漏风控制系统运行维护说明书Word下载.docx

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空气预热器漏风控制系统LCSII运行维护说明书

1.1引言

1.1.1空气预热器的漏风

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。

1.1.2漏风控制系统设计

空气预热器漏风控制系统（LEAKAGECONTROLSYSTEM以下简称LCS）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，扇形板与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最小运行间隙。

LCSII是在传统LCS的基础上进行重新优化设计，结合温度数据采集技术、可编程序控制器（PLC）和触摸屏的一体化控制、具有设计合理、操作、维护、保养方便、稳定可靠等特点。

可调式的扇形板设计在其内侧端吊于导向端轴过渡套上，在近外侧端连接到有电动机的漏风控制驱动系统。

外侧端只是按控制系统的要求下调或回复。

扇形板平面是平面的密封表面。

扇形板的内侧端，随转子中心筒的膨胀而上移。

扇形板的外侧端利用跟踪系统，在热端膨胀状态（启动或增负荷时）随转子移动以减少内侧端径向密封与扇形板的摩擦。

加载机构通过二个千斤顶的连接杆与预热器中的扇形板外侧端二根悬梁相绞结，扇形板的另一中心端由一滚柱支撑，允许扇形板因为热膨胀产生径向滑动。

当发电机组发电量增加时预热器中温度升高，其中转子的圆周产生下垂弯曲，该系统将控制扇形板外侧端跟踪向下位移使扇形板底面的密封面与转子上的径向密封片始终保持理想的间隙，以达到控制漏风取得节能的目的。

每块扇形板配一套加载机构。

电动机通过减速器降速后，与二只螺旋千斤顶连接。

螺杆千斤顶中装有螺杆间隙调整装置，保证系统的灵敏度，使螺杆千斤顶中螺杆准确上下运动，施力于扇形板不可弯曲面外侧。

为了使二只千斤顶同步调节，扇形板始终处在水平位置，采取了一齿轮箱同时驱动二只螺杆千斤顶的布置方式。

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。

加载机构配有力矩保护装置。

当传动机构过载时，力矩保护装置动作，触发提升信号。

系统将自动提升至“完全回复”位置。

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，LCSII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的信号发出，触发加力传动装置动作，调节扇形板的位置，实现设计的目的。

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）。

LCSII在自动跟踪过程中，当传感器的初级限位开关失效而触发次级限位开关动作时，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。

2.1运行前提示

LCSII在正式投入运行前必须按照《空气预热器漏风控制系统安装调试说明书》要求，先进行冷态与热态调试。

已求获得径向密封与热端扇形板外侧之间最佳的运行间隙。

保证LCSII安全运行！

本系统采用触摸屏作为人机界面,SchneiderMODICONPLC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,通过工业Ethernet与集控室监控系统进行同步通讯。

系统运行时首先合上位于主控箱上的主电源开关，使系统得电，PLC处于得电运行状态后CPU上的“RUN”运行指示灯点亮，检查各数字量和模拟量模块是否处于正常运行状态，在得电后触摸屏显示器点亮，进入触摸屏操作显示界面，共有12个界面:

2.2.1开机欢迎界面:

开机欢迎界面为系统正常上电时触摸屏的启动画面，按下“进入主页”按钮可进入LCSII系统主页。

2.2.2主页:

系统主页包括A1、A2、A3、B1、B2、B3六块扇形板分控界面按钮，A、B侧转子运行状态指示灯，转子停转连锁开关,故障报警指示灯,时间日期显示。

1）A1、A2、A3、B1、B2、B3六块扇形板分控界面按钮：

按下其中的任一按钮，进入相应的扇形板分控界面。

2）A、B侧转子运行状态指示灯（按键）：

当A、B侧预热器转子正常运转时，指示灯显示绿色，当任一侧转子停转时，相应的指示灯显示红色并闪烁，触摸任一指示灯进入转子测速界面。

当指示灯显示红色并闪烁时触摸屏画面弹出报警提示窗口，窗口中红色报警指示灯闪烁，按下”报警查询”按钮可进入报警查询界面查询详细的报警记录,按“返回主页”按钮返回系统主页。

