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[技术]对ZSZ-63×125型气动执行机构的技术改造

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文章出处:上仪营销中心技术部 [2007/11/24]
责任编辑:上仪营销中心技术部
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  概述

     二次风调节气动执行机构以压缩空气为动力能源,接受0.020.1MPa(0.21kgf/cm2)的气模拟信号,随着信号变化产生直位移,它也可接受010mA420mA电流信号转换气信号,广泛应用于各种控制系统,连接组成各种复杂的自动调节方式,特别适应锅炉的风门、阀门的开度调节等。

    1ZSZ-63×125型气动执行机构

     ZSZ-63×125型执行机构是引进美国技术国产化的产品,气动导阀式气缸机构,气缸直径63mm,行程125mm,其特点结构简单,使用方便可靠,耐磨损强,耐高温性好,能在-20100°C以下连续工作,重量轻,磨擦力小,机械效率高。

    1.1 工作原理

                                             1 ZSZ-63×125气动执行机构

     本执行机构主要由导向阀式定位器与气缸两大部份组成,其工作原理见图1,当信号输入定位器1气室时,由于左右膜片的有效面积大小差异,关系到左右膜腔的力产生之差,使2导阀的阀芯向左移动,接气缸A室端输出,气缸B室通大气,AB室产生压差,气缸活塞向前进。

     当活塞前进时,反馈弹簧3被拉伸,直到弹簧拉力和1气室作用力得到平衡为止,阀芯退到原位置,致使气缸AB两腔关闭,活塞运动停止达到定位。

     所以信号增加或减少,就气缸所动作的位置,也就是气缸的行程是受信号所控制,其控制系统原理见方框图2

 
 2 ZSZ-63×125气动执行机构原理框图

    1.2 安装及维修保养

     气源管路上装有关断阀和空气过滤稳压器,执行机构必须安装在清洁干燥,无冲击振动较少及环境温度小于100场合并容易检修的地方,方向可以垂直、水平或倒装,方向不限纵横方便,采用倒装时,弹簧外罩必须倒置,以免灰尘落到反馈理簧上面,影响执行机构的精度。

     执行机构维修时必须切断气源,再拆执行机构,维修后调整性能是否符合指标要求,其方法如下。

     当信号压力最小时活塞应在B处底,信号增加最大时活塞应在A处底,测量行程是否正确,要是不正确,调整拉伸弹簧范围,调至信号范围内反馈弹簧的有效圈数应适应活塞行程位置,ZSZ-63×125气动执行机构校验如表1。 

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 执行机构必须定期维修,一年清洗一次导阀的阀芯、阀套,装配时注意轻装,不得影响阀芯同心
及外圆光洁度,并涂有一定的润滑油。

    2、存在问题

     目前使用的气动执行机构已经超出使用寿命,线性较差,气缸和减压阀普遍存在漏气、窜气现象,造成执行机构动作不灵活。

     对瑞安仪表三厂的气动执行机构的质量反映较强烈,现场维护工作量太大,原使用的气动执行器存在调整不方便缺陷,维护量大,不利于运行人员的燃烧调整。

     由于现设备的故障率较高,既降低了设备的健康水平,加大了维护及检修费用,同时影响了自动调节系统的正常投入,增加了运行人员的劳动强度,不利于机组的安全经济运行。

    3、改进方案

    3.1 工程内容及工程量

  • 执行机构底座焊接
  • 安装20CPA1CN63-125-K气动执行机构
  • 敷设配置管缆
  • 单体调试
  • 系统调试
  • 总工程量为45

    3.2 施工方案及施工方法

  • 由锅炉专业定位在炉四角安装20CPA1CN63-125-K气动执行机构,使档板能够达到全开全关;
  • 敷设管缆,实现电气转换器与气动执行机构的控制气源连接;
  • 各个控制回路送电、送气源调试;
  • DCS系统联调。

    3.3 主要改造技术

     气动执行机构从现场拆除时,管路、接线等要作好标记,并将气源管路封堵,执行机构上部的气动定位器要拆除,并作好标记,以便复装。

     解体气动执行机构前作好各个部件的标记和旋转方向的标记,解体时执行机构内部各个部件的位置作好标记,解体后的部件按顺序在指定的地点摆放整齐,执行机构配件清洗干净,无污垢锈迹,气路吹扫畅通,无堵塞,气缸复装前将所有滑动、磨擦、转动的部件涂抹润滑油,对老化的密封环、密封垫进行更换,执行机构复装要按照顺序逐个进行,防止错误安装。

