空预器器扇形板自动调节说明书.docx
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空预器器扇形板自动调节说明书
空预器漏风控制系统说明书
一、概述
回转式空气预热器是指转子旋转而风罩固定的一种空气预热器。
自锅炉炉膛排出的高温烟气自上而下流经预热器转子一侧时，加热转子中的蓄热元件。
当已加热的蓄热元件随转子转到另一侧（空气侧）时，冷空气从下往上流经蓄热元件，把热量带走，从而达到预热冷空气的目的。
由于转子受热时上下存在温差，发生蘑菇状变形，使上部扇形板与转子径向密封片间的间隙增大。
（见图一）
图一
由于密封间隙增大，造成空气预热器的泄漏量增加，使能量损耗增大。
如果控制住了漏风量，就可以在不增加送风机能耗的情况下，保证锅炉的总风量供应。
空气预热器漏风间隙调整控制系统，就是通过测量并调节上部扇形板与转子径向密封片之间的间隙，以保证在任何运行工况下，该部的间隙保持最小，从而减少了漏风量，达到节能降耗，提高整个机组效率的目的。
本系统同时可以检测多路故障（如转子停转、传感器异常、电机过载等）并进行故障处理和报警。
◇本系统适用于河北定曲发电厂三分仓式空气预热器
1.使用环境条件
环境条件应满足：
●相对湿度：
<85%RH
●大气压力L：
86—106Kpa
●无爆炸和破坏绝缘的介质
※建议将控制柜安装在远离热源的地方
2.安全
应将控制柜、动力柜、现场信号变送箱可靠地固定在平台上，并保持良好的接地。
二、设备描述
每台锅炉有两台空气预热器，每台预热器热端有三块扇形板，每块扇形板对应有一套高温间隙传感器和一台提升机构。
本系统由高温间隙传感器、扇形板提升机构、转子停转检测开关和控制柜、动力柜五部分组成，具体如下：
●高温间隙传感器探头六个（含安装板）
●现场信号变送箱六个（内有接线盒、电缆及信号变送器）
●扇形板提升机构六台
●控制柜一台
●动力柜一台
●转子停转检测开关两个（含安装支架）
1.高温间隙传感器
本传感器属电涡流式传感器，它可以连续测量密封扇形板下表面与转子法兰上表面之间的间隙，并把间隙值转化为电信号，具有较好的稳定性和较宽的线性范围，可以在烟气腐蚀及多粉尘的环境中工作。
a）组成
高温间隙传感器由间隙测量探头、高频接线盒、信号变送器以及高频连接电缆组成。
其中高频接线盒、信号变送器、高频连接电缆安装在现场信号变送箱中。
如图二所示：
1.探头2.信号变送箱3.信号变送器4.接线盒5.高频连接电缆6、7、8、9、10.插座11.现场信号箱的安装孔12.端子排
图二
b）技术参数
●测量范围：
0~10mm
●精度等级：
1%
●供电电压：
220VAC（由稳压电源提供）
●输出信号：
4~20mA
●线性测量范围：
2~7.5mm
●工作温度：
≤4300C
●相对湿度：
<95%
●重复性误差：
≤1%
c）安装
在空预器转子圆周上安装一宽度为100mm的法兰板，法兰板上表面在现场加工后应低于径向密封片外侧最高点2mm。
由扇形板下表面向上91mm处，安装两只M16的螺栓，探头安装板固定在螺栓上。
探头端面到转子法兰上表面的距离与扇形板到径向密封片的距离相等，法兰板中心为探头中心，检测面是转子法兰上表面。
如图三所示：
图三
探头安装好之后，应调整探头安装板上的微调螺栓，确保探头到法兰板的距离等于扇形板到径向密封片的距离。
在空预器中间梁上开Ф48的安装孔，把密封导管（φ45×3）由此穿入，导管在中间梁外侧外露200mm，焊接牢固。
探头的引线由密封导管穿出，拧紧密封法兰上螺钉，以防空预器内部灰尘外泄。
探头的引线接到现场信号变送箱中高频接线盒内的陶瓷端子上，由图二中的插孔7接入。
应保证此导线接触良好，并将引线外的金属软管的接头接在接线盒的7上。
图二中的6为三芯航空插头，它的①、②为信号变送器提供交流220v电源。
图二中的8、9用来接高频电缆。
图二中的10为电流输出，①为+，②为-。
※电源与输出信号均已接在端子排12上，按照接线图连接即可。
现场信号箱的外形尺寸为520×380×130mm,安装孔尺寸为Ф9。