系统主控制箱在触摸屏报警时同步发出声音报警，提示管理员有报警产生，应立即采取相应的处理措施，按下主控箱面板上的“报警消声”按钮可消除报警声音。

当某侧转子停转报警发生时，系统在声光报警的同时中断该侧三块扇形板原来的工作模式，自动将扇形板提升至“完全回复”位置，等待管理员对故障报警进行检查和处理。

同时系统将报警信号送至集控室。

3）转子停转连锁开关：

将该开关置“OFF”时，如发生转子停转报警，系统声光报警，但不改变原来的工作模式。

将该开关置“ON”，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，自动采取相应动作，确保安全。

故将该开关置“OFF”可进行系统冷态调试，待冷态调试结束后可再将该开关置“ON”。

注意：

开关置“OFF”表示关闭，开关置“ON”表示打开。

（以下均如此）

4）故障报警指示灯、按钮：

系统正常运行时该指示灯显示为绿色，当系统任一故障发生时，该指示灯由绿色变为红色并闪烁，提示有故障报警产生，同时系统将该报警信号送至集控室。

按下“故障报警”按钮可进入“故障报警”界面查询故障报警的类型及起因，当故障信号消失后该指示灯再由红色转为绿色，恢复常态。

2.2.3A1扇形板分控界面:

A1扇形板分控界面包括A1扇形板“自动跟踪”、“手动控制”、“一次跟踪”、“强制提升”、“紧急停机”开关，A1扇形板位移棒图显示，A侧预热器烟气进口温度显示，A1扇形板跟踪间隔时间显示，A1扇形板上行、停止、下行、完全回复、最大变形状态指示，系统“故障报警”指示灯、按钮及“温控设定”、“间隙设定”、“返回主页”按钮,间隙设定、温控设定界面密码保护等。

1）“自动跟踪”开关：

开关置“ON”，表明此扇形板处于自动跟踪状态，该扇形板立即完成对预热器转子的自动跟踪动作。

2）“一次跟踪”开关：

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，只有在系统处于“自动跟踪”且扇形板处于静止状态时，如将此开关置“ON”，则该扇形板立即完成对预热器转子的一次跟踪动作，一次跟踪结束后该开关被自动复位置“OFF”，返回“自动跟踪”状态。

3）“手动控制”开关：

当其置“ON”时，“自动跟踪”、“一次跟踪”开关被自动置“OFF”，此时只允许分控箱进行扇形板上行、停止、下行操作，在手动控制结束进行自动跟踪时须将此开关重新置“OFF”。

4）“强制提升”开关：

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，当其置“ON”时，“自动跟踪”、“一次跟踪”和“手动控制”开关均被自动置“OFF”，同时扇形板被强制提升，直至碰到“完全回复”限位开关后停机，在提升过程中如“强制提升”开关被重新置“OFF”，则扇形板就地停止，此时允许启动其它工作状态。

5）“紧急停机”开关：

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，当其置“ON”时，其它所有工作状态均被中断，相应的开关均被自动置“OFF”，只有其被重新置“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。

6）A1扇形板位移棒图显示：

当A1扇形板上行或下行时，带动A1位移传感器同步动作，由其产生线性的0—10V电压接至PLC模拟量模块，经相关处理后在触摸屏上实时直观地显示扇形板的相对位置。

7）A侧预热器烟气进口温度显示：

由A侧烟气进口热电偶实时地采集烟气进口温度，经模拟量模块A/D转换后在触摸屏上实时显示温度值。

8）A1扇形板跟踪间隔时间显示：

显示A1扇形板“自动跟踪”时前后两次跟踪的时间间隔，跟踪间隔时间一般为6小时，即每隔6小时系统自动跟踪一次，但当扇形板碰到最大变形限位开关后由6小时跟踪一次转为24小时跟踪一次。

