李金城 
電子式電動執(zhí)行機構具有行程控制、轉矩保護、手電動切換和手動操作、遠方及就地控制等基本功能，可以將上位控制設備和系統(tǒng)（調節(jié)器、PLC或DCS）給出的電量指令信號轉化為相應的位移，驅動最終控制部分（如調節(jié)閥、擋板等）至系統(tǒng)所要求的位置，進而調節(jié)和控制流量、溫度、壓力等過程參數(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)的過程控制。目前，在國內大型火電廠中，電動執(zhí)行機構應用非常廣泛，但也存在不少問題，本文將從以下幾個方面對電動執(zhí)行機構在火電廠中的應用及維護進行闡述。
1電動執(zhí)行機構在火力發(fā)電廠中的應用現(xiàn)狀
目前，300MW以下火力發(fā)電機組大量采用DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產(chǎn)電動執(zhí)行機構，300MW以上新建機組一般采用先進的一體化智能電動執(zhí)行機構，以RotorkIQ系列執(zhí)行器為代表。
DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產(chǎn)電動執(zhí)行機構具有結構簡單、價格低廉、維護容易等優(yōu)點；其缺點主要是以硬接線方式實現(xiàn)控制，對于故障不能自檢，電機保護可靠性不高，易出現(xiàn)故障。而智能電動執(zhí)行機構一般采用全封閉、一體化結構，并采用單片機等先進的微處理機控制，實現(xiàn)執(zhí)行機構智能化，它不僅結構簡單，而且故障率低；即使有故障，也能通過自檢發(fā)現(xiàn)，并把錯誤代碼顯示給工程師，以便及早解決問題。它具有智能控制、防護等級高、控制精度較高、重量輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。此外，它還解決了很多傳統(tǒng)電動執(zhí)行機構存在的問題，比如實現(xiàn)了對電機速度的靈活控制等。鑒于以上優(yōu)點，越來越多的新建火力發(fā)電廠都采用一體化智能執(zhí)行機構。
2電動執(zhí)行機構的選用
要想使電動執(zhí)行機構在使用中有穩(wěn)定表現(xiàn)，必須選擇合適的電動執(zhí)行機構。電動執(zhí)行機構選型需注意以下幾方面：
（1）根據(jù)執(zhí)行機構在系統(tǒng)中的重要性選擇適合的品牌。若在系統(tǒng)流程中起重要作用的執(zhí)行機構，比如送引風機的動葉調節(jié)控制裝置等，最好選擇公認的成熟品牌，平均無故障運行時間（MTBF）一定要大于一個檢修周期。
（2）根據(jù)現(xiàn)場的具體情況選擇具體型號。每一種品牌的執(zhí)行機構對其型號都有詳細說明，使用者應根據(jù)需求，細心選擇型號。比如，確定是使用開關型的還是調節(jié)型的，角行程還是直行程，有位置反饋的還是無位置反饋的；根據(jù)安裝處的環(huán)境狀況來確定外殼防護等級和防爆等級。外殼防護等級是指電動執(zhí)行機構的殼體防外物、防水等級，用字母IP后加兩位數(shù)字表示，第一位由1-6表示防外物等級，第二位由1-8表示防水等級。溫度高應選擇能適應高溫的型號或分體式，灰塵大或在水下應選擇IP68等。選擇適應環(huán)境的型號很重要，一般這個因素大家容易忽視，最后導致執(zhí)行機構易出現(xiàn)故障或減少了執(zhí)行機構的壽命。
（3）根據(jù)閥門的要求，選擇適合的力矩，這一點最為重要。電動執(zhí)行機構在火電廠實際應用時，總發(fā)現(xiàn)閥門有卡，而機務檢查又沒卡，這是由于執(zhí)行機構力矩選型過??；有時閥門選型過大，總把閥桿拉壞，這是由于選力矩過大。選擇合適力矩的電動執(zhí)行機構對于保護電動機和閥門都有好處，選擇時要留有相當?shù)脑Ａ?，根?jù)具體情況具體核定；另外，應根據(jù)閥門工作時單位時間內的動作次數(shù)選擇合適的電氣參數(shù)；根據(jù)使用的電壓等級選用合適的電動執(zhí)行機構型號等。
3應用中存在的問題及解決辦法
雖然電動執(zhí)行機構的制造工藝、控制方式等都非常先進，但由于電動執(zhí)行機構頻繁動作，會出現(xiàn)控制元器件老化等各種故障。
3.1 DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產(chǎn)電動執(zhí)行機構的常見故障及處理辦法
