0 引言
华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司(以下简称华电包头公司)于2006年投产发电×600MW亚临界火力发电厂厂分散控制系统（DCS）采用英维思维过程公司FoxboroI/A51产品。锅炉过热器冷却水调节阀执行器、空气预热器入口烟气挡板执行器、循环水系统蝶阀执行器采用电动执行器，自机组运行以来，上述设备故障频繁，主要原因是高温或湿度损坏电动执行器电路板，导致电动执行器故障，设备可靠性大大降低，不利于机组安全稳定运行。如果更换电动执行器电路板，则价格昂贵，维护成本高。电动执行器故障后，主要依靠操作人员的手动操作，增加了操作人员的操作工作量，无法达到最佳的控制效果。为了完全消除设备隐患，降低维护成本，提高设备可靠性，电动执行器进行了分体式改造。
1 电动执行器故障原因分析
华电包头公司使用的电动执行器均为智能集成电动执行器，可通过安装在执行器中的控制电路板实现电动执行器的控制功能。电动执行器故障的大部分原因是控制电路板损坏，控制电路板是高度集成的电子产品，无法在现场判断和修复故障。因此，新的电路板只能在每次故障后更换。电路板损坏的主要原因集中在以下两个方面：
(1)电动执行器工作环境温度高，电动执行器电路板长期在高温环境下工作，老化损坏迅速。这种电动执行器主要包括过热器减温水调节阀电动执行器和空气预热器入口烟气挡板电动执行器。华电包头公司位于内蒙古包头市。冬季为锅炉防冻完全封闭安装。过热器减温水调节阀安装在锅炉炉顶蒸汽包层尾烟道，全年环境温度高达40。℃左右。由于减温水调节阀的盘根散热和支架传热，执行器的表面温度长期保持在60℃左右，由于调节阀电动执行器调节需要频繁移动，其自身的热量也较高。由于环境温度高，不能散热，电动执行器电路板长期为65~70℃在环境中工作，偶尔会达到80℃。在这样的高温环境下，电动执行器电路板的工作寿命将大大缩短，导致频繁故障。此外，空气预热器入口烟气挡板电动执行器安装在空气预热器入口烟气挡板上。由于烟气温度高，烟气挡板输出轴处的热空气泄漏不断加热电动执行器。此外，夏季气温高，锅炉房不易散热。电动执行器电路板长期处于高温环境中，必然会损坏电路板。
（2）电动执行器安装在阀井内。由于电动执行器在潮湿环境中工作时间长，电路板在潮湿环境中容易腐蚀和损坏。这种电动执行器主要包括循环水系统蝶阀电动执行器。由于循环水系统管道敷设时需要考虑防冻，循环水系统管道埋在地下，系统阀门自然安装在阀井内。由于包头市靠近黄河，地下水位高，阀井经常潮湿甚至积水。电动执行器电路板最怕汽水侵蚀。电动执行器虽然密封可靠，但长期处于潮湿环境中仍无法避免汽水侵蚀。如果长时间处于潮湿环境中，会对电路板造成损坏。
对于上述故障，最有效的措施是使电动执行器在干燥和适当的环境中工作。
2 电动执行器分体改造方案的确定和实施
华电包头电动执行器因高温或湿度故障，主要原因是执行器电路板损坏，执行器电机、行程开关和位置反馈装置不因高温或湿度而损坏。因此，为了彻底消除执行器故障，将电动执行器电路板部分移至低温区域或脱离潮湿环境，电动执行器分体改造为这一理念提供了良好的解决方案。
2.1 方案确定
在高温环境下，电动执行器电路板损坏的解决方案是将电动执行器改造成气动执行器，但改造成本相对昂贵。选择分体执行器进行改造，原电动执行器驱动减速部分不需要改变，只增加一个分体控制箱，改造成本较低。传统的电子元件（如接触器、继电器、过电流保护装置等）具有良好的耐高温性能。如果在日常维护中发生故障，维护成本相对较低，采购周期较短。
在潮湿的环境中损坏执行器电路板的解决方案是更换防护等级IP68产品。但国产产品基本达不到。IP即使进口产品符合68密封标准的要求，IP68防护等级，日常维护解体后难以恢复原密封条件，改造成本不仅昂贵，而且不能保证使用寿命。
