摘要：锅炉燃烧满足电负荷需要的蒸汽数量和合格的蒸汽品质，保证锅炉运行的安全性和经济性的，而燃烧器是锅炉燃烧的核心部件，燃烧器执行机构则是燃烧的大脑。因设备结构原因及执行机构所处的现场运行工况为高温、粉尘多、露天、高空的工作环境，燃烧器分体式气动执行机构改造势在必行。
关键字：燃烧器；安全；高温；粉尘；高空；粉尘。
1、系统现状：
因设备结构原因及执行机构所处的现场运行工况为高温、粉尘多、露天、高空的工作环境，燃烧器摆角气动执行机构现存在以下问题：
1.1、高温影响：由于现场运行工状比较恶劣，由于靠近锅炉壁侧温度较高，使现场一体式定位器经常处于高温状态下（尤其是夏天），致使定位器密封圈严重老化，气缸以及定位器使用寿命大大减少，如图。
1.2、检修不便造成危害：燃烧器摆角执行机构连杆上下跨度约20m，执行机构处于悬空状态，检修维护非常困难，为消除故障每次检修维护都需要搭设脚手架，影响工期。燃烧器摆角处温度较高，且检修人员需面对高温环境，无形中增加了维修成本和检修人员的安全隐患。燃烧器摆角气动执行机构所处环境粉尘很大,造成定位器故障而采用分体式改造可以完全避免此种情况发生。
2、分体式执行机构原理图
2.1、气动控制系统
气动控制系统采取一对一单独控制，由DCS提供4－20mA控制信号，经过控制柜中的定位器转换成相应的压力信号控制执行器气缸，实现定位控制。另外为克服锅炉现场高温环境对控制元件的影响，定位器采用分体安装形式。将定位器控制部分与位置检测部分分离安装，下图：
2.2、位置传感器
气源柜安装在方便维护的地点，而只需执行机构和反馈装置安装在就地，通过反馈装置的信号实现对执行机构的控制。STI电子位置变送器的操作原理是基于EDDY（涡流）效应，旋转的角度通过传感器进行检测并由电子装置转换成一个4到20mA的信号。位置变送器内包括2个传感器。轴的转动引起圆筒的偏心旋转，此时两个传感器中的一个将检测到圆筒增加的距离，而另一个检测到圆筒减少的距离。2030位置变送器的电子电路包括一个供给传感器的方波发生器。来自传感器的信号经解调后，由电子电路调节和放大，结果产生一个与输入转动成正比的4到20mA信号。为了克服现场高温环境将定位器控制部分与位置检测部分分离安装，位置传感器通过一根电缆与控制柜中的控制器相连，可耐温110℃，防护等级IP65，日常无需维护。
3、现场安装调试
3.1、无法整定：根据锅炉厂的设计值，燃烧器执行机构气缸内径为260mm（推力≥25500N），气缸行程280mm，摆动角为±23.33度，工作气源压力≥0.5MPa。现场选用SC260分体式气动执行机构，型号SC260-280+PT2-00-C，锅炉厂设计采用一对一方式，即一面气源柜控制一个燃烧器摆角执行机构，每个角为上下各一个执行机构。由于两个执行机构需同时动作，而现场调试时发现两个定位器无法同时整定，单独整定时，比如上摆角执行机构动作而下摆角执行机构置于平衡位，此时上摆角执行机构推力根本不能带动下摆角执行机构。
3.2、优化：两面气源柜分别控制燃烧器执行机构，就会在整定时出现相互憋力的情况，导致无法整定。一面气源柜控制两个燃烧器执行机构就可以完美解决此问题，但新问题有随之出现，一面气源柜能否控制两台执行机构，气源压力能够满足。查看厂家说明书气缸的有效推力:
F(N)=A(mm2)*P(MPa)
其中A：气缸的有效面积；P：工作气源。
锅炉厂设计燃烧器摆角入口气源管采用φ20mm，经过气源柜后改为φ12mm，工作压力设为0.5MPa。根据推力公式可知在有效面积一定时推力只与气源压力有关，决定修改气源柜后气源管改为φ14mm，燃烧器摆角入口气源管不变，同时增加气源压力为0.6MPa。改造优化后一带二方式执行机构动作没有任何问题，定位器整定顺利。
4、结语
燃烧器摆角执行机构连杆上下跨度约20m，执行机构处于悬空状态，检修维护非常困难。执行机构的主要问题集中在其附属配件上，进行分体式改造就是将附属配件改至易于维护的地点，减少故障后检修维护时间，降低人员高处作业发生事故的风险。
哈锅厂设计燃烧器摆角执行机构分体式改造为一面气源柜带一个执行机构，每个角由两个执行机构构成。由于两个执行机构需同时动作，现场调试时发现无法整定，经过讨论试验决定采用一面气源柜带两个执行机构，增大执行机构进气气源管，修改气路，经验证执行机构响应时间，动作速率均符合要求。修改优化后较原设计每个角各节约一面气源柜，节约成本近20万。
论文作者:何浩民
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/29
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