d）试验和校验
123456
LN+－
AC220VOUTPUT
图四
准备：
图四为现场信号箱内的端子排，将5、6外接线拆下，1、2接入220V电源；将万用表打至电流档，量程不小于30mA，表笔正端接入5，表笔负端接入6。
试验和校验：
将探头至法兰板的间距预调为0mm,电流输出应为4mA;将探头至法兰板的间距预调为7.5mm,电流输出应为16mA。
调整方法：
拆掉信号变送器的盖子；间距为0mm时，调整电位器RP2，使输出为4mA；间距为7.5mm时，调整电位器RP1，使输出为16mA。
★ 当间距超过10mm时，输出信号可能大于20mA，但不会超过28mA，亦不会对设备造成损坏。
2.扇形板提升机构
a）主要技术参数
●两提升杆中心距：
1220mm±1.5mm
●工作行程：
-50～+30mm
●提升（下降）速度：
4.5mm/min
●配用电动机两台（一台备用）
型号：
YDFc232
转速：
1370rpm
功率：
1.1KW
电源：
380V，50HZ
●外形尺寸（长×宽×高）：
1290×780×745（mm）
b）主要结构及传动
该执行机构的组成见附图1。
共包括行程开关盒1、横梁2、减速箱3、提升机构4、传动箱5、机架6、联接预热器扇形板的拉杆7（现场装配）、指示扇形板位置的标尺8等部分。
执行机构的传动系统见附图2。
传动箱两台电机（一台工作，一台备用）通过锥齿轮和电磁离合器，驱动传动轴，经一对圆柱齿轮传动
减速箱的蜗杆。
电磁离合器电源为直流24V，电线从传动箱接线盒引出。
减速箱为蜗轮减速机构，蜗杆置于下方，另一端装有手动手轮，通过牙嵌式离合器传动蜗杆，供安装调试、检修或无电时紧急提升之用。
手轮每转提升0.01mm。
蜗轮轴两端分别由轴套式联轴器与提升机构蜗杆相联。
提升机构由蜗轮减速机构和螺距P=10mm螺纹付组成，两提升机构分装于机架的两端。
蜗轮转动传动提升丝杠（蜗轮轴）上下运动。
上端带动横梁与撞杆，碰撞限位开关；下端通过提升拉杆升、降扇形板，从而控制漏风间隙。
提升拉杆中部由两端分别为左螺纹和右螺纹的长螺母连接，便于调整拉杆长度，并用于扇形板的零位调整。
下端波纹管密封套可有效地防止预热器中的烟和气体漏出。
c）安装
机构在预热器上的安装尺寸见附图1。
安装时应保证提升丝杠与扇形板上对应的接头对正。
固定后校验提升丝杠下端销轴中心线至机架下安装面的距离约30mm。
然后，将波纹管密封套安结构图套在拉杆上，两端以销轴使之与提升丝杠和扇形板接头联接。
上下销轴分别用5×50和5×40开口销锁定。
安装完成后作先手动后电动的试运行。
d）零位调整
旋转两拉杆中部的长螺母，提升或下降扇形板，使之达到预热器设计要求的零位时扇形板的状态，拧紧长螺母两端的锁紧螺母，调整标尺指针指向“O”。
将波纹管密封套上端法兰与下拉杆焊牢。
下法兰外圆与预热器外壳焊牢。
★调整零位时，应保证两拉杆受力一致。
e）限位开关的调整
间隙上限开关S1和S2，下限（扇形板极限变形）限位开关S3，在零位调整好后，按用户要求的数值调整对应的撞块，使之与开关撞杆接触，发生动作，然后再将其固定。
3.控制柜
a）功能
控制柜可完成整个系统的自动调整功能，它对现场间隙传感器送来的间隙信号进行分析与处理，并综合提升机构和各选择按钮的状态，发出控制指令，通过动力柜控制提升机构的上下运动，最终完成对扇形板与径向密封片的间隙控制，达到减少空预器漏风的目的。
b）外形尺寸与结构
控制柜外形尺寸为:
高×宽×深=1800×800×600
前门门上装有有机玻璃，透过玻璃可以观察到内门上触摸屏。
无侧门。
顶部有吊环四个，底部封板有进线空三排。
c）PLC配置
选用MODICONPLC，通过触摸屏来完成人机接口,配置如图五所示：
触摸屏
CPU
E984-
258
MB1
MB2
DI
DEP
216
DI
DEP
216
DI
DEP
216
DO
DAP
216
DO
DAP
216
DO
DAP
216
AI
ADU
206
AI
ADU
206
图五
d）通讯
CPU上配有两个MODBUS口，MB1和MB2。
