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一、工程產(chǎn)生背景
---- 華能大連電廠位于大連市郊的渤海灣海岸，靠近大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，距市中心約30公里。是我國利用外資、集資辦電建成的大型火電廠，現(xiàn)擁有 裝機(jī)容量140萬千瓦，由四臺(tái)35萬千瓦燃煤機(jī)組組成。其中一期工程兩臺(tái)火力發(fā)電機(jī)組使用日本設(shè)備，分別于1988年9月和12月投入運(yùn)營并具有70萬千瓦的發(fā)電能力。；二期擴(kuò)建工程于1996年3月動(dòng)工，1998年12月先后投入運(yùn)營。目前，華能大連電廠生產(chǎn)的電量通過東北電網(wǎng)上網(wǎng)銷售。幾年來，該廠年發(fā)電量都在38億度以上，工廠生產(chǎn)的全過程基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。目前該廠的發(fā)電能力已達(dá)到105萬千瓦。李鵬總理和電力部史大楨部長都對(duì)該廠提出了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的要求，希望將華能大連電廠建成全國電力企業(yè)的樣板，并達(dá)到國際一流水平。
---- 但由于一期工程設(shè)備已應(yīng)用多年，設(shè)備老化，部分系統(tǒng)控制水平相對(duì)落后，在熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)方面，外圍控制設(shè)備故障過多、不可靠，調(diào)節(jié)用執(zhí)行器大多都是氣動(dòng)執(zhí)行器，是八十年代的產(chǎn)品，其性能不好，調(diào)節(jié)門拒動(dòng)、震動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，調(diào)節(jié)誤差大。有些自動(dòng)化設(shè)備已不能滿足高速發(fā)展的自動(dòng)化系統(tǒng)需求，在這種情況下，閥門定位器的改造就應(yīng)運(yùn)而生，此次改造首先對(duì)一期2#機(jī)組進(jìn)行改造，涉及風(fēng)機(jī)流量調(diào)節(jié)門6套，磨煤機(jī)冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)擋板10套，燃燒器擺角控制4套，高低旁壓力及減溫水調(diào)門6套，及其他調(diào)節(jié)門20套以及二次風(fēng)擋板13套；
二、SIPART PS2智能閥門定位器與招標(biāo)方要求比較：
---- 廠家對(duì)閥門定位器的技術(shù)性能要求及西門子SIPART PS2智能閥門定位器的性能比較如下：
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招標(biāo)方要求 |
西門子SIPART PS2 |
| 1 |
應(yīng)為高精度電子定位系統(tǒng)； |
高集成度微處理器的數(shù)字電子定位系統(tǒng) |
| 2 |
定位與反饋一體 |
可一體也可分體安裝 |
| 3 |
具備自動(dòng)調(diào)校和手動(dòng)校對(duì)、操作功能 |
具備自動(dòng)調(diào)校和手動(dòng)校對(duì)（無須外加設(shè)備）、操作功能 |
| 4 |
自帶空氣濾網(wǎng)和必要的壓力表 |
濾網(wǎng)可外加，壓力表可以選配（模塊式） |
| 5 |
其輸入、輸出必須是4-20ma的電流信號(hào) |
其輸入、輸出是0/4-20ma的電流信號(hào)（兩線制、四線制可選） |
| 6 |
能夠在-30-70度環(huán)境下連續(xù)無故障運(yùn)行 |
能夠在-30-80度環(huán)境下連續(xù)無故障運(yùn)行 |
| 7 |
具有抗強(qiáng)電磁干擾能力 |
具有抗強(qiáng)電磁干擾能力 |
| 8 |
抗溫度漂移及能力 |
具有抗溫度漂移及能力 |
| 9 |
防水、防塵能力 |
防護(hù)等級(jí)IP65 |
---- 除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，西門子SIPART PS2 智能定位器還具有以下特點(diǎn)：：
- 直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用同一類型的閥門定位器，直行程和角行程只需進(jìn)行簡單的幾個(gè)參數(shù)的設(shè)置，這增加了設(shè)備應(yīng)用的互換性、靈活性；
- 安裝簡單，高度自動(dòng)化調(diào)校，并且免維護(hù)運(yùn)行，這意味著節(jié)省時(shí)間，應(yīng)用方便；
- 三個(gè)按鍵和雙行LCD顯示可實(shí)現(xiàn)簡捷的操作和編程；
