空预器上海东方海事.docx
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空预器上海东方海事
空气预热器漏风控制系统
运行维护说明书
设计：
审核：
批准：
上海市东方海事工程技术有限公司
2012年5月
特别提醒
●该系统正式投入运行前必须进行冷态与热态调试，否则不得投入运行。
●当系统出现故障时都会报警。
出现严重故障（电机过载、上下行回路故障），如无法排除原因的，请将扇形板人工提升至完全回复位置，以防因机组发电负荷下降，预热器转子温度降低而向上还原造成的转子径向密封与扇形板接触、封死。
●切勿在任一扇形板低于“完全回复”位置时，断开系统控制电源和动力电源。
若需断开电源，必须先将扇形板提升至“完全回复”位置后断开电源。
●用摇手柄将扇形板提升至“完全回复”位置时，不要超越“完全回复”位置，以免损坏“完全回复”限位开关。
●在小修、大修中，调整过扇形板位置，需要对系统重新调零和重新调节最大变形和完全回复开关。
1系统简介
1.1概述
空气预热器的漏风包括二部分：
直接漏风和携带漏风，预热器的转子与壳子之间存在间隙，预热器中空气与烟气由惰性区密封分开，转子密封片与壳子密封板之间的密封间隙总是大于零，压力较高的空气必然要穿过密封间隙漏向压力较低的烟气中，这是直接漏风。
转子仓格中所包容的风量随着转子的旋转，会不断地转移到烟气侧，被烟气带走，这是携带漏风。
携带漏风是预热器的结构型式本身决定的，无法减小。
直接漏风与密封间隙成正比，与压差的平方根成正比。
预热器中气流间压差的大小，主要取决于锅炉烟风道以及制粉系统的阻力。
预热器冷端气流间的压差与预热器本身结构也有一定的关系，但当预热器的直径大小确定后，就不可能通过预热器设计本身去减小预热器中气流间的压差值了。
因此，从预热器设计的角度力图减小漏风的唯一途径是将密封间隙，控制在最小限度。
空气预热器密封装置的设计的关键就在于研究预热器变形的规律，使设计出的密封装置能够有效地控制各种工况下，主要是MCR工况下密封间隙处在最小限值。
自动漏风控制系统就是实现这一目标的一个有效手段。
空气预热器漏风控制系统的设计原理是：
使扇形密封板与热变形的转子形状紧密贴合。
在各种工况下，扇形板在规定的间隙内跟随着转子径向密封片。
这使漏风面积在各种过渡工况和MCR运行时期都减小了。
为了减少空气预热器热端的漏风，该容克式空气预热器设有漏风控制系统。
在投运时，该系统使扇形板定时向下跟踪转子的热态变形，减少扇形板与转子径向密封面之间的间隙（减少漏风面积）。
漏风面积是由于经过转子（从热端至冷端）的温度梯度而来。
并随着梯度的增大而增加。
当转子的一端（热端）较另一端（冷端）为热时，转子不均匀地膨胀，使转子产生蘑菇状变形。
于是转子的热端径向密封的间隙增大引起漏风面积增大，而漏风控制系统使扇形板下弯，跟踪转子的热态变形减少漏风面积，从而减少漏风量。
扇形板的位置由一个传感器来检测。
此传感器检测径向密封与热端扇形板外侧的间隙并保持一定最小运行间隙。
1.2加载机构
每块扇形板配一套加载机构。
电动机通过减速器降速后，与二台螺旋升降机连接。
螺杆升降机额定负载为15T，具有防自转功能为了使螺杆升降机中螺杆准确上下运动并施力于扇形板不可弯曲面外侧。
为了使二台升降机同步调节，扇形板始终处在水平位置，采取了一台双级减速器同时驱动二台螺杆升降机的布置方式。
行程限位开关箱中装有“完全回复”“最大变形”限位开关，来控制扇形板的上下极限位置，同时行程指示钟面显示扇形板的准确位置。
1.3传感器
