LCS60-F安装调试说明书

1、空气预热器漏风控制系统安装调试说明书 第 19 页 共 20 页空 气 预 热 器 漏 风 控 制 系 统SG-AP/LCSII-32-B1安 装 调 试 说 明 书上海锅炉厂有限公司中船重工集团七O二研究所二00四年十月目 录1空气预热器漏风控制系统简介1.1空气预热器的漏风 1.2自动漏风控制系统设计构思2机械部分安装2.1机械安装概述 2.2安装步骤 3电气控制部分的安装3.1电气安装概述 3.2电源接线 3.3电动机接线 3.4传感器初级限位开关和次级限位开关的接线3.5力矩保护限位开关接线 3.6行程指示组件接线 3.7热电偶温度辅助控制装置接线 3.8转子测速停转报警装置的接线 3

2、.9用户报警信号接线 3.10主控箱接线端子排和分控箱接线端子排之间的接线 4热电偶温度辅助控制装置的安装5传感器冷却压缩空气6管道调整要求7系统调试7.1准备工作 7.2手动调试 7.3自动调试 8冷态调试与热态调试8.1冷态调试8.2热态调试空气预热器漏风控制系统LCSII安装调试说明书1空气预热器漏风控制系统简介1.1空气预热器的漏风空气预热器的漏风包括二部分：直接漏风和携带漏风，预热器的转子与壳子之间存在间隙。预热器中空气与烟气由惰性区密封分开。转子密封片与壳子密封板之间的密封间隙总是大于零。压力较高的空气必然要穿过密封间隙漏向压力较低的烟气中，这是直接漏风。转子仓格中所包容的风量随着

3、转子的旋转，会不断地转移到烟气侧，被烟气带走，这是携带漏风。携带漏风是预热器的结构型式本身决定的，无法减小。直接漏风与密封间隙成正比，与压差的平方根成正比。预热器中气流间压差的大小，主要取决于锅炉烟风道以及制粉系统的阻力。预热器冷端气流间的压差与预热器本身结构也有一定的关系，但当预热器的直径大小确定后，就不可能通过预热器设计本身去减小预热器中气流间的压差值了。因此，从预热器设计的角度力图减小漏风的唯一途径是将密封间隙，控制在最小限度。空气预热器密封装置的设计的关键就在于研究预热器变形的规律，使设计出的密封装置能够有效地控制各种工况下，主要是MCR工况下密封间隙处在最小限值。自动漏风控制系统就是

4、实现这一目标的一个有效手段。1.2自动漏风控制系统设计空气预热器漏风控制系统（LEAKAGE CONTROL SYSTEM以下简称LCS）的设计原理是：使扇形密封板与热变形的转子形状紧密吻合。在各种工况下，扇形板与在规定的间隙内跟随着转子径向密封片。这使漏风面积在各种过渡工况和MCR运行时期都减小了。LCSII是在传统LCS的基础上进行重新优化设计，结合温度数据采集技术、可编程序控制器（PLC）和触摸屏的一体化控制、具有技术含量高、设计合理、结构简便、操作、维护、保养方便、稳定可靠等特点。LCSII主要包括加载机构、传感器、热电偶温度辅助控制装置、停转报警装置和电器控制五部分。2 机械部分安装

5、2.1 机械安装概述 当发电机组发电量增加时预热器中温度升高，其中转子的圆周产生下垂弯曲，系统将控制扇形板外侧端跟踪向下位移使扇形板底面的密封面与转子上的径向密封片始终保持理想的间隙，以达到控制漏风取得节能的目的。 LCSII机械部分的组成：加载机构、传感器、热电偶温度辅助控制装置、停转报警装置。2.1.1加载机构（附图1）每块扇形板配一套加载机构。电动机通过减速器降速后，与二只螺旋千斤顶连接。螺杆千斤顶中装有螺杆间隙调整装置，保证系统的灵敏度，使螺杆千斤顶中螺杆准确上下运动，施力于扇形板不可弯曲面外侧。为了使二只千斤顶同步调节，扇形板始终处在水平位置，采取了一齿轮箱同时驱动二只螺杆千斤顶的布

