華能沁北電廠北依太行山，南臨沁河.207國道、焦柳鐵路(焦作－廣西柳州)、濟東（河南濟源－山東東明）高速、濟洛（濟源－洛陽）高速、濟晉（濟源－山西晉城）高速分別于廠邊穿過。在國內首先使用大容量國產化超臨界燃煤機組設備， 一期工程安裝兩臺60萬千瓦超臨界國產化燃煤機組。2002年9月開工，2004年12月投產。作為我國首座60萬千瓦超臨界燃煤機組國產化的依托電廠，河南華能沁北電廠是國家確定的首批超臨界國產化依托項目,緊靠晉東南和晉南煤炭基地。它的建設，對于發展民族工業，提高我國重大裝備國產化水平，促進產業升級，推動電力結構調整和優化具有重要的意義。由于沁北電廠位于華中、華北、西北電網的交匯處，支撐全國聯網，實現區內資源優化配置具有重要作用。同時華能沁北電廠被列為二十一世紀燃煤優化設計示范電站，其工程設計水準與國際水平看齊，其效果將對我國今后燃煤電站設計起到示范作用。

　　沁北電廠氣動定位器故障分析： 　　

　　我廠一期兩臺機組氣動調節門原配為傳統機械型定位器和獨立的位置反饋裝置，設備控制精度低，可靠性差，機械型定位器由螺絲調整彈簧張力來調整零點和滿度，其機械結構決定易受振動影響，在運行過程中多次發生定位器故障或反饋裝置故障，影響了各系統穩定，在前期的機組檢修期間，對主要調節型氣動執行機構控制器進行了改造，將機械分體定位器改造成為三位一體智能控制器，此項改造工作不僅能大大提高設備可靠性和控制精度，大幅度減少機組運行過程中出現的缺陷。

　　改造完成后，我廠現場安裝使用數量最多的數字氣動執行機構定位器是朋林D3數字定位器，朋林D3數字氣動執行機構定位器由電路部分和氣路部分兩部分組成，故障多因氣路部分，電路部分很少有發生故障，我廠因電路部分異常造成定位器故障僅發生一例。定位器中氣動塊即電氣轉換部分為損耗品，其主要材料膜片及密封件為橡膠制品，有一定的使用周期，膜片和密封件長期使用會有老化現象，特別是遇水、油等會加速氣動塊中膜片和密封件的老化。氣動塊故障是導致我廠定位器故障的首要原因，特別是一些動作頻繁的氣動調門，連續長時間高負荷的工作會加速氣動塊的老化。

　　在機組運行過程中汽機高加疏水調門和鍋爐減溫水調門等執行機構投入自動后一直處于調節狀態，開關非常頻繁，定位器長期連續工作，進氣和排氣量都很大，隨儀用氣進入的水、油、雜質等相應增多，對氣路塊的壽命影響很大。經解體故障定位器氣路塊發現，薄膜和密封件有油污和破損現象。因氣路塊中配件加工精度和對安裝質量要求比較高，檢修人員暫時無法對已損壞的氣路塊部分進行修復。   

　　和連續長時間高負荷的工作相同，現場惡劣工作環境也是造成定位器故障率較高的一大原因，以高加正常疏水調門為例，執行機構為直行程，閥體溫度很高，定位器安裝距離閥體較近，下方高溫閥體的烘烤造成定位器本身溫度較高，高溫加上振動對氣路塊甚至整個定位器都有很大影響。

　　定位器發生故障后，會異常進、排氣，根據破損薄膜位置的不同會發生不同的故障現象，造成執行機構異常全開或者全關。朋林D3智能定位器在連續工作一段時間后有偶發的不可預測的突關現象，在指令不變的情況下閥門突然關閉，之后改變指令重新開啟閥門后定位器還能投入正常使用，但這種情況的發生會嚴重影響機組安全穩定運行，故我們將發生此類故障的氣動執行機構定位器進行改造更換。

　　一期工程設備是九十年代末的國內產品，已經投入運行多年，調節用執行器大多都是氣動執行器，經常會出現堵塞、漏氣、反饋信號不可靠、線性不好等缺陷，使調節門無法按照運行人員的意愿動作，要么拒動，要么全開全關線性不好，至使被調工況超出允許范圍，直接威脅機組的安全運行, 在這種情況下，閥門定位器的改造就應運而生，涉及一期1#、2#機組的多臺高低加，除氧器水位調節門，輔汽，軸封壓力調節門，高低旁壓力及減溫水調門等關鍵部位，及其他調節門以及二次風擋板等；

