点火控制系统故障原因分析及改进措施

    大坝发电有限责任公司共有#4台300MW的燃煤机组，每台机组有五台磨组，对应1-5层点火控制系统，每层分为A、B两组，每组包括两支油枪，两套高能点火装置，一个油阀，一个雾化阀，一个吹扫阀，每组为一个独立控制系统。目前，#1炉将油阀、雾化阀和吹扫阀合为一体，用一个阀的不同位置来实现三个阀的功能，故称为三位一体阀。

    点火系统的现场控制过程

    点火系统的现场控制过程如下图所示：通过在操作员站上发出指令信号，经过DCS控制系统进行信号处理后，将指令信号发送至现场设备，使现场的油枪、点以及三位一体阀的控制电磁阀带电，从而达到控制油枪和点的插入（或退出），来实现三位一体阀的打开（或关闭）的目的。当现场的油枪、点以及三位一体阀动作到位后，通过到位行程开关将到位信号经由DCS控制系统送回到操作员站，此时控制过程完成。

    故障原因分析

    点火控制系统在锅炉燃烧系统中起着至关重要的作用，一旦出现故障，就有造成锅炉灭火的危险。大坝发电有限责任公司#1炉点火控制系统随着设备的逐渐老化，故障也逐渐增多，造成消缺时间延长，消缺压力增大，不利于安全生产。根据统计在#1炉点火控制系统故障中，三位一体阀出现故障率为74.1%，油枪故障率为18.5%，点故障率为7.4%。所以说三位一体阀故障是造成#1炉点火控制系统故障的主要原因，其三位一体阀故障的原因有以下几种：

    1.电磁阀密封圈失效

    将2010年4月更换下来的7个电磁阀全部进行了解体检查，结果表明：所有检查的电磁阀密封圈外观检查均完好无损，并且弹性良好，符合密封要求。

    2.电磁阀控制方式不正确

    单电控电磁阀接收长指令信号，长带电，电磁阀气路切换取决于线圈带电与否。双电控电磁阀接收脉冲信号，短暂带电，电磁阀气路切换取决于哪侧线圈带电。经现场检查：所有电磁阀为双电控电磁阀，控制方式是长带电方式，不符合电磁阀特性要求。

    3.电磁阀备品质量差

    对部门定购的#1炉三位一体阀所使用的电磁阀备品情况进行调查，结果表明：部门定购的电磁阀为SR系列电磁阀产品，备品质量符合规定。

    4.现场环境温度高

    使用红外线测温仪，不定时的对五台磨10组点火系统的环境温度进行了测量，结果表明：现场测试的10组点火系统环境温度均在电磁阀规定的工作温度范围内。

    5.电子间温度超标、电子间湿度超标

    电子间墙面上悬挂有温湿表进行监视。查阅《#1炉电子间值班巡检记录》，对2010年2月至4月电子间的温度湿度进行了抽查统计，结果表明：电子间温度、湿度符合规定，能够满足设备运行要求。

    由以上原因分析，电磁阀控制方式不正确是Z主要的原因，要想使点火控制系统能正常工作，就必须对电磁阀控制方式进行改造。

    技术改造方案

    1）方案一：电磁阀改型为适用于长带电的电磁

    1.适应性广，不易损坏，维护工作量小。

    2.更换过程复杂，工作强度大。

    3.可能需要三位一体阀阀体改型，需其他部门配合，工期长（5至7天）。

    4.购买新设备成本高。

    2）方案二：将电磁阀长指令信号改为脉冲信号

    1.工作量小，工期只需一天。

    2.无成本费用，节约开支。

    3.班组成员有丰富的组态修改经验，对策实施简单。

    技术改造的目的是将原有的三位一体阀进行改造，以保证#1炉点火系统能正常工作。若将电磁阀改型为适用于长带电的电磁阀，这样虽然适应性广，不易损坏，维护工作量小，但是更换过程复杂，工作强度大并且费用高。如果选择方案二工作量小，工期短，无成本费用，节约开支。并且班组成员有丰富的组态修改经验，对策实施简单。所以我们将选定的方案汇报部门,获得部门领导的肯定和支持，方案被批准实施。

    对策实施

    1.实施步骤一:设计组态

    实施方法：通过分析讨论，既要做到电磁阀短暂带电，又要保证三位一体阀在收到指令信号后阀门能够有足够的动作到位时间，我们决定在工程师站上，利用组态软件修改点火系统三位一体阀控制逻辑，将发送至现场三位一体阀控制电磁阀的长输出指令改为10秒脉冲信号,修改完成后检查组态软件运行正常。下图为修改前和修改后的组态：

    2.实施步骤二：下装组态至控制器

    实施方法：我们在工程师站利用组态软件将已经修改好的组态逻辑下装至控制器。下装完成后，检查了系统工作状态，以及所下的相应控制器的工作状态，均完全正常。

    3.实施步骤三：现场试验

    实施方法：我们在操作员站上对每组三位一体阀发出指令信号，现场检查阀门动作情况，电磁阀带电情况。试验结果表明，在操作员站上对每组三位一体阀分别发出指令，就地检查阀门动作正常，脉冲时间过后，电磁阀不带电。

    为了确认实施效果，实施后我们又连续在不同的时间对现场的三位一体阀的电磁阀带电情况进行了检查，检查结果表明，现场十组三位一体阀的电磁阀不再长期带电，三位一体阀不动作时，电磁阀的电压为0V，达到了我们的改造目的。

    通过改造后，消除了1号炉点火系统频繁出现故障的现象，自改造后10个月来，再未出现过因三位一体阀故障而造成1号炉点火系统发生故障的现象，而且，1号炉点火系统的月故障次数也由9次下降到了2.67次.，在经济效益和安QX益上都取得了一定的成绩。改造后即减轻了班组的工作量又为锅炉的安全稳定运行提供了保障。因此，我们对#1炉点火系统的改造是非常有成效的。