6、置方式。行程指示组件可显示扇形板的准确位置。加载机构配有力矩保护装置。当传动机构过载时，力矩保护装置动作，触发提升信号。系统将自动提升至“完全回复”位置。2.1.2传感器（附图2） 为了探测锅炉各运行状态下，转子位置的变化，使扇形板的密封面能准确地跟踪转子，保持热端径向密封间隙处在最佳值，LCSII中采用了一个能探测密封面到热变形转子外侧端的相对位置的传感器，传感器将测量的结果转换成电的信号发出，触发加力传动装置动作，调节扇形板的位置，实现设计的目的。如图所示，传感器中心有一根探杆，探杆的下端装着一只探测头，安装时该探测头与装在转子圆周角钢上的传感瓣保持0.81.2 mm间隙，热态转子下垂后，

7、扇形板向下跟踪，装在扇形板侧部的探测头随之向下，直到与传感瓣接触，届时扇形板与转子之间的间隙处在最小允许值，这时探杆向上移动，触发上面探测头组件中的初级限位开关，此开关使电动机停转2秒钟，然后倒转，使扇形板回升到扇形板与转子密封片的最佳间隙（可设定）。为了确保传感器正常工作，采用清洁的压缩空气进行温度控制，压缩空气通过管路接头，一路通向传感器上部，使限位开关正常工作，另一路通向传感器套管中，吹扫探测头，使之保持一定的工作温度。为了延长使用寿命，探测头端部与传感瓣均采用硬度较高的合金材料。u 安装时要注意探测头与传感瓣对准，两者之间的间隙十分重要。一定要符合规定的要求。2.1.3热电偶温度辅助控

8、制装置LCSII在自动跟踪过程中，当传感器的初级限位开关失效而触发次级限位开关动作时，系统将自动转入温度控制模式。该装置由安装在烟气进口处的热电偶来负责采集温度信号，再送至PLC进行数据处理。根据当前烟气进口处温度来控制扇形板的位置。（温度与位置的对应值可预先设定）2.1.4转子测速停转报警装置（配套件型号：RAS（AP）系列）实时监测空气预热器转子的转速，每两台预热器配1套测速装置。每台空气预热器有3路独立测速装置，当转子低于设定转速时，由它发出转子停转信号，使扇形板强制回复。该转子停转报警传感器装在空气预热器转子下端轴承处。该装置的机械安装和布置详见转子测速停转报警装置的配合图（另供），电

9、气接线详见第3.8节。2.2 安装步骤扇形板加载机构在预热器制造厂内安装就位。其他部件如：传感器、热电偶温度辅助控制装置、停转报警装置和电气控制箱等在电厂安装就位。2.2.1预热器制造厂内安装部分加载机构的安装（附图1）u 加载机构已敲硬印编号必须参照下图与扇形板联结要对号入座，传感器安装部位由现场指定人就位。2.2.1.1加载机构的底座与预热器横梁采用焊接连接，需用两把水平尺校平，要求横梁与底座面的平行度 0.1mm/m校准后，先在连接处点焊，再按图焊接完成安装。2.2.1.2千斤顶螺杆与提升杆及扇形板吊耳相连接，提升杆与预热器壳体之间有密封装置，垂直中心要求为8KW，供电动机工作使用。线路

10、安装参见图纸名称如下： u LCS电气原理图u LCS控制系统电器设备接线图u LCS电线敷设图u 主控箱和分控箱间的外部接线图现场线路安装时请参阅以上图纸及电缆敷设示意图（图5）： 3.1.1电源电缆及控制电缆从控制箱底部可拆装的进线盖板孔引入到控制箱。3.1.2电缆线从主控箱底部引出，经走线槽到分控箱的接线端子上，应用铜芯阻燃电缆，从分控箱到电动机、传感器、行程开关等用高温电缆，穿白铁管或金属软管架空敷设（见图5）。3.1.3由于电缆的电压性质等级不同，安装时需要特别注意，以免引入干扰：N1、N2、N3为380V、50HZ电源性质N4为220V、50HZ电源性质N5为直流5V模拟信号，屏蔽

11、线。N6为直流24V开关量信号。N7转子测速检测信号，24V电源。N8、N9温度检测，模块电源为24V，采用补偿导线连接（生产单位提供）。为了避免干扰，上述电缆的直流和交流需分开，也不要在同一电缆敷设中既有直流又有交流。3.1.4从分控箱的接线端子到传感器、开关箱、力矩保护、位移显示及电动机所用的高温导线在连接前0.5米要用包塑金属软管过渡,并用相应的管径接头。3.1.5穿有电线的白铁管及金属软管应架空敷设，避免预热器高温影响，更不能埋在预热器的保温层内。3.1.6每只控制箱应接地良好。3.2电源接线： 电源接线时参见图名：主控箱和分控箱间的外部接线图，主控箱中接线端子排为XT。一路380V、