为降低改造成本，降低日常维护成本，促进日常维护，华电包头选择并实施了高温或潮湿损坏的电动执行器分裂技术改造。
2.2 实施分体改造方案
电动执行器分体改造的实施主要包括分体控制箱的准备、分体控制箱与执行器的连接、执行器的调试等。
首先制作分体式控制箱。在控制箱中，应组装各种电子元件，以满足控制要求，并在控制箱面板上安装操作按钮、反馈指示、远程切换手柄等装置。如果有防水要求，可以设计和组装具有较高定值保护等级的分体控制箱，也可以根据功能要求进行外包加工。根据现场情况，固定控制箱，完成控制箱的准备工作。
分体控制箱在生产过程中设计了与执行器连接的接口端子。与执行器连接时，可以根据每个电路进行校对和连接。需要指出的是，分体控制箱中的强弱终端分别布置2排终端或1排强弱终端，中间用3~5个空终端分开。将接线端子图和控制电路图粘贴在控制箱中，便于以后的维护。
对于执行器调试，可以按照传统的调试方法进行。确认电路正确上电前，确认电路正确，电源和电机无接地和短路。阀门在中间，有可靠的方法切断电源，并在当地位置切换手柄。调试工作可以通过上电调试和记录相关数据来完成。
3 电动执行器分体改造的效果
华电包头公司完成了16个空气预热器入口烟气挡板、8个循环水系统蝶阀、8个冷却水调节电动执行器分体改造，改造后投入运行一年多，无电动执行器故障导致阀门故障，分体控制箱电子元件工作正常，维护工作量大大降低，维护成本相应降低。因此，它可以为其他电厂提供参考，也可以为火力发电厂在高温、高湿度环境条件下设计和使用电动执行器提供参考。
4 结束语
随着电动执行器技术不断的革新，适应各种环境的不同种类及型号的电动执行器在电力生产过程中发挥着重要作用，分体式电动执行器的应用就是一个典型案例。分体式电动执行器能在高温、高湿度环境条件下工作，它具有应用和推广的意义。该项技术的应用，达到了技术改造时确立的电动执行器能在特殊环境下长期稳定运行之目的。
华电内蒙古能源有限公司包头发电分公司(以下简称华电包头公司)于2006年投产发电×600MW亚临界火力发电厂厂分散控制系统（DCS）采用英维思维过程公司FoxboroI/A51产品。锅炉过热器冷却水调节阀执行器、空气预热器入口烟气挡板执行器、循环水系统蝶阀执行器采用电动执行器，自机组运行以来，上述设备故障频繁，主要原因是高温或湿度损坏电动执行器电路板，导致电动执行器故障，设备可靠性大大降低，不利于机组安全稳定运行。如果更换电动执行器电路板，则价格昂贵，维护成本高。电动执行器故障后，主要依靠操作人员的手动操作，增加了操作人员的操作工作量，无法达到最佳的控制效果。为了完全消除设备隐患，降低维护成本，提高设备可靠性，电动执行器进行了分体式改造。
1 电动执行器故障原因分析
华电包头公司使用的电动执行器均为智能集成电动执行器，可通过安装在执行器中的控制电路板实现电动执行器的控制功能。电动执行器故障的大部分原因是控制电路板损坏，控制电路板是高度集成的电子产品，无法在现场判断和修复故障。因此，新的电路板只能在每次故障后更换。电路板损坏的主要原因集中在以下两个方面：
(1)电动执行器工作环境温度高，电动执行器电路板长期在高温环境下工作，老化损坏迅速。这种电动执行器主要包括过热器减温水调节阀电动执行器和空气预热器入口烟气挡板电动执行器。华电包头公司位于内蒙古包头市。冬季为锅炉防冻完全封闭安装。过热器减温水调节阀安装在锅炉炉顶蒸汽包层尾烟道，全年环境温度高达40。℃左右。由于减温水调节阀的盘根散热和支架传热，执行器的表面温度长期保持在60℃左右，由于调节阀电动执行器调节需要频繁移动，其自身的热量也较高。由于环境温度高，不能散热，电动执行器电路板长期为65~70℃在环境中工作，偶尔会达到80℃。在这样的高温环境下，电动执行器电路板的工作寿命将大大缩短，导致频繁故障。此外，空气预热器入口烟气挡板电动执行器安装在空气预热器入口烟气挡板上。由于烟气温度高，烟气挡板输出轴处的热空气泄漏不断加热电动执行器。此外，夏季气温高，锅炉房不易散热。电动执行器电路板长期处于高温环境中，必然会损坏电路板。
