热风炉调节自动控制系统故障分析总结分享

热风炉调节自动控制系统故障分析总结分享

1.前言

在高炉生产过程中，调节阀作为自动调节系统的终端执行单元，接受控制操作信号，实现对高炉工艺参数的调节。它的动作灵敏与否，直接关系着调节系统的质量，关系着企业的经济效益。据现场资料统计，调节系统有70%左右的故障出自调节阀。因此，保证调节阀可靠、准确的运行一直是一个很重要的问题。

2、故障分析及处理方法

2.1电动执行机构故障分析

热风炉调节阀大部分为RHA6000系列电动执行器，电动执行机构在使用中出现的故障主要表现为电气部分故障和机械部分故障。电动执行机构在安装和调试时，应严格按使用说明要求，尤其在行程限制的调整中，应在满足使用条件下保证机构不至于关得过严或开得过大，引起卡滞。在实际使用中，常会受工况影响，如差压过大，腐蚀磨损而使阀门卡滞，引起电动执行机构电动机过热或保护动作。对这种故障的判断，可断开执行机构电源，手动试一下阀门即可。若电动机构动作正常但对介质不能调节，则主要原因是电动机构与阀门连接松脱或阀门本身故障。

电动执行机构的故障查找方法一般是：首先将电动执行机构转入“硬操”控制状态，即直接手动给定，看电动机构是否正确执行。如果“硬操”正常，则再转入“软操”，即输入4～20mA信号来操作，看是否正常；如果“硬操”不正常，则应检查执行机构电气控制部分是否正常，调节机构是否卡滞等。

2.1.1 电动机电路部分

功率较大的电动执行机构一般采用三相交流电动机驱动，由于电动执行机构工作环境差和动作频繁，极易使交流接触器的接点烧蚀，接触不良，从而产生电动机缺相过热，正向或反向不动作的故障。这就要求检修时，加强对交流接触器的检查，防止故障的发生。b．功率较小的电动执行机构，一般采用单相交流电动机驱动，宜接利用固态继电器来控制电动机，比较容易出现的故障是：启动电容变质或损坏，固态继电器烧坏而引起的电动机不动作或某个方向不动作。

2.1.2控制模块部分

新型整体式电动执行机构把主要控制功能集中在主控模块、位发模块及电源模块上。位发（位置发送）模块和电源模块的检测比较简单，用万用表测量位发模块的反馈信号是否正确，电源模块输出电压是否正常即可。对主控模块则可以通过更换备用模块，或在正常的机构上试验来检验。模块本身损坏的概率比较小，使用中常见的故障是由于振动或安装的原因使模块上的接线松脱、断开、虚连，以至于模块工作不正常。例如位发模块因受强电压冲击或本身薄弱元件损坏，出现故障时，使反馈信号错误，导致反馈显示异常，自动控制失灵。这就要求安装或维护时认真仔细，保证模块接线牢固可靠。

2.1.3电位器和行程控制部分

电位器和行程控制部分是与电动执行机构的转动部分相连的，常常会因为与转动部分连接不好而发生故障。例如电位器如果与转动部分连接松脱，则使位发模块输出不能反映机构的实际位置，从而使电动执行机构控制失灵；行程控制部分如果因连接不好，不能反映机构运行位置，则易使保护不起作用，机构机械受损。

2.1.4信号干扰。

电动执行机构采用4～20mA的信号来控制，极易受到干扰，使机构动作不正常，例如机构频繁动作稳定不下来。因此，信号线必须做好屏蔽，布线时应避开强干扰源，保证信号的正确传输。

3故障实例分析

3.1 1#炉高炉启炉初期，煤气电动调节阀调节机构不动作。

故障检查、分析：将电动执行机构转入“硬操”，机构仍不动作，观察主控模块反应正常，控制电路应该没问题。后来，手动转动调节阀门，异常费力，原来，启炉初期，煤气调节阀前长时间不动作，导致执行构轴头生锈卡顿，不能动作。故障处理：手动开关阀门，动作正常。

3.2助燃风机调节机构正向正常，但反向不动作，电动机过热。

故障检查、分析：将电动执行机构转入“硬操”，反向操作，驱动板供电正常，但机构不动作，且电动机声音不正常，很快发热，经查，原因是驱动板反向交流接触器接点烧蚀，接触不良造成。故障处理：更换驱动板后正常。

3.3煤气电动调节阀执行机构显示器上反馈显示为全开状态，但煤气流量没有，且给定不起作用、调节失灵。

故障检查、分析：将电动执行机构转入“硬操”，机构动作正常门检查给定和反馈信号回路，给定信号正常，但反馈信号一直保持在50mA左右，不随阀门位置变化而变化，造成反馈显示全开状态，而煤气流量没有的故障，检查反馈电位器动作正常，阻值变化正确，那么，问题一定出在位发模块上。故障处理：更换位发模块后，反馈正确，故障排除。

3.4给电动执行机通电后发现电指示灯不亮，放大板无反馈，给信号不动作。

故障检查、分析：因电源指示灯不亮，首先检查保险管是否开路，经检查保险管完好，综合故障现象，可以推断故障有可能发生在放大板的电源部分，接着检查电源指示灯，用万用表检测发现指示灯开路，因此电源指示灯开路会造成整个放大板不工作。故障处理：更换放大板故障排除。

3.5调试中发现，电动执行器的执行机构通电后，给信号开可以，关不动作。

故障检查、分析：先仔细检查反馈线路，确认反馈信号无故障，给开信号时开指示灯亮，说明开正常，给关信号时关指示灯不亮，说明关可控硅部分有问题，首先检查关指示灯，用万用表检测发现关指示灯开路，因此关和开指示灯不亮（开路）时可控硅不动作。故障处理：将其更换后故障排除。

3.6电动执行机构通电后给关信号(4mA)执行机构给定与反馈信号不一致。

故障检查、分析：先检查执行器给定信号正常，直接给执行机构通电发现仍然存在原故障，检查电阻，电阻阻值正常，说明电阻没问题，检查电机绕组，发现阻值正常，电机没问题。由此故障推断有可能电容坏。故障处理：重新更换电容，故障排除。

3.7现场只要送AC220V电源，保护开关立即动作（跳闸），执行机构伺放保险已烧。

故障检查、分析：首先用万用表检测执行机构上的电机绕组，发现电机绕组的电阻趋向于零，说明电机已短路，再检测抱闸两端电阻，电阻趋向于无穷大，说明抱闸已坏，正常应是1.45kΩ左右。此情况应是由于抱闸坏了之后把电机抱死而现场没有及时发现，使电机长期处于堵转发热，工作最终使电机相间绝缘破坏所导致的。故障处理：更换新的抱闸和电机，把驱动板的保险管装上，重新调试，恢复正常运作。

3.8无论现场给什么信号电机都不动作。

故障检查、分析：直接在电机绕组间通电，电机也不转，抱闸拆下通电电机还是不转，检测电机绕组阻值均正常，手轮摇执行机构动作正常。检测的结果都正常，就是通电时电机不转，此时怀疑电机的转子，把电机拆开，发现转子用手都拧不动，原来转子和电机端盖之间已有一层坚固的灰，把这层灰清除之后，加上一点润滑油，用手就可以拧动了。故障处理：重新把电机装好并与执行机构配合装上，通电正常，重新调试

4.结束语

在电气技术日新月异发展的时代，作为电气工作者，我们要不断学习专业知识，提高知识储备，当在生产维护中遇到问题后，要开动大脑，积极提出处理和整改方案，不断优化设备控制，提高设备稳定程度，为生产运行的稳定创造良好的设备条件。