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回转式空预器漏风控制解决方案

1 综述
为了优化空预器热端径向密封间隙，通过加装DKLCS-C型漏风自动控制装置，实时监测空预器内仓声频信号，通过频谱分析，判断扇形板与径向密封片之间的径向密封间隙，并通过专家系统实时跟踪扇形板的变形量启动执行机构动作和系统程序定期探测指令三种控制方法并用来控制机械传动机构提高/下压扇形板，实现对径向密封间隙的最优化控制，始终控制在2mm 内，实现提高机组的效率。

2原理
2.1 初期一般控制原理
2.1.1初期的控制原理
初期的控制原理采用机械位移式传感器探测密封间隙。
2.1.2初期控制方法的特点
l 接触式传感器，易磨损、易损坏。
l 有磨损时位移式传感器会产生控制偏差，密封精度不够。
l 在高温多尘的本体内，实际使用中时常会产生误信号，引起误动作，导致达不到精确控制密封间隙的规定。
l 采用单片机控制，只能实现简朴的逻辑控制，不能实现自学习、自优化功能。
l 控制方法单一，一旦传感器损坏就无法自动调节密封间隙。
2.2 声频探测技术原理
2.2.1 声频原理
锅炉机组在正常运营时，空预器仓内由于烟气和空气的高速流动，会发出一定的噪声，径向及冷端动静部件的接触也会产生磨擦声，此处将所有这些声音统称为背景噪声。当扇形板密封面与转子径向密封片之间的间隙接近零时，专门设计的声频发声器会发出特定频谱的声频信号，此信号的频谱与背景噪声谱有显著的差异。通过特制的声频传感器接受该声频信号，并经相差的选频放大电路解决后，送计算机进行频谱分析，据此可以判别出扇形板密封面和转子径向密封片之间的密封间隙。在此基础上，控制系统控制传动机构带动扇形板上移设定的安全距离，即可将扇形板与径向密封片之间的平均间隙始终控制在2mm以内。
声频传感器是本公司的专利产品，灵敏度高、准确性好，由于是非接触式的，不爱高温变形等影响。

2.2.2 模糊控制专家系统
当漏风控制装置投运后，控制系统能随工况的变化自动调整径向密封间隙。控制系统根据入口烟气温度信号和磁敏传感器信号，自动监视机组负荷的变化，自动建立空预器转子蘑茹状变形量与机组负荷的关系模型，建立模糊控制专家系统，并以此模型指导漏风调节。

2.2.3 声频探测技术的控制环节及优点
优点：
l 采用非接触式传感器。声频传感器、声波发生片、声波接受器可使用二个大修周期。
l 由于采用声频技术，所以不受本体内高温多尘、工况变化的影响，始终保持到控制密封间隙2mm内的规定。
l 采用工控机控制，实现复杂的模糊控制，实现自学习、自优化功能，建立专家系统进一步保证控制精度的规定。
l 采用多组传感器采集信号，一但声频传感器发生故障，可以立即启动专家系统继续控制执行机构，自动调节密封间隙。
l 装置设有周期探测功能（探测周期用户可根据需要设定，有12小时、24小时），可以自己校准实际扇形板下压或上提的位置（在周期探测过程启动“零”位校正），并且还能及时跟踪密封间隙，
l 自动实现故障诊断（有故障历史记录画面，方便维护），发报警的同时自动产生保护动作
l 对本体和装置有多层保护和多种方法实现自动探测措施。
声频探测及声频探测信号越上、下限保护；
专家系统探测及专家系统探测上、下限保护；
转子电流越上、下限保护；
机械上、下极限位保护；
以上探测和保护是顺序启动，保证装置的长期可靠运营和对本体的完美保护。

3重要功能极其实现
l 可用机械、手动、软手动、自动四种控制工作方法来实现对扇形板的提高或下降操作。
l 自动监测空预器的运营工况及参数，故障时自动报警。实时监测并显示空预器内仓声频信号、空预器转子电流信号、扇形板下压或提高的行程。
l 跟踪转子变形，动态调整经向密封间隙，可将密封间隙始终控制在2mm内。（定期自动探测密封间隙，探测周期可由用户根据需要自己设定）
l 自动实现故障诊断，并自动产生保护动作。通过多层次保护，保证空预器本体及控制装置自身能长期可靠运营。
l 和谐的人机见面，可显示模拟工况实时数据等。