在6小时或24小时跟踪间隔过程中如按下“一次跟踪”开关，则停止计时，待“一次跟踪”动作结束后继续计时，如发生其他故障报警，“自动跟踪”状态被中断，则已计时数值被全部清零。

9）A1扇形板上行指示灯：

当A1驱动电机反转、A1扇形板处于上升状态时该指示灯显示红色并闪烁。

10）A1扇形板静止指示：

当A1驱动电机停机、A1扇形板处于静止状态时该指示灯显示红色。

11）A1扇形板下行指示：

当A1驱动电机正转、A1扇形板处于下行状态时该指示灯显示红色并闪烁。

12）A1扇形板完全回复指示：

当A1扇形板上行碰到完全回复限位开关时该指示灯显示红色并闪烁。

13）A1扇形板最大变形指示：

当A1扇形板下行碰到最大变形限位开关时该指示灯显示红色并闪烁。

14）A1扇形板“故障报警”指示：

常态为绿色，当A1扇形板发生传感器异常、电机力矩保护、电机过载、A侧热电偶故障报警时该指示灯显示红色并闪烁，此时按下“故障报警”按钮可进入“故障报警”界面查询故障类型及起因。

（见“故障报警”界面简介）

15）“温控设定”按钮：

按下该按钮可进入“温控设定”界面，进行相关参数的设定与修改。

（见“温控设定”界面简介）

16）“间隙设定”按钮：

按下该按钮可进入“间隙设定”界面，进行相关参数的设定与修改。

（见“间隙设定”界面简介）

17）“返回主页”按钮：

按下该按钮可进入系统主页。

18）密码保护：

对间隙设定和温控设定界面内系统初始参数进行保护，只有在密码框内键入正确的密码时才能进入间隙设定和温控设定界面浏览或更改系统参数。

19）A2、A3、B1、B2、B3扇形板分控界面同A1。

2.2.4间隙设定界面：

间隙设定界面包括A1、A2、A3、B1、B2、B3六块扇形板空气间隙值设定框和“返回前页”按钮。

1．触摸点击任一空气间隙值设定框即可进行该参数的设定修改，在键入新的数值后按“ENT”键将其存入PLC的CPU数据存储单元,按”E”键可取消操作,按”C”键可清除所输数据。

（其中系统将该参数设定了最大值8.0和最小值0.0，所键入的数值必须在0.0—8.0范围内，否则系统会显示出错信息对话框，提示所输参数超范围，系统不予存储）。

2．“返回主页”按钮：

按下该按钮返回系统主页。

2.2.5温控设定界面:

温控设定界面包括A、B侧预热器高、中、低负荷时的“烟气进口温度”和对应的“扇形板下降值”的设定框及“返回主页”按钮。

1）触摸点击任一“烟气进口温度”和其对应的“扇形板下降值”设定框即可进行该参数的设定修改，在键入新的数值后按“ENT”键将其存入PLC的CPU数据存储单元。

（其中系统将这两个参数分别设定了最大值和最小值，所键入的数值分别必须在0—500和0--40范围内，否则系统会显示出错信息对话框，提示所输参数超范围，系统不予存储）。

2）“返回主页”按钮：

2.2.6故障报警界面:

故障报警界面包括六块扇形板的传感器异常、力矩保护、电机过载等18个故障报警指示及A、B侧热电偶和备用热电偶故障报警指示，A、B侧转子停转报警指示等共24个故障报警指示灯和“记录查询”、“返回前页”两个按钮。

1）24个故障报警指示灯：

常态时为绿色，当某个故障报警产生时，其相应的故障报警指示灯由绿色变为红色并闪烁，同时触摸屏画面弹出“报警提示”对话框，可按“记录查询”按钮查询系统所有的报警记录。