在300MW機組及300MW以下火力發(fā)電機組中應用以上系列國產(chǎn)電動執(zhí)行機構非常多，其特點是結構簡單，主要采用硬接線方式實現(xiàn)電動執(zhí)行機構的基本功能，該電路全部是用硬接線把一些電子元器件直接連接起來的，它通過保險、熱偶、力矩開關對電機進行保護，開關回路通過互鎖實現(xiàn)開關單一操作。這種類型的電動執(zhí)行機構存在的問題主要有以下幾點：
（1）密封性不佳
該系列電動執(zhí)行機構的接線口與行程開關、力矩開關、電機等安裝在一起?；痣姀S環(huán)境比較差，由于安裝時沒注意或者使用時間較長，保護套管破損，導致雨水及灰塵進入接線端子盒內，然后從接線端子盒再流入控制開關及電機處，造成電機短路或控制開關損壞。若為接線電纜入口高于電纜引出管，則只需要把保護套管包扎好即可；若為接線電纜入口低于電纜引出管，除了把保護套管包扎好之外，還需在電纜保護套管的最低處扎洞，防止當水從引出管流下時，灌入執(zhí)行機構內。我公司就曾出現(xiàn)因為電纜引出管處保護套管破裂，雨水灌入執(zhí)行機構內，致使執(zhí)行機構損壞的情況；采取在保護套管最低處扎洞之后，再沒有出現(xiàn)該情況。因此，檢修維護人員要經(jīng)常進行檢查，以便盡早發(fā)現(xiàn)密封不好的情況，力求把故障消除在萌芽狀態(tài)。
（2）電路元器件老化
該系列電動執(zhí)行機構，其電路元器件主要以機械動作為主，熱繼電器、行程開關、計數(shù)器容易出現(xiàn)故障。我公司的許多電動執(zhí)行機構損壞都是因為熱繼電器出現(xiàn)故障所致。由于力矩保護開關隨著運行時間的增加，其保護作用逐漸失去，加之熱繼電器損壞，火力發(fā)電廠環(huán)境較差，裝設在一些管道上的執(zhí)行機構容易卡澀，這就導致電機出力很大，致使電機損壞。當檢修維護人員發(fā)現(xiàn)電機由于過載出現(xiàn)故障時，一定要及時更換熱偶。我公司有幾次發(fā)現(xiàn)，剛更換過的執(zhí)行機構使用不久又損壞，檢修人員發(fā)現(xiàn)此類情況的出現(xiàn)是由于調試時設置的力矩較大，而熱繼電器又失去保護功能所致。因此，對于元器件，發(fā)現(xiàn)其老化或失去功能，一定要及時更換。
（3）電動執(zhí)行機構時好時壞
由于運行時間已久，電廠震動又大，加之該系列電動執(zhí)行機構的控制部分都是用硬接線把元器件連在一起的，因此，部分控制回路容易出現(xiàn)接線松動，進而導致執(zhí)行機構動作時好時壞。因此，要定時對控制回路及動力回路的接線進行擰緊，爭取及早把問題消除在出現(xiàn)之前。
3.2 一體化智能型電動執(zhí)行機構的常見故障及處理辦法
一體化智能型電動執(zhí)行機構的控制原理和DKZ型差不多，只不過其實現(xiàn)方法不同，保護功能更加強大，在線故障診斷能力更強，控制方式更多，其故障率較低；但同樣存在一些問題，其中有設備自身的問題，也有選型的問題，還有就是設備模塊故障、電子元件老化、易損部位損壞等問題。
（1）控制裝置死機
我公司在一次技改中，為輔助風擋板控制執(zhí)行機構選用了某進口品牌分體式的電動裝置，安裝調試都非常順利，但機組啟動后，許多電動執(zhí)行機構操作不了，斷電重新送電后操作正常。售后告之是原選型的問題。由于鍋爐輔助風擋板控制處溫度有時會大于60℃，導致執(zhí)行機構控制裝置死機，換型后，以前的死機問題基本得到了解決。有的智能型電動裝置有看門狗程序，在電動執(zhí)行機構控制裝置死機后，它可自動復位重啟；而有的沒有，在發(fā)現(xiàn)死機后，需要人為斷電重啟。
（2）斷信號后電動執(zhí)行機構沒有動作在正確位置
某600MW機組引風機動葉控制裝置選用了智能電動執(zhí)行機構，由于指令線接線松動，導致電動裝置失去了控制信號，致使引風機動葉全關，使得爐膛壓力變化很大。在故障分析時，工程師重新學習了設備說明書，并將設備重新組態(tài)為：當該電動裝置失去信號時，執(zhí)行機構不動作。出現(xiàn)以上問題主要是因為現(xiàn)場工程師對新的控制裝置的功能未完全了解，對設備做了錯誤組態(tài)，導致設備在失去信號時沒有正確動作。一體化智能電動執(zhí)行機構有很多功能，只有我們合理利用，它才能為我們的工作帶來方便，否則，反而會帶來很多麻煩。
（3）指令與反饋偏差大
智能電動執(zhí)行機構出現(xiàn)此現(xiàn)象，主要是反饋電阻元件因磨損而失去線性，或者是由于反饋傳動部分松脫，或者是指令放大模塊出了問題。維修工程師要根據(jù)實際問題進行分析。
總之，對于電動執(zhí)行機構的故障處理，要從現(xiàn)象開始分析，牢牢把握住基本原理不放松，運用各種科學手段進行分析處理。除此之外，還要對電動執(zhí)行機構進行預防性維護，避免設備故障的出現(xiàn)，對于智能化電動執(zhí)行機構，要充分利用其功能，以便盡早發(fā)現(xiàn)問題，盡早預知問題。