为了探测锅炉各运行状态下，转子位置的变化，使扇形板的密封面能准确地跟踪转子，保持热端径向密封间隙处在最佳值，系统中采用了一个能探测密封面到热变形转子外侧端的相对位置的传感器，传感器将测量的结果转换成电信号发出，触发加力传动装置动作，调节扇形板位置，达到设计目的。
传感器中心有一根探杆，探杆的下端装着一只探测头，冷态时该探测头与装在转子圆周角钢上的传感瓣保持0.8～1.2mm间隙，热态转子下垂后，扇形板向下跟踪，装在扇形板侧部的探测头随之向下，直到与传感瓣接触，届时扇形板与转子之间的间隙处在最小允许值，这时探杆向上移动，触发初级限位开关，此开关使电动机停转2秒钟，然后倒转，使扇形板回升到扇形板与转子密封片的最佳间隙（可设定）。
1.4热电偶温度辅助控制装置
该系统在自动跟踪过程中，当传感器的初级限位开关失效，系统将自动转入温度控制模式。
该装置由安装在烟气进口处的热电偶来负责采集温度信号，再送至PLC进行数据处理。
根据当前烟气进口处温度来控制扇形板的位置。
（温度与位置的对应值可预先设定）
热电偶温度辅助控制装置可以在传感器的初级限位开关发生故障后，使系统仍然维持一定的漏风控制能力，是有效的辅助控制装置。
2人机界面
2.1运行前提
系统在正式投入运行前必须进行冷态与热态调试，保证系统安全运行。
2.2触摸屏操作介绍
本系统采用触摸屏作为人机界面，PLC作为主控设备，通过触摸屏上的显示按钮和开关可以直接控制电机，驱动扇形板完成对预热器转子的定时自动跟踪。
同时本系统在触摸屏上还可以同步实时地显示和设定各种系统参数，自动输出各种报警信息，通过modbus通讯将各种数字量、模拟量信号与集控室监控系统进行同步通讯。
2.2.1欢迎界面
系统开机上电后会自动进入开机欢迎界面。
如下所示：
点击【进入】，即进入系统主页。
2.2.2主页
系统主页的下方有【主页】【A1】、【A2】、【A3】、【B1】、【B2】、【B3】、【转子测速】、【故障查询】、【参数设定】十个按钮，点击相应按钮即可进入相应界面。
每个页面下方的按钮是相同的，在当前页面下，该页面按钮显示为凹状。
注意点击【参数设定】按钮会跳出密码输入框，输入正确密码才可进入参数设定页面，密码错误则对话框消失，界面不切换。
密码为：
702512。
界面有六个棒形图分别显示每块扇形板的当前位置，棒形图下面有文字和红色箭头分别显示扇形板当前的动作状态。
例如：
扇形板正在上行时，文字显示上行，红色箭头朝上且闪烁；下行同理。
如果扇形板静止，则文字显示静止，箭头消失。
注意：
该箭头表示系统进行了动作的控制输出，如果因电机损坏或线路损坏或接触器等元件损坏而实际扇形板并没有动作时，该箭头仍然进行动作显示。
界面右边有四个状态指示灯，分别是主电源工作状态、辅电源动作状态、A侧转子状态、B侧转子状态。
主电源不工作时，主电源指示灯等为灰色，工作时为绿色；辅电源同理。
A侧转子状态正常运行时，A侧转子状态指示灯绿色，低速报警时指示灯红色；B侧同理。
界面右上角有一个【急停】按钮，该急停按钮置ON时可使六块扇形板同时置ON。
该按钮常态置OFF，按下时跳出确认对话框，按YES确定该动作，按NO，取消该动作，对话框如下图所示：
按下YES，则急停按钮可置ON，置ON后急停按钮变红色，如下图所示：
2.2.3扇形板控制界面
以A1扇形板控制界面为例，进行介绍。
按下【A1】按钮，进入A1扇形板控制界面，如下图所示。
该界面左侧为棒图和动作状态指示，同主页。
左侧有四个状态指示灯：
初级开关、次级开关、完全回复、最大变形。
初级开关和次级开关位于间隙传感器内，常态为灰色，触发为绿色，异常为红色。