系统主控制箱在触摸屏报警时同步发出声音报警，提示管理员有故障报警产生。

按下主控箱面板上的“报警消声”按钮可消除报警声音。

当故障报警信号消失后，对应的报警指示灯由红色转为常态绿色，以上24个故障报警产生时报警信号送至集控室。

2）“记录查询”按钮：

按下该按钮则弹出系统报警历史记录画面，显示系统产生过的所有报警的类型、时间和产生日期，如画面所示：

3）“返回主页”按钮：

2.2.7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检测值，当某侧三路转速值中的任两路小于报警转速设定值时，系统发出该侧转子停转报警信号，声光报警，同时将报警信号送至集控室。

点击报警转速设定框可进行转子停转报警转速值设定，点击＂返回前页＂可返回前一操作界面。

（请确认输入值在0.00-2.00之间，否则系统认为输入值超限，不予存储）

2.3运行

触摸屏操作参见2.2节

2.3.1准备工作

1确认扇形板处于“完全回复”位置和扇形板已校水平。

2电源与传感器冷却压缩空气达到设计要求。

3合上主控箱和分控箱内的电源开关。

4主控箱触摸屏进入主页。

2.3.2转子停转连锁

将转子停转连锁开关置“ON”，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。

2.3.3自动跟踪

1“自动跟踪”开关：

将该开关置“ON”，表明此扇形板已处于自动跟踪状态，如果是初次置“ON”，则该扇形板立即完成对预热器转子的一次跟踪过程。

2当选择“自动跟踪”工作时，系统立刻就开始自动跟踪。

启动电动机，使扇形板以1.6毫米／分的速度下行，直到传感器探测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“初级限位开关”动作，此时电动机停转，2秒然后上升，回复设定的距离（可以自由设定，一般设定为3毫米），这时扇形板与转子径向密封片之间的间隙为正常间隙。

完成跟踪后，主控箱触摸屏上“跟踪间隔时间”开始显示，等定时器时间到，系统进行下一次跟踪。

锅炉稳定投运时为6小时跟踪一次。

若机组发电负荷下降时，预热器转子由于温度降低而向上还原，传感瓣与传感器探测头接触，探杆向上移动使初级限位开关动作，此时电动机就回复设定的距离。

如果转子不断往上回升，这一过程就会反复进行，直到扇形板回升到转子的“完全回复”位置。

2.3.4一次跟踪

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，只有在系统处于“自动跟踪”且扇形板处于静止状态时，如将此开关置“ON”，则该扇形板立即完成对预热器转子的一次跟踪过程，一次跟踪结束后该开关被自动复位置“OFF”，并自动返回“自动跟踪”。

2.3.5紧急停机

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，若将其置“ON”，其它所有工作状态均被中断，相应的开关均被自动置“OFF”，电机停止工作。

只有其被重新置“OFF”时才允许启动其它工作状态。

2.3.6强制提升

当LCSII系统正常投运后，该开关常态下置“OFF”，当其置“ON”时，“自动跟踪”、“一次跟踪”、“手动控制”状态被中断，“自动跟踪”、“一次跟踪”、“手动控制”开关被自动置“OFF”，同时扇形板被强制提升，直至碰到完全回复限位开关后停机，在提升过程中如“强制提升”开关被重新置“OFF”，则扇形板就地停止，此时允许启动其它工作状态。

