摘要：通过对马头热电分公司300MW机组干渣控制系统投运以后发现的一系列设备安全隐患问题，展开详细的分析原因，提出整改方案，进行干渣控制系统的优化升级，完善干渣控制系统的设计，增强其对环境的适应能力，提高干渣控制系统的稳定性，减少故障率，增强排渣效果。
关键词：干渣控制系统；液压关断阀；位置开关
引言
马头热电分公司装设两台国产300MW燃煤供热机组，锅炉的除尘方式均采用静电除尘器除尘，除灰方式拟全部采用干式正压气力浓相输送到灰库。锅炉底渣拟采用干式除渣系统，以最大限度地满足环境保护、灰渣综合利用和节约用水的要求。
1 概述
马头热电分公司每台锅炉设1台干式（风冷）排渣机，底渣在干式排渣机中靠炉膛负压吸入的室内空气，将渣冷却到一定温度后输送至渣仓贮存，进入渣仓的温度≯150℃。每台炉设一套除渣系统，其出力保证不低于锅炉MCR工况下的最大排渣量，并留有300%的余量，即正常出力为6.5t/h，最大出力为26t/h，连续运行。干式排渣机与锅炉出渣口用渣斗相连，渣斗独立支撑，渣斗容积可满足锅炉B-MCR工况下4小时排量。渣斗底部设有液压关断门，允许风冷式排渣机故障停运4小时而不影响锅炉的安全运行，并能有效拦截大渣块、且能将较大渣块进行预破碎，破碎后的渣块最大粒径≯200mm，以达到100%地保护输送带的安全运行和提高冷却效果。整套系统采用程序自动控制，每台炉设1台贮渣仓，分别布置在锅炉房外固定端和扩建端。卸渣采用就地手动控制，各设备设有就地启停按钮。
干渣系统的控制纳入灰网PLC程控系统，整套系统（除渣仓卸料外）采用程序自动控制，控制点设置在除灰脱硫控制楼内。为使灰渣装车安全方便，渣仓卸料采用就地控制方式，在渣仓控制室直接对装车进行监控。
由于锅炉底部结焦量非常大，造成运行人员需要定期使用液压关断阀进行挤焦，以避免锅炉焦板结。而机组建设时没有进行挤焦设计，超负荷工作使得干渣设备故障率偏高。干渣系统所处环境为高温、腐蚀、湿度大，对设备长期运行存在不良影响。因而造成干渣控制系统的不稳定运行。
2 干渣控制系统存在问题
1）液压关断阀位置开关。关断门由液压驱动装置驱动。液压缸驱动（运动方向垂直于锅炉纵向中心线）挤压头水平运动，并有两个行程开关传递位置信号。液压缸由就近布置的液压阀控制换向、由液压泵站提供动力，其间用不锈钢油管连接。两台300MW机组干渣系统各有液压关断阀门12个，2015年检修期间两台300MW机组换型12套，换型后设备运行故障率大大降低。但由于位置开关安装与液压关断阀平台与干渣本体之间焊接横梁上，受干渣本体热胀冷缩影响，横梁极其容易断裂导致位置开关发生位移。
2）液压关断阀电磁阀线圈。使用的是DWH-G02-C2-A240-20型号产品。两台机组各使用12个。由于关断阀出力动作频繁，电磁阀线圈损坏较严重。
3）干渣系统跑偏开关、断链开关、继电器，均为欧姆龙产品。跑偏开关每台机组4个，断链开关每台机组4个。由于受生产现场高温环境影响，部分元件性能下降甚至损坏。
4）干渣控制柜，每台机组有两台控制柜，电气部分与热控部分全部在同一个控制柜内，控制回路交叉，不利于检查消缺。控制柜本身材质质量不可靠，目前已经出现生锈、磨损现象，控制柜门多次故障无法正常开关。
3 原因分析
1）液压关断阀位置开关。
问题一，液压关断阀受油路控制驱动，在开关动作时油压发生变化其开关位置也会改变，经常出现不到位或超位现象，而普通位置开关无法正常监测。
问题二，位置开关安装于液压关断阀平台与干渣本体之间焊接的横梁上，受干渣本体热胀冷缩影响，横梁容易断裂导致位置开关发生位移，受此影响，在液压关断阀开关到位的情况下，位置开关仍有可能没有触发，不利于运行人员监测。