完全回复和最大变形开关位于行程开关箱内，常态为灰色，触发为绿色。
右侧有一个故障指示灯，常态为灰色，只要A1扇形板出现任何一个故障，该指示灯变为红色。
具体故障详见后文。
界面上有四个按钮【自动跟踪】、【手动控制】、【强制提升】、【紧急停机】，分别对应四种工作状态，四个按钮具有不同的优先级，【紧急停机】>【强制提升】>【手动控制】>【自动跟踪】，高级别按钮置ON时，低级别按钮触发无效，始终被置为OFF。
例如：
【强制提升】为ON时，【自动跟踪】和【手动控制】触摸无效，始终置为OFF，且当【自动跟踪】或【手动控制】置ON，触发【强制提升】按钮，【自动跟踪】或【手动控制】被强制置为OFF。
上方有【时间设定】、【跟踪时间显示】、【A-温度】三个数值框。
【跟踪时间显示】为系统自动跟踪状态下，完成了一次跟踪动作后开始计时的时间。
当该时间达到【时间设定】值后，系统再次进行跟踪动作。
点击【时间设定】数值框，可以对时间设定值在1-24小时范围内修改，单位为小时，默认设定为6小时。
【A-温度】为烟气进口温度显示，在温度辅助控制时，根据温度控制扇形板动作。
2.2.3.1工作状态
下面分别介绍手动控制、自动控制、强制提升、紧急停机四种工作状态。
（1）手动控制：
【手动控制】置ON，系统处于手动控制状态。
该状态下，扇形板板的动作可以通过就地分控箱上的上升、停止、下降按钮来控制扇形板动作。
按上升按钮，扇形板上行，上行指示灯触发；下降同理。
注意：
上升和下降过程必须用停止按钮停止。
上升和下降过程必须间隔2S以上才能有效。
手动上行时，触发完全回复开关，扇形板停止上行；手动下行时，触发初级、次级或最大变形开关，扇形板停止下行，2S后自动转为上行，提升3mm（设定提升间隙，详见参数设定界面，后文同）后，自动停止。
在扇形板上、下行的任何时候，可用停止按钮进行停止。
（2）自动跟踪：
【自动跟踪】置ON，表明此扇形板处于自动跟踪状态。
首次进入自动跟踪状态，扇形板立即下行，传感器跟随下行，直到传感器探头与预热器转子密封角钢上的传感瓣相碰，传感器的推杆向上移动，使初级开关动作，初级开关触发后，停止下行动作，2S后转为上行，扇形板提升3mm停止。
跟踪时间开始计时，当达到时间设定值后，扇形板再次下行，初级开关触发，停2S上行3mm停止，再次计时。
如此循环往复。
在自动跟踪状态下，初级开关异常，则自动转为温控模式，系统跳出温控模式文字，具体动作过程见参数设定界面。
（3）强制提升：
【强制提升】置ON，表明此扇形板处于强制提升状态，【自动跟踪】和【手动控制】自动置为OFF。
该状态使扇形板被强制提升，直至碰到完全回复开关停止，停止后【强制提升】仍在ON位置。
在提升过程中如【强制提升】被重新置OFF，则扇形板就地停止。
（4）紧急停机：
系统启动后，【紧急停机】置OFF，当其置ON时，电机立即停机，其它所有工作状态均被中断，且均被自动置OFF，只有【紧急停机】被重新置OFF时才允许启动其它工作状态。
故【紧急停机】开关具有最高优先级，一般用于突发紧急情况的停机或使系统脱离故障运行状态，进行系统维护和更新。
2.2.3.2扇形板位移棒图显示
当扇形板上行或下行时，系统加载机构的传动轴带动位于行程开关箱内的电位器动作，该动作引起电压变化，由PLC根据电压变化计算扇形板位置，经数据处理后在触摸屏上实时直观地显示扇形板的位置。
2.2.3.3A2、A3、B1、B2、B3扇形板控制界面同A1。
2.2.4转子测速界面