12、50HZ电源为A1B1C1N，接线端子号为XT1、2、3、4。另一路380V、50HZ电源为A2B2C2N，接线端子号为XT9、10、11、12，对应的端子号相位要相同，中线端子号为N。3.3电动机接线： 由于预热器有A侧和B侧之分，所以电动机也分为A侧和B侧，A侧分别为A1M、A2M、A3M，B侧为B1M、B2M、B3M。3.3.1 A侧380V、50HZ由XT5、6、7引出到A1M A2M A3M。 B侧380V、50HZ由XT13、14、15引出到B1M B2M B3M。3.3.2 电动机必须能正、反转，如果电机的转向与扇形板的运动方向不符，则可在分控箱的接线端子上换相纠正。3.3.3进

13、入电动机接线盒的导线要用尼龙扎带固定，不要与传动部分碰擦，以免发生事故。3.4传感器初级限位开关和次级限位开关的接线：3.4.1预热器转子热变形的位置，由传感器进行检测，内有初级限位开关和次级限位开关，初级开关采用非接触式接近开关，次级开关采用接触式微动开关。3.4.2初级开关和次级开关的引线，通过安装在开关箱内的耐高温接线端子引出，其公共端子为+24V电源，初级引出线和次级引出线分别接到PLC的输入端口，见表1： 初级、次级接线（表1） 扇形板 公共端 初级限位端子号 次级限位端子号A1 24V I104 I105A2 24V I113 I114A3 24V I206 I207B1 24V

14、I215 I300B2 24V I308 I309B3 24V I401 I4023.5力矩保护限位开关接线： 力矩保护限位开关安装在基座上，当力矩超过某一值时，限位开关动作，使电机停止工作。其接线直接接入开关常闭触点1（NC）和2（NC），见表2。 力矩保护接线（表2）扇形板 开关端子号1（NC） 开关端子号2（NC）A1 24V I108A2 24V I201A3 24V I210B1 24V I303B2 24V I312B3 24V I4053.6行程指示组件接线： 行程指示组件包括扇形板上下位置指示，上限开关和下限开关，塑料电位器传送模拟信号至触摸屏显示。“完全回复”限位开关、“最大

15、变形” 限位开关由档块来控制，其接线如表3，模拟信号接线如表4：完全回复”限位开关、“最大变形” 限位开关接线（表3）扇形板 公共点 上限开关接线端子号 下限开关接线端子号 A1 24V I107 I106 A2 24V I200 I115 A3 24V I209 I208 B1 24V I302 I301 B2 24V I311 I310 B3 24V I404 I403 模拟信号接线（表4）扇形板 DC负端 DC正端 输入PLC端 A1 -I0(XT0 110) DC 10V（XT0 30） +I0(XT0 109) A2 -I1(XT0 110) DC 10V（XT0 31） +I1(X

16、T0 111) A3 -I2(XT0 114) DC 10V（XT0 32） +I2(XT0 113) B1 -I3(XT0 114) DC 10V（XT0 33） +I3(XT0 115) B2 -I4(XT0 118) DC 10V（XT0 34） +I4(XT0 117) B3 -I5(XT0 118) DC 10V（XT0 35） +I5(XT0 119) 3.7热电偶温度辅助控制装置接线： 当检测到扇形板位移传感器失效或不能工作时，测温元件即自动投入工作。由位移控制变成了温度控制。安装在烟气侧中间梁的二只热电偶（一只备用）投入工作，A侧B侧预热器各有主备二只热电偶检测温度。其接线如下

17、表5： 热电偶检测接线（表5）预热器 热电偶接线 屏蔽接地A预热器 主 -I0 +I0 99 备 -I1 +I1 102B预热器 主 -I2 +I2 105 备 -I3 +I3 1083.8转子测速停转报警装置的接线:3.8.1每组空气预热器有三只转子停转报警传感器(接近开关)，检测出三路转子转速值，当其中的任两路转速值小于设定的报警转速值时，系统发出转子停转报警信号，并自动将扇形板强制提升到完全回复位置。3.8.2每组空气预热器转子的下轴承上装有三只停转报警传感器，用电缆从转子测速停转报警装置的现场接线盒接至控制箱的端子排上。见接线表6： 转子测速停转报警接线（表6）预热器 测速装置的现场接