MB1用于和触摸屏连接，MB2用于与DCS连接。
两个MODBUS口均为RJ45口，通讯波特率为9600。
※ 详细信息请参阅《MODICONTSXCOMPACTUSERGUIDE》。
e）操作
1.打开控制柜外门及装有触摸屏的内门，自QF1依次合上柜内空气开关。
各空气开关的用途如下：
QF1—总电源QF2—CPU用电源模块电源
QF3—直流电源QF4—操作电源
QF5—触摸屏电源QF6—检测电源
QF7—左侧＃1变送器电源QF8—左侧＃2变送器电源
QF9—左侧＃3变送器电源QF10—右侧＃1变送器电源
QF11—右侧＃2变送器电源QF12—右侧＃3变送器电源
QF13—备用插座电源QF14—电铃电源
QF15—照明电源QF16—风扇电源
2.控制柜的所有操作均在触摸屏上完成。
触摸屏操作画面共有8张，另外还有系统参数设定画面，如时钟设定、通讯参数设定等。
在触摸屏上可以实现操作方式切换，转子停转联锁切投，间隙设定值给定，报警监视，测量值显示，画面切换等功能。
各操作画面分别为：
主菜单画面“MAIN”，左侧＃1操作画面“L-1”，左侧＃2操作画面“L-2”，左侧＃3操作画面“L-3”，右侧＃1操作画面“R-1”，右侧＃2操作画面“R-2”，右侧＃3操作画面“R-3”，报警画面“ALARM”。
下面分别给予介绍：
主菜单画面（图六）
主菜单画面中部有7个画面切换键，按动其中的按钮便会自动打开相应的画面，如：
按动L-1按钮，便会自动切换至L-1画面；按动ALARM按钮，便会切换至报警画面。
RSInterlock为转子停转联锁投入、切除开关。
开关在“ON”位时表示“投入”，在“OFF”位时表示“切除”。
※转子停转联锁开关投入时，若系统检测到空预器主轴停转，并在系统处于自动运行方式时，发出强提指令，强制提升6块扇形板到上极限位；转子停转联锁开关切除时，当系统检测到空预器主轴停转，只在报警画面上发出报警。
图六
左侧为触摸屏控制与DCS控制选择开关，打在“LOCAL”位时，表示由触摸屏进行操作；打在“DCS”位时，表示由DCS进行操作。
LeftRun——左侧预热器正常运转
RightRun——右侧预热器正常运转
MainPower——动力电源投入
ControlPower——控制电源投入
Force——禁止扇形板强提
★按动动力柜操作面板上的“RESET”按钮，允许扇形板强提，“Force”灯灭。
操作画面（图七）
操作画面共有6张，左侧预热器三张（L-1,L-2，L-3）,右侧预热器三张（R-1,R-2，R-3）。
下面以L-1画面为例进行说明：
左侧光柱为测量间隙显示，显示范围0-10mm。
测量值超出此范围时，显示为全满。
状态指示灯六个：
Big——间隙测量值高于设定值0.5mm以上
Normal——间隙测量与设定值差值在-0.4mm～0.5mm内
Small——测量间隙低于设定值0.4mm以下
Up——扇形板正在进行上升调整
Down——扇形板正在进行下降调整
F-up——扇形板正在进行强制提升
图七
设定值（SET）：
设定值设定初值为8.0mm，设定有效范围为2.0-8.0mm。
上箭头为增加键，每按一次增加0.1mm；下箭头为减少键，每按一次减少0.1mm。
操作方式选择：
●Auto——自动方式
●CHK——一次跟踪方式
●Manual——手动方式
“MAIN”为切换回主菜单按钮，“NEXT”为切换至下一幅画面按钮，“PREV”为切换到前一幅画面按钮。
八幅画面的翻页顺序为“MAIN”、“L-1”、“L-2”、L-3、“R-1”、“R-2”、R-3、“ALARM”。
画面右上方的“ALARM”灯亮（黄色），表示有报警信号。
报警画面（图八）
图八
TopLimit——提升机构的上极限行程开关动作
BottomLimit——提升机构的下极限行程开关动作
SensorAbn——传感器故障
M1Overload——电机1过载
M2Overload——电机2过载
LeftStop——左侧的预热器主轴停止转动或转速过低
RightStop——右侧的预热器主轴停止转动或转速过低