转子测速界面包括A、B两侧共六路转子转速值，当某侧三路转速值中的任两路小于报警转速设定值（默认0.3RMP，可修改，详见参数设定界面）时，系统发出该侧转子停转报警信号，界面上低速报警指示灯变红。
某侧三路转速值中的任两路大于等于报警转速设定值，转速正常，界面上低速报警指示灯绿色。
注意：
速度低于0.1RMP不进行显示。
转速显示的刷新时间与测速接近开关收到的两个脉冲信号的间隔时间相同，最长刷新时间30S。
界面右侧有一个【停转联锁】按钮，系统启动后，该按钮默认位置为ON。
置ON时，某侧出现停转报警，系统自动使该侧三块扇形板的【强制提升】按钮置ON，系统自动提升扇形板至完全回复位置，保证漏风系统在低速时的安全运行。
如果【停转联锁】按钮置OFF，则出现停转报警时，系统仅进行报警，不进行任何保护动作。
注意：
如果某块扇形板处于【紧急停机】状态，出现停转报警且已经联锁也无法提升。
2.2.5故障查询界面
该界面分为上下两部分。
上面显示当前系统存在的报警，下面显示历史报警和系统的操作记录。
历史报警包括当前存在的报警，操作记录包括触摸屏上的所有控制动作的按钮（不含界面切换按钮）动作状态和各种限位开关的动作情况。
如上图所示，故障显示为红色文字，操作显示为黑色文字。
报警记录包括时间显示。
在历史记录显示部分，报警时间的后面有一个A和C的字母，A表示当前存在的报警或操作，C表示已经清除的报警或操作。
历史报警可以存储5000条，超过5000条自动覆盖最早的记录。
断电5个月后会因电池无电清除记录。
该电池为充电电池，无需更换。
2.2.6参数设定界面
在任意画面点击【参数设定】按钮，跳出密码输入键盘，如下所示：
密码输入正确后，即可进入参数设定界面，如下图所示。
界面分为三部分：
温控参数、间隙设定值、低速报警设定值。
温控参数为系统温控模式运行的参数。
当系统进入温控模式后，在某一温度段累计10分钟变化不超出该温度段范围，则扇形板移动到相应的位置。
如上图为系统默认设置。
当烟气温度大于320℃，为高负荷，对应位置23mm；当烟气温度大于等于250℃小于等于320，为中负荷，对应位置15mm；当烟气温度小于250℃，为低负荷。
当系统进入温控模式，温度累计10分钟大于320℃，则扇形板从当前位置上升或下降到23mm位置上。
如果温度从一个温度段变化到另一个温度段超过10分钟，再次动作，否则持续不动作。
温控模式下，初级开关正常后，不会切换会自动跟踪状态，需先按【紧急停机】按钮，切除当前模式，然后重新投入自动跟踪。
间隙设定值为扇形板下行后，触发初级、次级、最大变形开关后提升的数值。
默认设定3mm。
低速报警设定值默认为0.3RMP。
该界面所有参数都可进行修改，点击数值框，会跳出数字键盘，修改数值按下确认即可。
2.2.7滑出式菜单
当系统不在运行时，任意画面都可，点击触摸屏外部的MENU按钮，则跳出滑出式菜单，如下图所示：
点击相应按钮即可进入相应界面。
外部的F按键功效与此相同。
F1为欢迎界面，F2为主页，F3为故障查询，F4可设置日期时间，F7为系统功能，该功能为厂家调试用，不对用户开放。
3系统各种保护
3.1电机过载
系统任何状态下，出现电机过载，则停止动作。
该过载信号与接触器联锁，直接切断电机的接触器线圈电源。
3.2传感器保护
系统不在紧急停止状态下，触发初级开关或次级开关，则系统自动提升3mm。
自动跟踪模式下，初级开关起保护作用。
温控模式下，次级开关起保护作用。
3.3电流保护
自动跟踪时，电流保护触发，则提升3mm停止，电流保护触发时，停止跟踪计时。
温控模式时电流保护触发，则该侧三块扇形板【强制提升】按钮置ON，进入强制提升状态，并切除温控模式。