　　我廠現場現階段使用的數字定位器主要有三種，分別是朋林D3三位一體定位器、ABB氣動執行機構定位器、西門子定位器。通過長期使用對比，ABB氣動執行機構定位器可靠性比其它兩種高。我們將逐步用ABB定位器替換故障率較高的朋林D3定位器。針對目前定位器故障率較高這種情況，我們將制定措施，加強現場氣動執行機構的巡檢，根據進排氣情況判斷定位器的工作狀態，發現異常及時處理。另外在機組停機檢修期間，對重要氣動執行機構的定位器或者氣路塊進行統一更換，防止機組運行過程中因定位器故障影響機組安全穩定運行通過對其他電廠及本廠定位器使用情況的調研，發現ABB定位器在其他電廠的設備上已經有廣泛和長時間使用，工作穩定，故障率底，調節特性靈敏，深受用戶的好評。在建廠初期，沁北電廠的閥門定位器都是隨設備而來，未作任何的品牌指定，1＃、2＃機組共250臺閥門定位器在裝，ABB定位器原先只占到全部的15％，約37臺左右，現在通過逐漸的改造，ABB定位器裝機量已經超過130臺，為保證機組的安全穩定運行，并且還在有條不紊的進行改裝，發現其他的定位器不能使用的就用ABB定位器進行替代，改造成質量較可靠的雙端輸出氣源ABB定位器。

　　電廠對閥門定位器還是有較高要求的，技術性能要求如下： 　　1． 應為模塊化設計、高精度智能式閥門定位器定位器； 　　2． 具有斷電、斷信號保位功能，即在不加其他設備的情況下實現斷信號、斷電時閥門具有保位功能，即停在原位?；蛘呖蛇x具有斷電、斷信號復位功能，即在不加其他設備的情況下實現斷信號、斷電復位功能，使閥門回到安全位。 　　3． 具備本地自動調校和手動校對、操作功能 具備自動調校和手動校對（無須外加設備）、操作功能，可以用手操器（例如：275，375，691）進行調校 　　4． 其輸入、輸出必須是4-20mA的電流信號 　　5． 能夠在-40... 85?C度環境下連續無故障運行 　　6． 具有抗強電磁干擾能力 具有抗強電磁干擾能力 　　7． 抗震動能力：要求定位器具有較強的抗震動能力 　　8． 防水、防塵能力 防護等級IP65 　

　　除滿足電廠用戶的上述優點外， ABB TZIDC 智能定位器還具有以下特點：： 　　1．直行程和角行程執行機構采用同一類型的閥門定位器，直行程和角行程只需一個參數的設置，這增加了設備應用的互換性、靈活性； 　　2．安裝簡單，高度自動化調校自定義所有的運行參數，且免維護運行，這意味著節省時間，應用方便； 　　3．四個按鍵和雙行LCD文本顯示可實現便捷的操作和編程； 　　4．具有零位和行程范圍的手動和自動調節功能； 　　5．具有可選的或可編程的輸出特性； 　　6．具有自診斷功能； 　　7．耗氣量極少； 　　8．可進行設置閥門"小流量切除" 功能； 　　9．可進行死區設置； 　　A．在線自適應模式意味著即使在惡劣的環境條件下也能高質量地實現控制； 　　B．定位器內固化的參數可提供許多功能，定位器可進行靈活簡單的組態，例如閥門特性，行程限定或分程操作； 　　C．溫度和儀表氣源壓力的變化對ABB TZIDC定位器的影響可以忽略；

　　三、實施過程中遇到的問題及解決辦法： 　　角行程定位器的安裝如右圖所示： 　　在改造之前，先測得原氣缸上得A、B尺寸（如右圖所示），用于定購或制作安裝支架。在聯軸器和安裝支架與定位器安裝好后，將整個單元安裝到氣缸上。

　　直行程定位器的安裝如上圖所示： 　　和市場上流行的定位器一樣，直行程定位器用杠桿來感知和反饋閥位。

　　需要失電保護的場合： 　　高低加，除氧器都是電廠汽水系統上的重要設備，高低加水位調節門以角行程工作方式，電廠要求帶失電保位功能，即當閥門定位器的電源消失時，應使閥門保持當前位置，以避免一旦DCS供來的4~20mA信號（DCS供給閥門定位器的AO信號不冗余）消失，使高低加水位調節門迅速進入全開或全關的位置，而使高低加水位波動，可能引高低加解列，而引起生產事故，我們采用具有斷電、斷信號保位功能的ABB TZIDC定位器，而無需任何附加的電流繼電器或者電磁閥就能實現斷信號保護，當DCS的信號消失時，定位器鎖住高低加調節門的汽缸氣源，由此實現失電保位功能；