18、线盒 接控制箱XT0端子号 A1 棕色 XT-A 2 XT0 21 （+24V） 兰色 XT-A 1 XT0 A1 （PLC I410）A2 棕色 XT-A 5 XT0 21 （+24V） 兰色 XT-A 4 XT0 A2 （PLC 1411）A3 棕色 XT-A 8 XT0 21 （+24V） 兰色 XT-A 7 XT0 A3 （PLC 1412）B1 棕色 XT-B 2 XT0 22 （+24V） 兰色 XT-B 1 XT0 B1 （PLC 1413）B2 棕色 XT-B 5 XT0 22 （+24V） 兰色 XT-B 4 XT0 B2 （PLC 1414）B3 棕色 XT-B 8 XT0

19、 22 （+24V） 兰色 XT-B 7 XT0 B3 （PLC 1415）3.9用户报警信号接线：3.9.1当任何一组预热器转子停转报警时,除声光报警外,另有一组常开触点可供接到集控室作为A侧和B侧预热器转子停转报警。3.9.2 LCS在运行中如发生电源故障、电机过载、力矩保护、转子停转、传感器异常等故障时，除声光报警外还提供一组常开触点供集控室报警使用。3.9.3 LCS系统的运行主要由PLC来控制，当PLC运行正常时80A 80B 接通，可供集控室监测使用，用户报警接线端子号见表7。用户使用端子（表7） 名称 控制箱XT0端子号A侧转子停转报警 50A 50BB侧转子停转报警 51A 5

20、1B故障报警 53A 53BPLC正常运行 52A 52B3.10主控箱接线端子排和分控箱接线端子排之间的接线：参见图名：主控箱和分控箱间的外部接线图4 热电偶温度辅助控制装置的安装4.1 热电偶温度辅助控制装置安装（参见图名：热电偶测温组件） 该装置的热电偶组件安装在烟气进口处中间梁上，在烟气进口处中间梁上开2只51mm的定位孔（具体尺寸见图）再把2台法兰座安装到预热器的烟气进口处中间梁上，调整2台法兰座组件的位置，使中心在同一中心线上，位置误差不大于1.5mm，间距误差不大于2mm，并焊接固定在预热器上。复测法兰座安装的位置必须符合上述要求。检查确认热电偶组件无损坏后，加上石棉垫圈，插入法

21、兰座中。（注：安装时热电偶探针头部不允许碰伤、擦伤）然后用螺栓固定。本装置共有2套（每台预热器1套）均以此顺序进行。4.2 电气接线电气接线安装见3.7节。热电偶的引出导线N8、N9为E型补偿导线，红色为“+”黑色为“-”直接接入现场主控箱。5 传感器冷却压缩空气传感器所需的干净、干燥的冷却空气大约是20m3/h。由于工作在高温状况下，为了传感器的冷却和密封应保持一定的流量与压力，大约需要30KPa的压力。压力与流量可由管道上的减压阀和截止阀调节。（参看图名：传感器组件总图）6 管道调整要求 保证供气管道和传感器管道部件的联接以及电器联接是柔性的。以便使传感器能自由地垂直于扇形板运动。管道（G

22、1/2镀锌管）材料和敷设由安装施工单位负责。7 系统调试7.1准备工作7.1.1扇形板处于零位置，即允许扇形板向上或向下移动一定的距离，并不会损坏装置，此时行程指示开关箱中“完全回复”和“最大变形”的限位开关与挡块都末碰到，传感器的探测头与传感瓣也末碰撞，“初级限位开关”与“次级限位开关”也末动作。7.1.2检查主控箱与分控箱的接地是否良好。7.1.3检查电气控制箱对外接钱是否安全、可靠、正确。7.1.4两路用户电源进线的相序是否正确。7.1.5检查主控箱与分控箱内所有自动开关都处于断开位置。7.1.6检查停转报警装置接线是否正确。7.1.7检查热电偶温度辅助控制装置接线是否正确。7.2手动调