其他状态时，电流超限就提升，电流不超限就停止。
紧急停止状态，电流保护无效。
3.4转子停转保护
转子【停转联锁】置ON时，如发生转子停转报警，系统在声光报警的同时中断原来的工作模式，自动将扇形板提升至完全回复，确保安全。
4系统主要故障及排除方法
系统出现任何报警，在任何画面的左上角出现红色报警等和ALARM文字提示。
如图
。
且主控柜外门报警指示灯闪烁，蜂鸣器间隔鸣叫。
按主控柜上消音按钮，可切除蜂鸣器鸣叫。
如果3分钟没有按消音按钮，蜂鸣器也会停止鸣叫。
报警消失，指示灯灭，蜂鸣器停。
出现任何报警，在报警查询画面都可以查询到。
下面对报警做详细介绍。
4.1初级开关异常
原因：
初级开关持续断开5S，则报初级开关异常。
注意，此开关为接近开关，正常状态为接近开关上灯亮，触点处于闭合状态。
造成此现象可能是初级开关损坏或线路断路或初级开关的调节螺钉松脱。
动作：
触摸屏上初级开关指示灯红色。
在自动跟踪状态下，系统提升3mm后停止，转入温控模式，转入温控模式后，初级开关正常不切除温控模式。
在其他非紧急停机状态下，系统提升3mm后停止。
4.2次级开关异常
原因：
次级开关持续断开5S，则报次级开关异常。
注意，此开关为微动开关，正常状态触点处于闭合状态。
造成此现象可能是次级开关损坏或线路断路或次级开关的调节螺钉松脱。
动作：
触摸屏上次级开关指示灯红色。
次级开关异常后，系统提升3mm后停止。
之后不在进行任何动作。
次级开关异常使温控下失去传感器保护。
4.3电机过载
原因：
热继电器触发、电机过载、线路短路等。
检查机械驱动各部件是否有卡死现象，及时排除。
检查电机主回路，确认热继电器已断开，启动气动马达或手工将扇形板提升到完全回复位置，待热继电器恢复常态，过载报警信号消失后重新启动系统
4.4上行（下行）回路故障
原因：
当系统控制输出让上行（下行）接触器吸合，上行（下行）接触器3S没有吸合，或者当系统没有让上行（下行）接触器吸合，上行（下行）接触器吸合超过3S，则报上行（下行）回路故障。
出现此故障需要检查输出回路是否出现问题，接触器是否损坏，触点是否粘合等。
动作：
报警后停止所有动作,保留当前工作模式状态。
报警后不管回路是否恢复正常都必须紧急停机才能切除该故障。
4.5传动故障
原因：
控制动作命令发出20S后，电位器不动作，即报传动故障。
检查分控箱是否上电，传动机构是否异常，电位器是否异常，线路是否异常。
动作：
温控时传动故障则提升至完全回复位置停止，切除温控模式。
其他情况，传动故障只报警不影响任何动作。
故障消失后，需用紧急停止按钮切除故障。
4.6热电偶故障
（1）A侧烟气热电偶故障：
原因：
A侧烟气热电偶断偶，或者线路断路，或者正负极接反。
动作：
A侧烟气正常和备用两只同时断偶，则温度显示异常。
在温控模式下，两只同时断偶，则扇形板提升至最高位置后，切除温控模式。
其余状态不影响动作。
（2）其余的热电偶故障原因相同。
4.7转子停转报警
（1）A侧转子停转报警
原因：
系统检测到预热器转子转速3个中2个低于报警设定值，则进行报警。
检查线路或接近开关是否损坏。
动作：
如果停转联锁开关置ON，则提升A侧三块扇形板至最高位置。
如果停转联锁开关置OFF，则只报警，不动作。
（2）B侧相同。
4.8预热器电流超限报警
（1）A侧预热器电流超限报警
原因：
当来自DCS的电流超限报警信号导通时，在进行报警。
动作：
自动跟踪时，电流保护触发，则提升3mm停止，电流保护触发时，停止跟踪计时。
温控模式时电流保护触发，则该侧三块扇形板【强制提升】按钮置ON，进入强制提升状态，并切除温控模式。