（2）电动执行器安装在阀井内。由于电动执行器在潮湿环境中工作时间长，电路板在潮湿环境中容易腐蚀和损坏。这种电动执行器主要包括循环水系统蝶阀电动执行器。由于循环水系统管道敷设时需要考虑防冻，循环水系统管道埋在地下，系统阀门自然安装在阀井内。由于包头市靠近黄河，地下水位高，阀井经常潮湿甚至积水。电动执行器电路板最怕汽水侵蚀。电动执行器虽然密封可靠，但长期处于潮湿环境中仍无法避免汽水侵蚀。如果长时间处于潮湿环境中，会对电路板造成损坏。
对于上述故障，最有效的措施是使电动执行器在干燥和适当的环境中工作。
2 电动执行器分体改造方案的确定和实施
华电包头电动执行器因高温或湿度故障，主要原因是执行器电路板损坏，执行器电机、行程开关和位置反馈装置不因高温或湿度而损坏。因此，为了彻底消除执行器故障，将电动执行器电路板部分移至低温区域或脱离潮湿环境，电动执行器分体改造为这一理念提供了良好的解决方案。
2.1 方案确定
在高温环境下，电动执行器电路板损坏的解决方案是将电动执行器改造成气动执行器，但改造成本相对昂贵。选择分体执行器进行改造，原电动执行器驱动减速部分不需要改变，只增加一个分体控制箱，改造成本较低。传统的电子元件（如接触器、继电器、过电流保护装置等）具有良好的耐高温性能。如果在日常维护中发生故障，维护成本相对较低，采购周期较短。
在潮湿的环境中损坏执行器电路板的解决方案是更换防护等级IP68产品。但国产产品基本达不到。IP即使进口产品符合68密封标准的要求，IP68防护等级，日常维护解体后难以恢复原密封条件，改造成本不仅昂贵，而且不能保证使用寿命。
为降低改造成本，降低日常维护成本，促进日常维护，华电包头选择并实施了高温或潮湿损坏的电动执行器分裂技术改造。
2.2 实施分体改造方案
电动执行器分体改造的实施主要包括分体控制箱的准备、分体控制箱与执行器的连接、执行器的调试等。
首先制作分体式控制箱。在控制箱中，应组装各种电子元件，以满足控制要求，并在控制箱面板上安装操作按钮、反馈指示、远程切换手柄等装置。如果有防水要求，可以设计和组装具有较高定值保护等级的分体控制箱，也可以根据功能要求进行外包加工。根据现场情况，固定控制箱，完成控制箱的准备工作。
分体控制箱在生产过程中设计了与执行器连接的接口端子。与执行器连接时，可以根据每个电路进行校对和连接。需要指出的是，分体控制箱中的强弱终端分别布置2排终端或1排强弱终端，中间用3~5个空终端分开。将接线端子图和控制电路图粘贴在控制箱中，便于以后的维护。
对于执行器调试，可以按照传统的调试方法进行。确认电路正确上电前，确认电路正确，电源和电机无接地和短路。阀门在中间，有可靠的方法切断电源，并在当地位置切换手柄。调试工作可以通过上电调试和记录相关数据来完成。
3 电动执行器分体改造的效果
华电包头公司完成了16个空气预热器入口烟气挡板、8个循环水系统蝶阀、8个冷却水调节电动执行器分体改造，改造后投入运行一年多，无电动执行器故障导致阀门故障，分体控制箱电子元件工作正常，维护工作量大大降低，维护成本相应降低。因此，它可以为其他电厂提供参考，也可以为火力发电厂在高温、高湿度环境条件下设计和使用电动执行器提供参考。
4 结束语
随着电动执行器技术不断的革新，适应各种环境的不同种类及型号的电动执行器在电力生产过程中发挥着重要作用，分体式电动执行器的应用就是一个典型案例。分体式电动执行器能在高温、高湿度环境条件下工作，它具有应用和推广的意义。该项技术的应用，达到了技术改造时确立的电动执行器能在特殊环境下长期稳定运行之目的。
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