     控制气源管路各接口要缠绕生料带,复装精密配件用力均匀,执行机构各个密封螺丝要紧固牢固,执行器进行通气试验,检查执行器的密封性良好,无渗漏点,安装气动定位器,检查气动执行机构的旋转角度合适,试验定位器断信号和断气保位功能正常,执行机构运到现场安装,管路连接正确、密封良好。
仪用气源阀门打开,调整减压阀压力,使气源压力符合要求,挡板或阀门的全开和全关定位要和锅炉专业以及运行人员一块进行,确保定位准确,零点、量程和阀门实际开度一致。

     检查执行机构和挡板动作情况,执行机构动作灵活无卡涩,通过CRT远方操作执行机构,核实开关方向和挡板动作情况应一致。
   4CPA1CN63-125-K气动执行机构

 sMC系列“CP”型气缸定位器由PHD公司生产,安装方式为单底座、无需润滑、缸径63mm、行程125mm、极限环境温度110,防尘耐温型,CPA1CN63-125-K型气动执行机构专为电厂使用环境设计,可耐受110高温,调节简单灵活,响应时间短,线性度好,控制精度高,维护简便,气缸定位器能够在工程控制,伺服机构控制提供精确和固定的定位,它的简洁设计更益于安装和维护。

     CPA1CN63-125-K型气动执行机构供气压力为40100psi(3.07.0Kgf/cm2),信号压力315psi(0.21 Kgf/cm2),线性小于±2%,滞后性小于1%,重复性小于1%,精确性全程小于0.5,响应时间012秒。

                               
                       3 CPA1CN63-125-K气动执行机构响应时间

     CPA1CN63-125-K气动执行机构要求气源必须干净,无尘,在连接管路前,检查并清洗连接气动管路。

     CPA1CN63-125-K型气动执行机构工作原理可参考图4所示的原理图。
  4 CPA1DN50300H型气动执行机构原理            CPA1DN50300H型气动执行机构
 

     控制压力为零时,气源由供气口充满滑阀(9)的轴末端(7)和(8),通过节流孔和喷嘴(6)泄压,滑轴就不平衡,并移到小孔末端,气源通过OUT2进入气缸,并通过OUT1排气,气缸被压缩,此时,滑轴通过末端隔膜(8)保持在中性点上,平衡控制压力(3)和邻近的喷嘴(6)产生在末端膜片(7)上的压力。

    当控制气源压力减小时,控制信号膜片(3)移动到迫使气体从喷嘴(6)的泄走,并使末端膜片(7)处压力增加。驱使滑阀(9)移动并使气源移向气缸另一端。

    当滑阀(9)将回到中间点时,反馈弹簧(2)上的作用力和控制信号(3)的作用力,使气缸保持在与信号压力一致的位置上,满度和零点调整装置以用于使反馈弹簧(2)调整到最优位置。

    5、过滤减压器改型

   瑞安市仪表三厂生产的过滤减压器无法在线排污,容易堵塞,堵塞时只能停气清洗过滤网,现改为由亚德客(AirTAC)工业股份有限公司生产的BFR3000-M型过滤减压器,当水位达到滤芯座下方水平之前必须排除水份。

    转动旋转钮前,先拉起再旋转,压下旋转钮为定位位置,向右旋转提高出口压力,向左旋转降低出口压力,调节压力时,逐步均匀地调至所需压力值,不应一步调节到位。
 

5 过滤减压阀改型

 6、管缆连接改软连接

     运行人员操作风门挡板过程中,执行机构位置发生位移,气源管路采用管缆与执行机构硬连接,容易导致接头漏气,现改为气动执行机构连接软管,规格为3/8-φ8×1200,里层为硬硅胶管,外层为不锈钢软管,由浙江瑞安中兴执行器厂生产。
                                  
                             6 3/8-φ8×1200执行机构软管
  7、效果分析

     经过改造,气动执行机构工作稳定,极大方便了运行人员的操作和调整,被调量二次风压更加稳定,进一步保证了风和粉的最佳配比,锅炉燃烧更加稳定,保证了锅炉的安全运行。

     CPAICN63-125-K执行机构,性能比较稳定,耐温能力高,更换后有利于辅助风自动调节系统的正常投入,提高机组的自动化水平,减轻运行人员的劳动强度,为竞价上网创造条件。(E-works)

 

 

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