其他状态时，电流超限就提升，电流不超限就停止。
紧急停止状态，电流保护无效。
（2）B侧相同。
5设备的调整
5.1传感器初级和次级限位开关
初级限位开关和次级限位开关调整
●初级限位开关为接近开关，当接近开关上的指示黄灯亮时表明已接通，此时应将调节螺钉再向内旋转半圈（0.625mm）。
次级限位开关为微动开关，调整时将调节螺钉旋紧至次级限位开关发出“滴答”声即接通（用万用表检查已接通），然后再向内旋转2圈（2.5mm）即可。
●初级限位开关和次级限位开关调整好后应将所有相关的螺母锁紧，并检查接线是否松动，将引线定位、捆扎好。
5.2行程限位开关箱
●确定扇形板处于“零位”和水平位置。
调整限位开关、挡块和指针之间的相对位置，“完全回复”为“-10”，“最大变形”为“+25”（初始位置，根据现场情况更改）。
指针指向钟面“0”位。
●检查行程开关箱钟面上指针是否指向“0”位。
以该“0”位作为基准调节电位器，使触摸屏显示棒图位置与钟面指针相位一致。
锁紧电位器联轴器的紧定螺钉。
●将扇形板提升到“完全回复”位置（零位以上-10mm），调整行程开关箱中的档块，使之刚好能使“完全回复”行程开关动作。
重复操作几次检查“完全回复”行程开关的可靠性，即挡块碰到时能使电机可靠停转。
●当机组达到满负荷运行空气预热器转子最大变形时，调整最大变形开关的挡块，使限位开关刚好不会动作
●（注意：
扇形板位置水平时为零位，向下为正，向上为负）
6润滑与维护
系统中任何部件进行保养前，首先要确信扇形板已“完全回复”，务必先切断电源。
6.1润滑
6.1.1机械螺旋升降机
螺旋升降机内部使用耐高温二硫化钼复合锂基脂（150℃）封装运输。
这些润滑脂能够保证设备一年的正常运行，但是升降机需要每隔六个月检查一次，如果有必要则适当添加耐高温二硫化钼复合锂基脂（150℃）。
6.1.2二级减速器
加载机构中的减速箱内均用WA460蜗轮蜗杆专用油加注封装运输。
这些润滑脂能够保证设备一年的正常运行，但是减速器需要每隔六个月检查一次，如果有必要则适当添加相应润滑油；
特别说明：
减速器所用润滑油类型：
WA460蜗轮蜗杆专用油、美孚320或等效品。
油面高度为浸没箱中最低蜗杆全齿高度即可（油面不低于油镜位置），润滑油调换周期为六个月。
6.1.3行程限位开关箱
行程限位开关箱内的蜗轮蜗杆使用耐高温二硫化钼锂基脂封装运输。
这些润滑脂能够保证设备一年的正常运行，但是开关箱的传动部件需要每六个月检查一次，如果有必要则适当添加耐高温二硫化钼复合锂基脂（150℃）
6.2维护与检修
6.2.1电气控制箱的检修
1）控制柜在出厂前均详细检查调试过。
2）在现场投运前务必进行现场调试。
3）柜内检查：
触摸屏表面是否完好，柜内有无杂物、线头，是否潮湿，元器件是否松动损坏，绝缘状况如何等。
4）热过载继电器状态正常（不在TEST状态）。
若热过载继电器在TEST状态，应按动继电器上的RESET按钮，则可取消TEST状态。
5）应定期打开柜门进行检查，保持柜内清洁。
6）柜内的电气元件应安装牢固，并保持外观完好。
7）确保外部所有连线正确，屏蔽电缆的屏蔽层接地良好。
6.2.2电动机检修
1）若有积灰，应用压缩空气吹扫，清除灰尘或杂物时应注意不要碰坏接线及电机绕组。
2）检查冷却风扇有无脱落或打滑，特别是一次风上的。
3）电动机每隔一年做一次检查保养，每隔六个月测量一次绝缘电阻，不合格未进行处理不能使用。
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