PowerAbn——柜内的分电源出现跳闸
※当报警信号出现时，对应的指示灯变为黄色并闪烁。
4.动力柜
a）功能
动力柜为空预器漏风间隙调整控制系统的中继柜，它完成PLC与执行机构的联系，即将执行机构的行程及状态信号送至控制柜，并接受控制柜送来的控制信号，驱动执行机构完成相应的动作。
动力柜同时为执行机构提供电源。
控制柜控制六台执行机构的上升、下降或强提。
在系统处于手动操作时，可按动面板上的上升、下降、强提按钮进行操作，同时信号指示灯指示现行状态；在系统处于自动操作时，由控制柜发出控制指令，通过动力柜内相应的继电器来控制执行机构的动作。
动力柜自动完成每台执行机构上两台电机及电磁离合器的自动切换功能。
当一台电机发生故障时，自动切换到另一台电机，同时相应的电磁离合器也进行切换。
电机的故障信号可在触摸屏上的报警画面上看到。
b）外形尺寸与结构
动力柜外形尺寸为:
高×宽×深=1800×800×600
动力柜后门为双开门，无侧门，内门为摇门；
顶部有吊环四个，底部封板有进线孔三排。
c）操作
1.打开动力柜外门及操作面板内门，依次合上空气开关QF0、QF1、QF2。
QF0为电机电源开关，QF1为操作电源开关，QF2为控制电源开关。
2.通过控制柜触摸屏确定操作方式，操作面板（见图九）上指示灯指示出目前出于何种控制方式。
当自动灯亮时，表示执行机构由控制柜或DCS进行控制，动力柜上的按钮被屏蔽；当一次跟踪灯亮时，表示系统处在一次跟踪自检状态；当手动灯亮时，表示执行机构由动力柜手动控制，可通过动力柜操作面板上按钮来控制执行机构的动作。
★当整套系统在现场安装好后，若进行一次跟踪操作，一定要把提升机构提升到一定高度，否则探头可能在上下运动中碰坏。
3.上升、下降、强提按钮用于执行机构控制的手动升降操作。
当操作方式切换到手动方式时，用手持续按下上升或下降按钮时，执行机构才发生相应的动作，同时指示灯指示其对应状态；手松开时，执行机构停止动作。
操作时应注意提升机构的升降速度，即每分钟4.5mm。
4.当出现紧急情况，如传感器异常、转子停转等，需要把扇形板提升到上极限时，按下强提按钮，此时扇形板被自动提升至上极限。
强提按钮为自保按钮。
图九
自动——自动方式
跟踪——一次跟踪方式
手动——手动方式
电源——电源指示
报警——报警产生
上升——手动上升按钮
下降——手动下降按钮
强提——手动强提按钮
复位——复位按钮
急停——急停按钮
5．转子停转检测开关
a）原理
转子停转检测开关为无触点电子开关，它安装在预热器转子主轴旁的适当位置，采用其电涡流式工作原理，与主轴上所装的金属凸块配合，将检测信号送入主机柜。
它是通过运动的金属片接近其感应面，在无接触又无压力情况下，自动发出检测信号，来驱动继电器或逻辑电路。
具有重复定位精度高，频率响应快，抗干扰性能好，使用寿命长等优点。
b）技术参数
●工作电压：
DC24V
●工作电流：
≤17mA
●测量距离：
4.5~5.5mm
●输出信号低电平：
≤1.0VDC
●输出信号高电平：
≥23.0VDC
●外形尺寸：
Ф18mm×60mm
●防护等级：
IP67
●最高开关频率：
180Hz
●重复定位精度：
0.15mm
图十为其工作曲线：
图十
c）安装及接线
照图十一所示，把四个金属凸块装于主轴900对称位置，并保持在同一个水平面上。
检测开关用螺母固定在支架上，支架现场焊接在适当的位置。
★安装时保证检测开关前端面的中轴线与金属凸块的中轴线偏差不超过2mm。
调整检测开关的固定螺母，使δ整定距离为5mm。
检测开关有三根引线，棕色接24V，黑色为信号，蓝色为地线。
图十一
三、运行
★ 必须是经过成功的冷态和热态调试的系统方可投入使用。
1.运行前准备
启动时间：
在锅炉点火之前进行冷态调试，系统自检正常后方可进行热态调试。
锅炉负荷大于70％时，整套系统方可投入使用。
打开控制柜和动力柜柜门，依照上述控制柜动力柜说明，送上电源。
触摸屏开始工作，动力柜操作面板上电源灯亮。