- 具有零位和行程范圍的手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；
- 具有可選的或可編程的輸出特性；
- 具有自診斷功能；
- 耗氣量極少；
- 設(shè)定值和控制變量極限值可進(jìn)行選擇；
- 可進(jìn)行設(shè)置閥門"緊密關(guān)閉" 功能；
- 可進(jìn)行死區(qū)設(shè)置；
- 在線自適應(yīng)程序意味著即使在惡劣的環(huán)境條件下也能高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)控制；
- SIPART PS2定位器內(nèi)固化的參數(shù)可提供許多功能，定位器可進(jìn)行靈活簡單的組態(tài)，例如閥門特性，行程限定或分程操作；
- 溫度和壓縮空氣壓力的變化對(duì)SIPART PS2定位器的影響可以忽略；
三、工程實(shí)施過程中遇到的問題及解決辦法：
- 4個(gè)燃燒器擺角閥門定位器安裝，閥門行程達(dá)到400mm，所以要進(jìn)行直行程大位移向小位移（可測(cè)量范圍）的轉(zhuǎn)換，原先老的定位器采用彈簧加壓力傳感器的方式，但彈簧有震動(dòng)，此次改造采用斜鐵的方式，是將閥門定位器的行程導(dǎo)軌貼在斜鐵上，把垂直方向的較大的位移轉(zhuǎn)換成水平方向的較小位移，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況良好，
- 1個(gè)高壓旁路溫度調(diào)節(jié)閥和2個(gè)低壓旁路溫度調(diào)節(jié)閥，也同樣存在上述問題，由于此閥門水平放置，為便于安裝及減少測(cè)量連接件的重量，此次改造采用萬向節(jié)的方式，但有點(diǎn)誤差，但對(duì)于300mm的量程來說，2~3mm的誤差可忽略，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況較好；
- 6個(gè)風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門，為角行程工作方式，甲方要求帶失電保位功能，既當(dāng)閥門定位器的電源消失時(shí)，應(yīng)使閥門保持當(dāng)前位置，以避免一旦DCS供來的4~20mA信號(hào)（DCS供給閥門定位器的AO信號(hào)不冗余）消失，使風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門迅速進(jìn)入全開或全關(guān)的位置，而使鍋爐出現(xiàn)較大的壓力波動(dòng)，可能引起鍋爐跳閘，而引起生產(chǎn)事故，我們采用電流繼電器加電磁閥的工作方式，當(dāng)DCS的信號(hào)消失時(shí)，用電磁閥鎖住風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)門的汽缸氣源，由此實(shí)現(xiàn)失電保位功能；
- 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)需注意，在有震動(dòng)的場(chǎng)合，對(duì)閥門定位器要進(jìn)行死區(qū)設(shè)置，否則，由于西門子SIPART PS2 智能定位器采用微處理器對(duì)給定值和位置反饋?zhàn)鞅容^，如果微處理器檢測(cè)到偏差，它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制壓電閥，壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣體位移增量，當(dāng)控制偏差不大（低速區(qū)），定位器輸出連續(xù)脈沖，進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，由于震動(dòng)將使閥門定位器進(jìn)行無休止的精確調(diào)節(jié)狀態(tài)，這勢(shì)必影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命，死區(qū)設(shè)置使上述問題得到很好解決；另外，還需進(jìn)行閥門禁閉功能的設(shè)置，以避免閥門關(guān)不死，既閥門汽缸中有殘余的壓力；
---- 上述西門子SIPART PS2智能閥門定位器已于2003年6月在華能大連電廠成功投入使用，其應(yīng)用的方便、靈活性，控制精度高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，得到用戶的好評(píng)，為西門子SIPART PS2智能閥門定位器贏得了較高的聲譽(yù)，也為我們進(jìn)一步應(yīng)用西門子SIPART PS2智能閥門定位器積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)！
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