鸳鸯湖电厂锅炉炉膛蒸汽吹灰器控制方式的改进
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Shebei Guanli yu Gaizao◆设备管理与改造
鸳鸯湖电厂锅炉炉膛蒸汽吹灰器控制方式的改进
赵 晋 王世朋 （神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏 银川 750410）
摘 要：介绍了鸳鸯湖电厂锅炉炉膛蒸汽吹灰器常见故障以及处理方案，通过对吹灰器故障的分析总结，提出了吹灰器控制方式 的优化方案，极大地提高了吹灰器运行的稳定性。
.量A级l的l增R长i，g导h致t推s 理R周e期se较r长v，e影d响.故障诊断的实时性。 人
工神经网络是一种自适应识别技术， 可分析因故障引起的起 重机状态变化，并进行识别和判断，然后进行自主学习和联想
桥式起重机机械故障和电气故障诱发因素复杂多样，造 成传统的人工排查、检修和维护工作量非常大。 基于先进的智 能化理论， 对桥式起重机整个寿命周期内各阶段进行风险评 估和智能化故障诊断， 可显著提高其作业可靠性及有效服役 寿命。
锅 炉 炉 膛 吹 灰 器 的 工 作 原 理 ：DCS 发 出 吹 灰 器 前 进 指 令 后，在控制回路驱动下，吹灰枪开始前进，进到最里面（吹扫位 置）时提升阀被打开，吹灰器开始旋转吹灰，可根据设计进行 一圈或多圈吹灰；控制部分发出吹灰器后退指令后，提升阀复 位，吹灰器不再吹灰，开始后退，直到退到位。
记忆，从而在起重机出现故障状态时自动生成故障诊断方案。 因此，将故障树诊断技术和人工神经网络技术进行融合，
实现“故障树—人工神经网络”的强强联合，将故障树模型中 求 解 出 的 最 小 割 集（即 起 重 机 故 障 原 因 ， 对 应 典 型 的 系 统 故 障）作为人工神经网络的学习样本，通过人工神经网络的自主 学习能力和联想记忆能力， 高效快速建立起故障诊断模式。 “树—网”智能联合，既包含了起重机所有的系统故障模式，又 避免了人工神经网络学习的盲目性， 使得起重机复杂故障诊 断的效率大幅度提高。
1 炉膛吹灰器的组成
鸳鸯湖电厂锅炉吹灰系统采用上海克莱德 贝尔格曼机械有限公司的蒸汽吹灰器，锅炉炉 膛吹灰器主要由控制回路和机械部分两部分 组成，其中控制部分主要包括DCS指令接口、中
.间A继l电l器R、i交g流h接ts触器R、e进s到er位v限e位d.开关、退到
位限位开关以及配套的控制回路，机械部分主要包括机架、减 速箱、链轮和链条、提升阀、螺旋管（吹灰枪）。
位转三圈，进到位限位开关触发三次，DCS累计计数达到三，
DCS才发后退指令，而进到位机械限位开关由于方方面面的
因素，故障率极高，进到位限位信号采集的可靠性较低，根本
达不到吹灰器控制的可靠性要求。 对此，我们可以充分利用
DCS的优越性，通过时间控制来代替计数控制。 主要方案为：
对吹灰器的运行时间进行试现异常。 通过对现场限位开关
的维护总结可知，其故障主要表现在以下几方面：进到位限位
开关凸轮丢失、机械拐壁无法自动复位、触点不动作、高温烫
坏。 故障原因的分析判断很简单，但对限位开关进行更换的过
程很艰辛，这是因为炉膛吹灰器都分布在炉膛的前后左右墙
面上，机组运行过程中，吹灰器所在区域环境温度高，很多安
吹灰器效果图如图1所示，控制原理图如图2所示。
图1 吹灰器效果图
图2 吹灰器控制原理图
3 炉膛吹灰器常见故障分析和改进方案
由于吹灰器的频繁使用，在长期运行过程中，其暴露出了
一系列问题，比如进入炉膛后一直旋转无法后退，有时在炉膛
旋转三圈才开始后退，有时旋转七八圈才开始后退等等。 其本
质原因是进到位限位开关不可靠，吹灰器进到位信号得不到
关键词：锅炉；吹灰器；故障；控制；改进
0 引言
电站锅炉在运行过程中，受热面积灰、结焦 是普遍现象， 如果积灰、 结焦得不到有效的清 理，会影响受热面内外的热量传递，使排烟温度 升高，锅炉热效率降低，甚至可能导致受热面产 生高低温腐蚀，造成锅炉爆管。 所以锅炉必须配 备可靠的吹灰器来清理受热面的积灰， 以保证 锅炉安全经济运行。
装在锅炉本体承重梁旁边的吹灰器空间狭小，进到位限位开