23、试7.2.1合上电源箱内的空气开关QS1、QS2、Q1、Q2。然后合上主控箱的220V空气开关Q3。7.2.2若电压正常，打开主控箱面板上转换开关SA39，指示灯HL38亮，触摸屏和 PLC通电。此时触摸屏、PLC运行。7.2.3待触摸屏启动完成,屏幕显示欢迎界面，按键进入主页。注意：开关置“OFF”表示关闭，开关置“0N”表示打开。（以下均如此）7.2.4若此时预热器转子尚未旋转，故触摸屏主页上停转联锁开关应置“OFF”。然后，分别切换到各扇形操作页，将“手动控制”开关全部置“0N ”。7.2.5对应图纸检查所有的外部信号是否接线正确。例如，检查转子A停转报警接近开关的信号是否接线正确，可用

24、铁片在接近开关感应面前移动时，PLC上对应的LED应有闪烁。用上述方法依次检查各输入点，使外部信号都保证有正确响应。注意：在调试时一定要试动作的一次仪表或传感器。例如，初级、次级限位开关的试验，必须直接顶传感器探测头，而不能在控制箱的接线端子上拆掉接线来试。7.2.6由于在试验中某些开关的动作会产生报警。注意，报警时接触器会动作，由于分控箱内的空气开关尚未合上，故不必担心电机动作。试验完毕后必须把报警复位。以下以A-1扇形板为例7.2.7检查行程开关箱钟面上指针是否指向“0”位。以该“0”位作为基准调节位移传感器，使触摸屏表盘刻度位置与钟面指针相位一致。锁紧位移传感器联轴器的紧定螺钉。7.2.

25、8将预热器密封角钢上的传感瓣位于A-1传感器的下方，往下调节传感器探测头，使探测头与传感瓣相碰。然后锁紧传感器探测头。注意：此时探测头与传感瓣之间间隙为零。7.2.9检查A-1扇形板操作页上“手动控制”已置“0N”。合上分控箱内的空气开关A1Q，面板上电源指示灯亮，旋转“上下行”开关SA60置“上行”位，上行指示灯亮（3秒后按停止钮SB61），检查电动机的旋转方向是否与扇形板上下运动要求的方向一致。如不一致则调换电动机引线的相位。7.2.10将扇形板提升到“完全回复”位置（零位以上-6mm），调整行程开关箱中的档块，使之刚好能使“完全回复”行程开关动作。重复操作几次检查“完全回复”行程开关的可

26、靠性，即挡块碰到时能使电机可靠停转。（注意：扇形板位置水平时为零位，向下为正，向上为负）7.2.11初调行程开关箱中的档块，设置“最大变形”位置（零位以下+35mm），待机组达到满负荷运行时在作调整。7.2.12使预热器密封角钢上的传感瓣位于传感器的下方，旋转分控箱的“上下行”开关置“下行”位，使扇形板下行。当传感器探测头与传感瓣相碰，“初级限位开关”动作时，扇形板应停止下行。（注意：此时，过2秒钟会自动回复规定距离）7.2.13短接传感器的初级限位开关，执行7.2.12步骤。当传感器探测头与传感瓣相碰，“次级限位开关”动作时，转入温控运行状态。此时扇形板应停止下行，过2秒钟会提升至预先设定的

27、位置（冷态调试时设定为“零位”）注意：该项调试完成后立刻还原初级限位开关，以免产生故障。7.2.14旋转分控箱上 “上下行”开关SA60置“上行”位，将扇形板提升到“完全回复”位置。7.2.15按同样方法调试其他扇形板。7.2.16手动调试结束。7.3自动调试7.3.1自动调试前必须确认手动调试正确，所有限位开关的开闭状态可靠无误。以下以A-1扇形板为例7.3.2使预热器密封角钢上的传感瓣位于A-1传感器的下方。7.3.3在触摸屏上调到A-1扇形板的操作页。7.3.4按“手动控制”开关置“OFF”。再按“自动跟踪”按钮置“0N”。此时扇形板开始下行，“扇形板状态”指示“下行”，传感器的探测头也随扇形板向下运动。当探测头与传感瓣相碰，“初级限位开关”动作，此时电动机停转；2秒后电动机反转，“扇形板状态”指示“上行”，待上行距离到设定间隙，电动机停转，“扇形板状态”指示“停”。7.3.5按“强制提升”开关置“0N”。将扇形板提升到“完全回复”位置。 7.3.6按“紧急停机”开关置“0N”，