针对以上两个问题，通过实际考察和使用，确定将液压关断阀位置开关换型为带记忆型位置开关，此类型位置开关已经改造使用了14套，效果很好。因此利用检修期间全部更换为带记忆型位置开关。
2）液压关断阀电磁阀线圈。液压关断阀动作受电磁阀控制，自2015年干渣系统堵焦情况严重，运行人员经常用液压关断阀来挤压堵焦，导致关断阀出力动作频繁，电磁阀线圈损坏率增加，检修期间检查更换电磁阀线圈。
3）干渣系统跑偏开关、断链开关、继电器，均为欧姆龙产品。用于检查干渣输送链和清扫链运行位置，防止跑偏和断链发生。受高温环境影响，元件性能下降甚至损坏，利用检修期间检查更换相应的备件。
4）干渣控制柜，每台机组有两台控制柜，控制回路设计采用单回路控制，一旦单回路设备故障，炉底排焦工作无法正常进行，运行人员增加工作量，造成干渣控制系统停止运行，存在设备安全隐患。
4 暴露问题
1）设备环境
干渣系统所处环境为高温、腐蚀、湿度大。在正常运行期间，炉底结焦积压造成振动大，热胀冷缩造成设备性能不稳定。
2）故障原因总结
位置开关：由于位置开关安装与液压关断阀平台与干渣本体之间焊接横梁上，受干渣本体热胀冷缩影响，横梁容易断裂导致位置开关发生位移。
机组炉底结焦量非常大，运行人员需要定期使用液压关断阀进行挤焦，以避免炉焦板结。而机组建设时没有进行挤焦设计，超负荷工作使得干渣设备故障率偏高。
5 控制系统优化升级
根据我们总结分析的各项因素，需要对干渣控制系统进行重新设计。对干渣控制系统进行必要的优化升级，以此提高控制系统的稳定性，减少故障率，增强排渣效果。
第一：液压关断阀位置开关设计
针对原位置开关容易受潮锈蚀，受液压关断阀挤压变形两个缺陷，新的位置开关采用感应式位置开关，防水性能强，不受外力作用。
针对位置开关安装横梁位置容易出现偏移的情况，将位置开关底座设计成可以移动式，感应器与探头位置皆为可调型。在横梁出现偏移时，可以通过底座螺丝调整感应器位置，使探头与感应器距离保持在可探测范围内，保证系统稳定性。通过试验，提升了位置开关环境适应性。
第二：干渣控制柜设计
干渣控制柜柜体采用不锈钢材质。控制回路设计采用双回路控制。经过多次试验，确保控制系统回路设计达到最优，适应当前负荷运行条件。通过采用双回路控制方式，有效降低了干渣控制系统故障率，有利于炉底排焦工作正常进行，减少人工捅焦工作，保障人身安全。
干渣控制系统双回路控制方式
针对干渣控制系统所处环境和故障原因偏向问题，设计出适合当前环境因素以及运行需求的系统，并完成试验，验证其可靠性。针对试验中发现的问题，分析原因，提出整改方案，完善干渣控制系统的设计，提高其对环境的适应能力。
6 结束语
通过对300MW机组干渣控制系统的优化升级，提高了马头热电分公司干渣控制系统的稳定性，控制系统故障率由每月的6次降低至每年的5次。大大减少了干渣控制系统的故障率，增强了排渣效果。确保了两台300MW机组安全可靠运行。
参考文献：
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作者简介：
贺宁（1987-），男，工程师，主要从事火电厂热控技术管理工作。
论文作者:贺宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/31
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