2.3.7手动控制

在主控箱触摸屏上把“手动控制”开关置“ON”，然后转动分控箱上的“上下行”开关SA66，使扇形板下行或上升，主要用于装置的调整或系统出故障时控制扇形板运动。

2.4系统主要故障概述及排除方法

系统主要故障概述及排除方法

故障类型

故障起因

现象与动作

排除方法

预热器

转子停转

系统检测到预热器转子转速低于0.6转/分（可设定）

触摸屏画面停转报警指示,同时主控箱发出声报警,系统中断转子停转侧三块扇形板的工作模式,将扇形板提升到完全回复位置。

检测线路，观测故障侧转子是否停转，对触摸屏报警画面予以确认，并按下“报警消声”按钮消除声报警，当转子重新正常运转、停转报警信号消失后可重新启动系统。

热电偶故障

A、B侧热电偶断偶，不能正常测温

触摸屏画面热电偶故障指示，同时主控箱发出声报警，系统自动将备用热电偶投入使用。

根据触摸屏报警信息提示，检测故障热电偶。

待停炉维修时更换故障热电偶

传感器异常

初级限位开关失效，扇形板下行时碰到次级限位开关

触摸屏画面传感器异常报警指示，同时主控箱发出声报警，系统中断原来的工作模式，自动切换到温控运行，在将扇形板提升到完全回复位置的同时采集检测烟气进口温度，并判断其属于哪个负荷温度段，再驱动扇形板按“温控设定”所对应的扇形板下降值下降，到达指定位置后停机。

此外当发电机组负荷发生变化，超出原先的负荷温度段时，系统会按预设定的扇形板下降值再次进行自动运行跟踪一次。

进入相应的故障扇形板分控画面，将“紧急停机”开关置“ON”，中断温控运行模式，在将“紧急停机”开关置“OFF”后按“强制提升”开关，将扇形板提升至“完全回复”位置后停机。

此时可维修跟换失效的初级限位开关，更换完毕后可重新启动系统。

电机力矩保护

负载过大，电机力矩保护限位开关动作（大于280NM）

触摸屏画面力矩保护报警指示，同时主控箱发出声报警，系统中断原来的工作模式，上行力矩保护时就地停机，下行力矩保护时先停机两秒，然后将扇形板提升到完全回复位置处停机。

检查机械驱动各部件是否有卡死现象，及时排除。

上行力矩保护时手工将扇形板提升至“完全回复”位置，待力矩保护故障报警信号消失后可重新启动系统

电机过载

负载过大，电机主回路热继电器断开

触摸屏画面电机过载报警指示，同时主控箱发出声报警，系统中断原来的工作模式，就地停机

检查电机主回路，确认热继电器已断开，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

PLC故障

PLC内部故障

主控箱声报警

检查确认PLC是否处于正常工作状态，若无法马上排除。

手工将扇形板提升到“完全回复”位置

主电源断电，由主电源切换到备用电源

主电源非正常断电

触摸屏画弹出报警指示，同时主控箱发出声报警，此时六块扇形板依次被强制提升至完全回复位置后停机。

检测电源电路。

若使用备用电源，可重新投入运行

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绿灯亮时表明已接通，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，使用常开触点，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。

3.2行程限位开关箱和行程指示钟

行程指示钟

●确定已经扇形板处于“零位”和水平位置。

调整指针相对位置。

指针指向钟面“0”位。

行程限位开关箱

调整上下限位开关、挡块之间的相对位置，“完全回复”为“-6”，“最大变形”为“+35”。

●检查行程指示钟面上指针是否指向“0”位。

以该“0”位作为基准调节位移传感器，使触摸屏显示棒图位置与钟面指针相位一致。

锁紧位移传感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-6mm），调整行程限位开关箱中的档块，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）

●调整限位开关与挡块之间的距离。

使力矩保护装置动作时能推出挡块，触发限位开关动作。

限位开关与挡块之间的距离为2mm。

●力矩过载（大于280NM）剪断安全销。

必须更换A4X30（45钢）。

●螺杆和蜗轮内螺纹间的垂直间隙要降低到使用的最低值，以保证螺杆上下运动时平稳又可靠、磨损较少、传动精度较高，为此千斤顶内装有消除间隙装置。

间隙要每6个月检查，必要时可调整，以获得理想的垂直间隙。

为了避免螺杆牙齿咬合和过盈磨损，但要求垂直间隙不大于0.05mm。

间隙调整是通过旋紧或放松上盖来做到的，调整后锁紧紧定螺钉。

●消隙螺母与涡轮相对位置的安装间隙为3±

0.05mm，此值应在千斤顶总装时得到