《西博思（SIPOS 5 Flash）電動執(zhí)行器使用說明書》.

[2]劉俊.智能電動執(zhí)行器關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)[D].上海交通大學，2007.

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