李金城 
電子式電動執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（調節器、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（如調節閥、擋板等）至系統所要求的位置，進而調節和控制流量、溫度、壓力等過程參數，實現系統的過程控制。目前，在國內大型火電廠中，電動執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行機構在火電廠中的應用及維護進行闡述。
1電動執行機構在火力發電廠中的應用現狀
目前，300MW以下火力發電機組大量采用DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產電動執行機構，300MW以上新建機組一般采用先進的一體化智能電動執行機構，以RotorkIQ系列執行器為代表。
DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產電動執行機構具有結構簡單、價格低廉、維護容易等優點；其缺點主要是以硬接線方式實現控制，對于故障不能自檢，電機保護可靠性不高，易出現故障。而智能電動執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，實現執行機構智能化，它不僅結構簡單，而且故障率低；即使有故障，也能通過自檢發現，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、穩定性好等優點。此外，它還解決了很多傳統電動執行機構存在的問題，比如實現了對電機速度的靈活控制等。鑒于以上優點，越來越多的新建火力發電廠都采用一體化智能執行機構。
2電動執行機構的選用
要想使電動執行機構在使用中有穩定表現，必須選擇合適的電動執行機構。電動執行機構選型需注意以下幾方面：
（1）根據執行機構在系統中的重要性選擇適合的品牌。若在系統流程中起重要作用的執行機構，比如送引風機的動葉調節控制裝置等，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）根據現場的具體情況選擇具體型號。每一種品牌的執行機構對其型號都有詳細說明，使用者應根據需求，細心選擇型號。比如，確定是使用開關型的還是調節型的，角行程還是直行程，有位置反饋的還是無位置反饋的；根據安裝處的環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行機構的殼體防外物、防水等級，用字母IP后加兩位數字表示，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。選擇適應環境的型號很重要，一般這個因素大家容易忽視，最后導致執行機構易出現故障或減少了執行機構的壽命。
（3）根據閥門的要求，選擇適合的力矩，這一點最為重要。電動執行機構在火電廠實際應用時，總發現閥門有卡，而機務檢查又沒卡，這是由于執行機構力矩選型過小；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，選擇時要留有相當的裕量，根據具體情況具體核定；另外，應根據閥門工作時單位時間內的動作次數選擇合適的電氣參數；根據使用的電壓等級選用合適的電動執行機構型號等。
3應用中存在的問題及解決辦法
雖然電動執行機構的制造工藝、控制方式等都非常先進，但由于電動執行機構頻繁動作，會出現控制元器件老化等各種故障。
3.1 DKJ（ZKJ）、DKZ（ZKZ）等系列國產電動執行機構的常見故障及處理辦法
在300MW機組及300MW以下火力發電機組中應用以上系列國產電動執行機構非常多，其特點是結構簡單，主要采用硬接線方式實現電動執行機構的基本功能，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開關單一操作。這種類型的電動執行機構存在的問題主要有以下幾點：
（1）密封性不佳
該系列電動執行機構的接線口與行程開關、力矩開關、電機等安裝在一起。火電廠環境比較差，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，灌入執行機構內。我公司就曾出現因為電纜引出管處保護套管破裂，雨水灌入執行機構內，致使執行機構損壞的情況；采取在保護套管最低處扎洞之后，再沒有出現該情況。因此，檢修維護人員要經常進行檢查，以便盡早發現密封不好的情況，力求把故障消除在萌芽狀態。
（2）電路元器件老化
該系列電動執行機構，其電路元器件主要以機械動作為主，熱繼電器、行程開關、計數器容易出現故障。我公司的許多電動執行機構損壞都是因為熱繼電器出現故障所致。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，火力發電廠環境較差，裝設在一些管道上的執行機構容易卡澀，這就導致電機出力很大，致使電機損壞。當檢修維護人員發現電機由于過載出現故障時，一定要及時更換熱偶。我公司有幾次發現，剛更換過的執行機構使用不久又損壞，檢修人員發現此類情況的出現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，發現其老化或失去功能，一定要及時更換。
（3）電動執行機構時好時壞
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接線松動，進而導致執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之前。
3.2 一體化智能型電動執行機構的常見故障及處理辦法
一體化智能型電動執行機構的控制原理和DKZ型差不多，只不過其實現方法不同，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，在發現死機后，需要人為斷電重啟。
（2）斷信號后電動執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，并將設備重新組態為：當該電動裝置失去信號時，執行機構不動作。出現以上問題主要是因為現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，導致設備在失去信號時沒有正確動作。一體化智能電動執行機構有很多功能，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
智能電動執行機構出現此現象，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。維修工程師要根據實際問題進行分析。
總之，對于電動執行機構的故障處理，要從現象開始分析，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，還要對電動執行機構進行預防性維護，避免設備故障的出現，對于智能化電動執行機構，要充分利用其功能，以便盡早發現問題，盡早預知問題。
