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SOFA 是火电厂锅炉分离燃尽风的简称。在火电厂燃煤锅炉中，为降低燃烧时生成的 NOx（氮氧化物，约 95%NO 和 5%NO2），在锅炉炉膛内采用分级送风方式，由主燃烧器上部单独送入热风并与炉膛内风形成反切，消除炉膛出口的残余旋转，减少偏差，加强燃烧后期扰动，使燃烧完全，降低飞灰含碳量，减少 NOx 的生产。广西田东电厂 2013 年将两台 420t/h 燃煤锅炉进行了低氮燃烧技术改造，更换了燃烧器，在锅炉炉膛上部燃烧区新增加了四层 SOFA 风管道，并在 SOFA 风管道上安装了风门角行程电动调节执行器用于调节进入炉内的风量和风向，远方调节控制则在火电厂中控的 DCS 上完成，运行人员可在中控室监控屏上实时观察到各个 SOFA 风门的开度及分离燃尽风量的大小。

　　由于两台机组低氮燃烧技术改造共安装了 40台 SOFA 风门，每台 SOFA 风门角行程电动执行器均安装在离锅炉只有 1 m 的通风管道上，属高温、多尘环境，此外，运行过程中风量较大，风管振动也大，在如此恶劣工作环境下，SOFA 风门的监控经常出现各种故障，成为日常运行维护工作的重点，如果不能及时迅速排查并处理 SOFA 风门的故障，直接影响锅炉排放，无法满足环保部门对电厂排放实时在线监管的要求，甚至停机整改，对电厂经济效益影响较大，因此，了解 SOFA 风门常见故障，掌握故障排查及处理办法，对火电厂的运行维护人员具有重要的意义。

　　1 SOFA 风门常见故障分析与处理办法。

　　SOFA 风门因其处于高温、多尘、振动大的工作环境，使用过程中各电气元件受影响较大，经常出现的故障有：SOFA 风门开度值在 DCS 上无显示；SOFA风门调节指令已发出但风门拒动；SOFA 风门开度在DCS 上显示为跳变状态；SOFA 风门开度值在 DCS 上显示与现场实际值存在较大偏差；SOFA 风门电动执行器驱动电机频繁烧毁；SOFA 风门在没有任何操作，也没有投入自锁情况下自动开启或自动关闭动作。以下选择两个典型故障进行分析和处理。

　　1.1 SOFA 风门开度值在 DCS 上无显示。

　　（1）故障现象。

　　SOFA 风门开度值在 DCS 上无显示或在 DCS 上显示为-25%.

　　（2）SOFA 风门开度检测原理。

　　SOFA 风门的开度是由安装于风门执行机械机构处的位置反馈电位器进行检测，其将执行器机械机构的转角转变成一个与风门开度对应的 0~5 V 电压信号，并送至电动执行器控制电路板进行信号处理后转换成标准的 4~20 mA（对应于风门全关~全开的位置） 输出电流信号，再接入 DCS 的模拟量采集AI 模块，由 DCS 测出电流信号并换算成 SOFA 风门开度值（用百分数表示）在主控室监控界面显示出来并记录到运行数据库中。图 1 为 SOFA 风门开度信号检测示意图。

　　（3）故障原因分析锅炉运行过程中，SOFA 风门开度值在 DCS 上无显示，可判断风门处于失控状态。当风门全关时，对应的开度值应为 0%,如开度值显示为-25%,可认为是开度信号断线状态，这均可能引发停机事故。根据图 1 的风门开度检测原理，引起故障的原因大致有：

　　①SOFA 风门角行程电动执行器的位置反馈电位器损坏导致无信号输出。

　　②SOFA 风门角行程电动执行器的控制电路板的反馈输出部分电路有电子元件损坏故障。

　　③SOFA 风门角行程电动执行器与 DCS 的 AI 模块之间连接线断开。

　　④DCS 系统的 AI 模块的角行程电动执行器开度反馈信号通道故障。

　　⑤SOFA 风门角行程电动执行器的 DCS 系统的AI 模块损坏。

　　（4）故障处理。

　　根据上述可能存在的故障原因，可采用标准信号源加故障排除法按以下步骤处理此故障。

　　①现场观察风门位置反馈电位器与风门机械执行机构的连接及安装是否正确，机构动作与电位器的动作是否对应，确保无机械传动故障。

　　②使用万用表检测风门位置反馈电位器的工作电源电压及输出信号电压，并现场手动控制改变风门开度，根据所测的电压信号与现场机械指示的开度信号进行对应，判断风门位置反馈电位器工作是否正常，输出的开度信号是否正确。

　　③断开 DCS 系统的 AI 模块电动执行开度反馈信号通道的引入线，用标准信号源在此通道加入一个 4~20 mA（具体数值可由维修人员自定，最好采用多个试验值来进行比对）电流信号来检测判断 AI 模块及后续的 DCS 监测系统是否正常。如果 DCS 监控还是没有开度显示数据或一直显示为-25%,说明 AI模块损坏，需要更换 AI 模块；如果 DCS 监控开度显示数据正确，说明 AI 模块是完好的。

　　④同上方法，拆下电动执行器控制电路板风门开度反馈输出信号的连接线并用标准信号源在此处加入一个 4~20 mA 电流信号用来检查并判断风门开度反馈信号线是否完好。因为此连接信号线很长，弯折较多，易产生信号电缆折断等故障。

　　⑤如上述检查均正常但故障仍未排除，则可推断是风门电动执行器控制电路板故障，需进行更换处理。实际工作中，也多次发现该电路板因工作环境较为恶劣引起电子元件损坏导致的故障。

　　1.2 SOFA 风门开度在 DCS 上显示跳变状态。

　　（1）故障现象。

　　SOFA 风门开度在 DCS 上显示为停止调节控制后仍在变化，有失控现象，现场查看发现风门角行程电动执行器动作有抖动现象。

　　（2）SOFA 风门角行程电动执行器电气控制原理图 2 为 SOFA 风门角行程电动执行器电气控制原理图，执行器的电动机为普通三相交流异步电动机，其控制基本上采用的是带有互锁功能的电动机的正反转控制电路。由于电动机有惯性，在开度调整终了时，如不及时采用制动措施，电动机由于惯性的原因会继续转过一定角度，形成超调，直接影响到风门调节控制的质量，包括调节控制的时间和精度。为此，在电动机的控制回路中，增加了一个由 L1、D1、C1 以及 KM1、KM2 接点组成的制动回路。

　　当运行操作人员从 DCS 操作员站发出风门开度调节指令时，其出口继电器 K1 或 K2 动作，接通KM1 或 KM2 线圈，控制电动机主回路接通，风门角行程电动执行器控制风门增加开度或减小开度。在KM1 或 KM2 动作、风门开度调节期间，380 V 交流电经阻尼电感 L1、二极管 D1 进行半波整流后给制动电容器 C1 充电，直至 C1 充满电为止。

　　当风门调节控制指令结束，K1、K2 均复归，KM1、KM2 也断电复归时，电动机主回路断电，此时，充满电的电容器 C1 经 KM1、KM2 常闭辅助触点、电动机V、W 两相线圈放电，实现直流能耗制动，让电动机转子迅速停下来，从而提高风门开度调节控制的精度。

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