关很难更换，并且很多吹灰器都布置在悬空区域，所以作业环
境恶劣，而靠旋转触碰触发信号的机械限位开关，随着长期运
行和机械劳损，故障率极高，维护量大。
所以我们迫切需要一种新方法来改善这种局面。 研究发
现，之前吹灰器的后退控制采用计数控制方式，即吹灰器进到
3 结语
图1 机械设备故障率与使用时间的函数曲线
2.2 “树—网”联合，实现智能化故障诊断 近年来， 基于计算机技术和人工智能技术的智能诊断技
术在桥式起重机故障诊断分析中得到广泛应用， 主要有专家 系统故障诊断、神经网络故障诊断、故障树故障诊断等。 其中， 故障树诊断技术基于人的逻辑思维模式， 从整体到部分描绘 出故障与各子系统的关系， 根据系统的故障状态进行推理分 析，确定故障发生原因、影响程度及概率。 但桥式起重机故障 所涉及的系统非常复杂， 采用故障树的最小割集数将呈现数
出前进指令到进到位旋转完成三圈的时间，在DCS里优化为
时间控制，吹灰器发出前进指令后，时间到自动发后退指令，
而吹灰器是否真实动作可在原始吹灰器
（下转第51页）
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原因进入使用寿命的末期，该阶段起重机故障率急剧增高。 因 此，在进行起重机安全风险评估时，应根据其额定使用寿命分 阶段进行风险评价，根据某种桥式起重机在早期、稳定期和耗 损期的不同工作属性及安全要求， 分析出可能存在的安全风 险因素，然后评估每项风险的发生概率和严重程度，确定风险 等级，同时判定是否需要采取安全措施降低风险，最后执行降 低风险程序， 采取安全措施并不断进行风险评价和风险降低 的迭代过程，以尽可能消除起重机的故障危险。
2 炉膛吹灰器的工作原理
锅炉炉膛吹灰器的控制原理：DCS发出吹灰器前进指令， 吹灰器就开始动作脱离退到位限位开关形成自保持回路持续 前进，吹灰枪进入炉膛最里面，开始旋转，每旋转一圈会触碰 一次进到位限位开关， 进到位限位信号在DCS逻辑内部累加 1；旋转三圈进到位限位开关在逻辑内部累计达到3，DCS自动 发出吹灰器后退指令，吹灰器在控制回路的驱动下开始后退， 直到退到位限位开关信号触发，吹灰器停止运行。
鸳鸯湖电厂锅炉炉膛蒸汽吹灰器控制方式的改进
赵 晋 王世朋 （神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏 银川 750410）
摘 要：介绍了鸳鸯湖电厂锅炉炉膛蒸汽吹灰器常见故障以及处理方案，通过对吹灰器故障的分析总结，提出了吹灰器控制方式 的优化方案，极大地提高了吹灰器运行的稳定性。
.量A级l的l增R长i，g导h致t推s 理R周e期se较r长v，e影d响.故障诊断的实时性。 人
工神经网络是一种自适应识别技术， 可分析因故障引起的起 重机状态变化，并进行识别和判断，然后进行自主学习和联想
桥式起重机机械故障和电气故障诱发因素复杂多样，造 成传统的人工排查、检修和维护工作量非常大。 基于先进的智 能化理论， 对桥式起重机整个寿命周期内各阶段进行风险评 估和智能化故障诊断， 可显著提高其作业可靠性及有效服役 寿命。
锅 炉 炉 膛 吹 灰 器 的 工 作 原 理 ：DCS 发 出 吹 灰 器 前 进 指 令 后，在控制回路驱动下，吹灰枪开始前进，进到最里面（吹扫位 置）时提升阀被打开，吹灰器开始旋转吹灰，可根据设计进行 一圈或多圈吹灰；控制部分发出吹灰器后退指令后，提升阀复 位，吹灰器不再吹灰，开始后退，直到退到位。
记忆，从而在起重机出现故障状态时自动生成故障诊断方案。 因此，将故障树诊断技术和人工神经网络技术进行融合，
实现“故障树—人工神经网络”的强强联合，将故障树模型中 求 解 出 的 最 小 割 集（即 起 重 机 故 障 原 因 ， 对 应 典 型 的 系 统 故 障）作为人工神经网络的学习样本，通过人工神经网络的自主 学习能力和联想记忆能力， 高效快速建立起故障诊断模式。 “树—网”智能联合，既包含了起重机所有的系统故障模式，又 避免了人工神经网络学习的盲目性， 使得起重机复杂故障诊 断的效率大幅度提高。
1 炉膛吹灰器的组成