4 装置组成
装置重要由三个系统组成，分别为信号采集系统、信号解决及控制系统、手动操作系统。
4.1信号采集系统：
信号采集系统由声频信号采集及预解决单元、电流传感器、热电偶、磁敏传感器组成。用来提供控制信号、保护信号。
4.1.1声频信号采集及预解决单元（以二侧三分仓为例）
该单元涉及发声片、声频接受器、声频传导管、声频传感器、前置解决器。相应于每块扇形板，要安装一套声频信号采集及预解决单元。A、B侧各有三块扇形板，要安装6个单元。每个单元涉及1个发声片、1个声频接受器、1个声频传导管、1个声频传感器和1个前置解决器（已集成）。
4.1.1.1声频传导管
声频传导管固定在空预器壁上，用来提供声频传输通道，声频接受器收到的声频信号经声频传导管传至声频传感器。它涉及补偿器、绝缘体、接口部件等，整体密封。声频传导管规定靠近扇形板安装。
4.1.1.2声频传感器
声频传感器安装在声频传导管的尾部，它实时监测热端径向密
封间隙，接受空预器分仓内的声频信号，并转换成电信号。
4.1.1.3前置解决器
前置解决器就近安装在声频传感器附近，将声频传感器采集到的薄弱电信号进行选频放大，将背景噪声滤除，对有效信号（金属磨擦声）整形放大解决后，转换成电流信号，以便于将信号长距离传输到信号解决及控制系统（此功能已集成到传感器内）。
4.1.1.4电流信号
采集空预器转子主电机的电流信号，输出标准的4～20MA信号。A、B侧空预器各用一个电流信号。
4.1.1.5温度信号
采集入口的烟气温度。
4.1.1.6磁敏传感器
　　每套磁敏传感器涉及4个磁钢和1个磁敏探头。4个磁钢成90度分布，固定在螺旋千斤顶的蜗杆轴上，磁敏探头通过L形支架固定在传动机构的底座上。每个传动机构安装1套磁敏传感器，共安装6套磁敏传感器。
4.1.1.7限位保护器
每套极限限位开关涉及1根丝杆、2块限位片和一个接近开关，固定在执行机构提高杆上，每个执行机构安装一套。用于设定提高杆上、下运动的极限位置，从而保护系统不被破坏。

4.2 信号解决及控制系统
信号解决及控制系统设计在自动控制柜中，A、B侧空预器共用1个自动控制柜。柜中涉及信号输入解决单元、计算机单元、信号输出单元、显示操作面板。
4.2.1 信号输入单元
　　该单元对传感器等信号进行放大、滤波、隔离等解决，涉及：
● 声频信号解决卡：　　2块，定制。
● 电流信号输入解决卡：1块，ACL-4017
● 温度信号输入解决卡：1块，ACL-4018
● 开关量输入隔离卡：　2块，ACL-TB24P
4.2.2 计算机单元
● 主机：主流配置，内含看门狗、电子盘，工控电源等。
● 显示器：17″平面直角。
● 接口卡件：
　　ACL-8312：　　　1块　A/D　接口卡
　　ACL-726：　　　 1块　D/A　接口卡
　　ACL-722：　　　 1块　DI/O　接口卡
4.2.3　信号输出单元
　　涉及2块TB-24R，通过继电器隔离输出控制信号，控制电机及有关指示灯。
4.2.4　显示操作面板　　
4.3 手动操作系统
手动操作系统设计在手动操作柜中，A、B侧空预器共用一个手动操作柜。机柜中涉及交流接触器、中间继电器、空气开关等。

5 技术参数
5.1 控制参数
5.1.1 经向密封间隙 <2mm
5.1.2 控制精度 0.1mm
5.1.3 数据采集周期 100ms
5.2 电源
5.2.1 工作电源：二组不相关的380V、额定电流15A
5.2.2 控制柜： 单路220V、额定电流5A
5.3 机柜尺寸
5.3.1 手动控制柜：尺寸由电厂提供 重200Kg
5.3.2 自动控制柜：尺寸由电厂提供 重200Kg
5.4 控制柜工作温度
-20℃—50℃

主画面

参数查询-声强

参数查询-频谱

故障记录