将触摸屏画面翻至“SYST”中的“TerminalParamaters”，根据实际时间设定触摸屏时钟。
※每次重新上电均需重新设定触摸屏时钟。
2．控制方式选择
◆DCS与触摸屏操作切换
系统的操作与监视可以通过触摸屏实现，也可以通过DCS实现。
将触摸屏主菜单画面（MAIN）中的选择开关打在“Local”位置，表示通过触摸屏进行操作；若打在“DCS”位置，则表示通过DCS进行操作。
※ 若机组DCS没有包括本系统，则应将选择开关打在“Local”位置。
以下只对触摸屏操作进行说明：
◆控制方式选择
在操作画面中选择扇形板的自动、手动、一次跟踪控制方式。
每块扇形板的控制方式都是独立的。
按动“Manual”按钮，则进入“手动方式”；
按动“CHK”按钮，则进入“一次跟踪方式”；
按动“Auto”按钮，则进入“自动方式”；
一次跟踪结束后，自动进入“自动方式”。
※操作方式说明
一次跟踪方式：
漏风控制系统在调试阶段能通过此功能将漏风控制系统的全部功能自动投运一次。
自动方式：
根据间隙传感器测得的间隙值自动调整扇形板的位置，使间隙在设定范围内。
手动方式：
由手动按钮对扇形板进行上下调整。
3．手动方式运行
在整套系统进行冷态、热态调试及平时检修采用手动方式。
间隙小时，按下上升按钮，扇形板上升；松开按钮时停止。
间隙大时，按下下降按钮，扇形板下降；松开按钮时停止。
出现异常情况时（包括在自动方式下），按下强提按钮，扇形板一直提升到上极限。
4．一次跟踪方式运行
面板上的一次跟踪灯亮，表示处于一次跟踪操作方式。
此种操作方式只在冷态调试时使用。
一次跟踪过程如下：
上升10秒停1秒下降10秒自动方式
5．自动方式运行
面板上的自动灯亮，表示处于自动操作方式。
设定值:
正常范围2mm-8mm，一般不低于3mm。
在此方式下，系统根据测量值与设定值自动调整扇形板的位置。
间隙大时，扇形板下降；间隙小时，扇形板上升；间隙正常时，扇形板不调整。
这种调整每分钟进行一次，测量值与设定值的差决定了动作时间，但每次上升时间不超过12秒，下降时间不超过10秒。
★ 在锅炉负荷>70%时，整套系统方可投入自动方式运行。
6．异常情况处理
在强提过程中，如发现异常或不需要提升到上极限位置，可按动动力柜面板上的急停按钮，停止强制提升。
此时，触摸屏画面中的“Force”灯亮。
处理故障后，必须按动面板上的复位按钮，使“Force”灯灭。
传感器异常时，在手动方式下进行操作。
电机过载时，将柜内相对应的热过载继电器复位（按动热过载继电器上的“RESET”按钮）。
※继电器代号请查阅接线原理图。
四、检查与维护
1.提升机构
●在正式投入使用之前，应将减速箱和传动箱内机油排干，加注新的30号机油进行润滑。
工作过程中注意随时补充其损耗。
●提升机构内轴承及蜗轮、蜗杆与提升丝杠等传动机构用1号或2号钙—钠基润滑脂润滑，注意每半年补充一次。
●执行机构上所有电气要确保绝缘良好。
●手轮在不使用时应处于空套位置。
使用时将手轮向里推，使牙嵌式离合器啮合，按手轮上标记的上升或下降的旋转方向进行扇形板的提升或下降操作（逆时针转动时为提升）。
2.控制柜和动力柜
●控制柜和动力柜在出厂前均详细检查调试过。
●在现场投运前务必进行现场调试。
●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。
通讯电缆接触良好。
保险管（FU）全部完好。
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。
●应定期打开柜门进行检查，保持柜内清洁。
●柜内的电气元件应安装牢固，并保持外观完好。
●确保外部所有连线正确，屏蔽电缆的屏蔽层接地良好。
3．间隙传感器
●用万用表测量传感器探头两根引线之间的电阻，若小于10Ω则表示探头线圈正常。
同时引线应与其外部的金属软管绝缘。
●探头与信号变送器的连接电缆应连接牢固，无松动现象。
●维修时不要用外物碰撞探头端部，以免损坏探头。
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