产品介绍:

一 项目研制背景

电站锅炉空气预热器(以下简称空预器)是电站锅炉的重要节能降耗设备，对提高锅炉的燃烧效率降低燃料消耗非常重要。针对回转式空预器存在的漏风问题，我单位在国内率先研制成功了专用于空预器密封间隙控制系统的高温型电涡流位移测量装置。同时根据电涡流位移测量装置的特点设计生产了GJC系列“空预器密封间隙控制系统”。该系统可以在高温高腐蚀的情况下，连续非接触检测漏风间隙并进行实时控制，实践证明控制效果较好。至今GJC系列空预器密封间隙控制系统已经成功应用于国内外400余台大容量发电机组。该系统曾经于一九九七年获得了国家科技进步三等奖。

二 空气预热器间隙调节装置设计方案

1、总体设计方案：

每块热端扇形板配置一套间隙测量装置和一套扇形板提升机构，由传感器连续测量扇形板与空预器转子法兰的距离（密封间隙），并将间隙测量值与设定值比较进行调节。密封间隙设定值的设定范围为0-20mm，分辨率为0.1mm。

为保证预热器长期稳定运行，密封间隙调节系统采用无磨损的非接触方法测量漏风间隙。控制系统的测量与调节实时进行，调节周期为空预器转子转过一周的时间。控制系统的维护周期大于等于四年。

2、间隙信号的测量与变送

2.1稳定可靠的耐高温非接触间隙传感器

间隙测量装置可以在空预器内部连续工作4年以上。

在高温使用环境中,要求传感器能够耐腐蚀、不变形、保持良好的电磁性能。在进行了多次实验后，提出采用陶瓷金属化方法制造间隙传感器的新工艺，从根本上解决了传感器在高温环境中使用时出现的问题，满足了实际使用要求。

仪表主要性能指标如下：

a.间隙测量范围      0-20mm

b.分辨率            ≤0.1mm

c.频率响应          ≥5KHz

d.间隙测量探头耐温　≥450℃

e.信号变送器耐温    ≥80℃

f.输出信号标准      0-10mA与4-20mA 可设置

2.2测量探头安装高效循环风冷装置

3、间隙控制装置

3.1控制系统结构

控制系统采用高性能PLC结合工业计算机的控制方式。监控和操作界面直观、丰富便于操作。可以显示间隙测量值、设定值，空预器主电机电流值，设备运行状态和报警信号等重要信息。

控制系统结构如图所示：

所有的模拟信号和开关量信号都输入PLC，由可靠性高的PLC完成控制功能。上位计算机通过友好的界面显示和设定PLC内部的调节状态。PLC与上位计算机之间通过RS232串行通讯相连接，两者之间互为监视，其中一个故障另一个会报警，可靠性高。

3.2间隙调节系统控制功能

3.2.1PLC实现的控制功能

1）对空预器间隙信号进行实时采集、运算处理、给出间隙状态、发出机构上升、下降动作进行空预器间隙调节。

图3-1三分仓机组结构示意图

2）对主电机电流信号进行实时采集、运算处理、给出过流信号、进行过流调节。

3）处理就地柜和程控柜按钮输入信号并给出相应动作信号、处理过载和停转输入信号并给出相应动作信号。

4）检测空预器转子的非正常停转并报警（三冗余软硬件信号）

 

3.2.2上位计算机实现的功能

1）从PLC读取动态间隙值和电流值，并在屏幕上的相应位置以条形图和数字形式显示。

2）从PLC读取间隙调整、过流调整动作信号和程控柜按钮操作信号，并在屏幕相应位置以图片形式指示。

3）实现对间隙给定值、电流给定值的设定，并下传到PLC。

4）实现对每天故障的记录。 

5）显示间隙信号历史曲线。

3.3主要控制元件选择

3.3.1主控计算机

主控计算机新一代高性能工业触摸式计算机。

计算机配置不低于标准：

CPU：主频不低于600MHz，通讯接口（COM，以太网），SD卡存储插槽；

显示器：不小于15”液晶屏，分辨率不低于1024x768 。

3.3.2 PLC品牌和型号

PLC采用国外知名品牌，具体型号依据工程和甲方要求协商确定。

3.3.3低压电器（含端子）

低压采用国外知名品牌，具体品牌依据甲方要求协商确定。

3.3.4盘柜尺寸和色标

盘柜尺寸和色标依据甲方工程联络单确定。

4、空预器间隙控制装置专用执行器

AH专用执行器为空气预热器热端扇形板调节系统专用执行器，具体技术性能如下：

4.1  AH专用执行器布置于锅炉空气预热器上梁上，露天布置，环境温度60-80℃，且在含灰尘环境下连续运行，正、反转（上升、下降）工作。执行器主要零部件（如齿轮、减速机、涡轮、涡杆等）使用寿命不小于12年。AH专用执行器分两杆提升（或下降）且同步，每杆提升（或下降）额定载荷满足相应工程设计要求。提升及下降速度为3mm/min，每次调节时间20s。

4.2  AH专用执行器符合所用工程空气预热器XXYR33、XXYR31部件的配合尺寸要求。

4.3  AH专用执行器采用全封闭式结构。电器元件全部布置于箱内，箱内任何电器元件在正常使用中不会发生火花。

4.4  执行器具有手动盘车功能，手动盘车装置操作方便 、安全有效，满足招标规范要求。驱动电机采用全封闭结构。功率大于等于0.75kW。

4.5  执行器结构布局合理、传动比分配恰当、润滑有效、密封可靠。

4.6  执行器需设有两道上限保护功能，且保护位置可调整。

4.7  执行器的制造用了质量过关的元件和产品，生产过程的质保体系健全。

4.8  执行器外观美观、油漆考究、没有任何部位的非机加工工艺。

4.9  AH专用执行器的使用不会对空气预热器本体的运行和操作造成影响。

4.10  AH专用执行器含执行器使用说明书、安装检修图等。发货时每箱随机配有一套使用说明书和安装检修图。

4.11  执行器用接近开关应采用了国外知名厂家产品。 

4.12  执行器的包装按照DG3822-79木箱包装有关标准执行。

5、传感器支架、停转报警、导线引出管及相应的密封

5.1  探头安装支架和导线引出管的结构设计合理，不会影响预热器上部扇形板在冷、热态时上、下移动和预热器的整体运行。

5.2  所有管线进行密封处理防止漏风和冒灰。所有密封件使用寿命大于4年。

5.3  预热器停转报警的结构、安装及调整可以满足空预器XXYR91部件要求。

6、系统专门设计绝对位移检测机构，用于精确检测扇形板的实际位置，并配备了专用信号变送器，将各扇形板的实际位置准确实时传送到控制系统，参与控制保护，就地配备数显表指示。

7、系统通过采集空预器烟气及二次风的进出口温度信号，实施基于温度的间隙辅助控制策略。