鸳鸯湖电厂锅炉吹灰系统采用上海克莱德 贝尔格曼机械有限公司的蒸汽吹灰器，锅炉炉 膛吹灰器主要由控制回路和机械部分两部分 组成，其中控制部分主要包括DCS指令接口、中
.间A继l电l器R、i交g流h接ts触器R、e进s到er位v限e位d.开关、退到
位限位开关以及配套的控制回路，机械部分主要包括机架、减 速箱、链轮和链条、提升阀、螺旋管（吹灰枪）。
位转三圈，进到位限位开关触发三次，DCS累计计数达到三，
DCS才发后退指令，而进到位机械限位开关由于方方面面的
因素，故障率极高，进到位限位信号采集的可靠性较低，根本
达不到吹灰器控制的可靠性要求。 对此，我们可以充分利用
DCS的优越性，通过时间控制来代替计数控制。 主要方案为：
对吹灰器的运行时间进行试现异常。 通过对现场限位开关
的维护总结可知，其故障主要表现在以下几方面：进到位限位
开关凸轮丢失、机械拐壁无法自动复位、触点不动作、高温烫
坏。 故障原因的分析判断很简单，但对限位开关进行更换的过
程很艰辛，这是因为炉膛吹灰器都分布在炉膛的前后左右墙
面上，机组运行过程中，吹灰器所在区域环境温度高，很多安
吹灰器效果图如图1所示，控制原理图如图2所示。
图1 吹灰器效果图
图2 吹灰器控制原理图
3 炉膛吹灰器常见故障分析和改进方案
由于吹灰器的频繁使用，在长期运行过程中，其暴露出了
一系列问题，比如进入炉膛后一直旋转无法后退，有时在炉膛
旋转三圈才开始后退，有时旋转七八圈才开始后退等等。 其本
质原因是进到位限位开关不可靠，吹灰器进到位信号得不到
关键词：锅炉；吹灰器；故障；控制；改进
0 引言
电站锅炉在运行过程中，受热面积灰、结焦 是普遍现象， 如果积灰、 结焦得不到有效的清 理，会影响受热面内外的热量传递，使排烟温度 升高，锅炉热效率降低，甚至可能导致受热面产 生高低温腐蚀，造成锅炉爆管。 所以锅炉必须配 备可靠的吹灰器来清理受热面的积灰， 以保证 锅炉安全经济运行。
装在锅炉本体承重梁旁边的吹灰器空间狭小，进到位限位开
关很难更换，并且很多吹灰器都布置在悬空区域，所以作业环
境恶劣，而靠旋转触碰触发信号的机械限位开关，随着长期运
行和机械劳损，故障率极高，维护量大。
所以我们迫切需要一种新方法来改善这种局面。 研究发
现，之前吹灰器的后退控制采用计数控制方式，即吹灰器进到
3 结语
图1 机械设备故障率与使用时间的函数曲线
2.2 “树—网”联合，实现智能化故障诊断 近年来， 基于计算机技术和人工智能技术的智能诊断技
术在桥式起重机故障诊断分析中得到广泛应用， 主要有专家 系统故障诊断、神经网络故障诊断、故障树故障诊断等。 其中， 故障树诊断技术基于人的逻辑思维模式， 从整体到部分描绘 出故障与各子系统的关系， 根据系统的故障状态进行推理分 析，确定故障发生原因、影响程度及概率。 但桥式起重机故障 所涉及的系统非常复杂， 采用故障树的最小割集数将呈现数
出前进指令到进到位旋转完成三圈的时间，在DCS里优化为
时间控制，吹灰器发出前进指令后，时间到自动发后退指令，
而吹灰器是否真实动作可在原始吹灰器
（下转第51页）
49
Shebei Guanli yu Gaizao◆设备管理与改造
原因进入使用寿命的末期，该阶段起重机故障率急剧增高。 因 此，在进行起重机安全风险评估时，应根据其额定使用寿命分 阶段进行风险评价，根据某种桥式起重机在早期、稳定期和耗 损期的不同工作属性及安全要求， 分析出可能存在的安全风 险因素，然后评估每项风险的发生概率和严重程度，确定风险 等级，同时判定是否需要采取安全措施降低风险，最后执行降 低风险程序， 采取安全措施并不断进行风险评价和风险降低 的迭代过程，以尽可能消除起重机的故障危险。
2 炉膛吹灰器的工作原理
锅炉炉膛吹灰器的控制原理：DCS发出吹灰器前进指令， 吹灰器就开始动作脱离退到位限位开关形成自保持回路持续 前进，吹灰枪进入炉膛最里面，开始旋转，每旋转一圈会触碰 一次进到位限位开关， 进到位限位信号在DCS逻辑内部累加 1；旋转三圈进到位限位开关在逻辑内部累计达到3，DCS自动 发出吹灰器后退指令，吹灰器在控制回路的驱动下开始后退， 直到退到位限位开关信号触发，吹灰器停止运行。