華潤電力采暖供熱及工業(yè)供熱分別從汽輪機(jī)四段和五段抽汽管道引出，每段管道上都裝有快關(guān)調(diào)節(jié)閥氣缸，以調(diào)節(jié)抽汽壓力。機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，快關(guān)電磁閥失電使快排閥動(dòng)作，快速將快關(guān)調(diào)節(jié)閥氣缸內(nèi)壓縮空氣排出，然后快關(guān)調(diào)節(jié)閥快速關(guān)閉，防止蒸汽倒流入汽輪機(jī)，引起汽輪機(jī)超速。采暖供熱及工業(yè)供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥作為居民采暖供熱及周圍企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)供熱的重要閥門，若因故障而關(guān)閉，則供汽中斷，將對(duì)居民采暖及工業(yè)供熱產(chǎn)生非常大的影響。

采暖供熱及工業(yè)供熱抽汽快關(guān)調(diào)節(jié)閥為氣動(dòng)閥，作用方式為氣開式。正常運(yùn)行時(shí)，它通過氣動(dòng)定位器控制閥門開度，控制抽汽壓力?？礻P(guān)電磁閥一直帶電，氣源通過快關(guān)電磁閥將控制氣接入快排閥，使快排閥保持接通，而氣源通過定位器控制氣動(dòng)放大器來調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的氣源，調(diào)節(jié)供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥的開度。

當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，需要快速關(guān)閉快關(guān)調(diào)節(jié)閥門，防止蒸汽倒流，如果只靠定位器控制排氣，排氣量較小，氣缸容積較大，不能快速將氣缸內(nèi)壓縮空氣排出，就無法達(dá)到快速關(guān)閉的要求。此時(shí)，只能通過快關(guān)電磁閥失電，使快排閥切斷進(jìn)汽，并快速將將氣缸內(nèi)壓縮空氣排出，保證供熱抽汽快關(guān)閥快速關(guān)閉。采暖供熱及工業(yè)供熱抽汽快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制原理如圖1所示。

 
圖1 原供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制原理圖

控制氣是由壓縮空氣氣源通過定位器和快關(guān)電磁閥輸出的控制氣源，定位器輸出的控制氣調(diào)節(jié)進(jìn)入快關(guān)調(diào)節(jié)閥氣缸，快關(guān)電磁閥輸出的控制氣控制快排閥的通斷。

1 存在的問題
①供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行時(shí)，多次突然關(guān)閉，關(guān)閉后又會(huì)立即打開，開關(guān)幾次后就恢復(fù)正常，過段時(shí)間會(huì)再次出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

②供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行中出現(xiàn)小幅擺動(dòng)。擺動(dòng)的時(shí)候，定位器會(huì)有進(jìn)、排氣現(xiàn)象，判斷為定位器故障。更換了定位器，供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥依然存在小幅擺動(dòng)問題。

2 原因分析
2.1 快關(guān)電磁閥故障
快關(guān)電磁閥安裝在閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)本體上，抽汽管道運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較大，電磁閥插頭容易松動(dòng)，造成快關(guān)電磁閥時(shí)而失電，閥門時(shí)而快開快關(guān)。最初判斷為執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型不對(duì)，力矩不夠，快關(guān)調(diào)節(jié)閥前后差壓大，造成閥門擺動(dòng)。廠家重新核算，執(zhí)行機(jī)構(gòu)力矩沒有問題。

現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，快關(guān)調(diào)節(jié)閥在擺動(dòng)的時(shí)候伴隨著快排閥快速排氣，說明故障是由快排閥排氣造成的。造成快排閥排氣的設(shè)備只有快關(guān)電磁閥。檢查快關(guān)電磁閥，發(fā)現(xiàn)快關(guān)電磁閥線圈插針磨損嚴(yán)重，造成電磁閥線圈電源不穩(wěn)定，電磁閥偶爾失電。

2.2 氣動(dòng)放大器故障
氣動(dòng)放大器控制原理如圖2所示。從減壓閥輸入氣源壓力(Supply),信號(hào)接口輸入信號(hào)壓力(Iput Signal),上方膜片和下方膜片組合件受力一起向下移動(dòng)壓主底盤，氣源通過輸出口(Out)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)供氣。出口壓力和信號(hào)壓力保持平衡時(shí)，上方膜片回到原位，使信號(hào)壓力和輸出壓力保持1：1。相反，如果輸出壓力大于信號(hào)壓力，膜片組合件會(huì)向上移動(dòng)，氣源通過排氣環(huán)向大氣排氣?？礻P(guān)調(diào)節(jié)閥運(yùn)行中小幅擺動(dòng)問題是調(diào)節(jié)螺栓的位置不合適造成的。根據(jù)信號(hào)壓力變化，輸出壓力的靈敏度可以通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖2 氣動(dòng)放大器控制原理

3 優(yōu)化措施
3.1 優(yōu)化快關(guān)電磁閥控制系統(tǒng)
原控制系統(tǒng)快關(guān)電磁閥只有一個(gè)，當(dāng)電磁閥控制系統(tǒng)有故障時(shí)，快關(guān)電磁閥失電，閥門會(huì)快速關(guān)閉。為防止誤動(dòng)，在原快關(guān)電磁閥系統(tǒng)上并聯(lián)一個(gè)快關(guān)電磁閥，并且電磁閥快關(guān)指令分別從兩個(gè)通道輸出，電源分別取自不同開關(guān)，減少由于電磁閥系統(tǒng)故障引起誤動(dòng)的可能性。改造后供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制原理圖如圖3所示。出現(xiàn)跳機(jī)、供熱退出等正常觸發(fā)條件時(shí)，快關(guān)電磁閥1和快關(guān)電磁閥2同時(shí)失電，保證供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥快速關(guān)閉。

3.2 氣動(dòng)放大器調(diào)節(jié)優(yōu)化
供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥的控制氣源管接頭較多，難免會(huì)出現(xiàn)接頭漏氣的現(xiàn)象，而定位器氣動(dòng)放大器對(duì)壓力特別敏感，出現(xiàn)控制氣源壓力波動(dòng)時(shí)，定位器氣動(dòng)放大器就會(huì)動(dòng)作，閥門就會(huì)擺動(dòng)。根據(jù)定位器氣動(dòng)放大器的工作原理，我們將各控制氣源接頭進(jìn)行緊固，并查漏，保證接頭無漏氣問題。最主要的工作是調(diào)節(jié)定位器氣動(dòng)放大器的調(diào)節(jié)螺栓，在運(yùn)行中反時(shí)針旋動(dòng)氣動(dòng)放大器的調(diào)節(jié)螺栓，減小定位器氣動(dòng)放大器的靈敏度。調(diào)整好調(diào)節(jié)螺栓后，將鎖緊螺栓緊固，并畫上標(biāo)記線，每天巡檢時(shí)，檢查調(diào)節(jié)螺栓是否活動(dòng)移位，保證定位器控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖3 改造后的供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制原理圖

4 結(jié)語
對(duì)供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，解決了供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)存在的缺陷。正常運(yùn)行中，供熱無法中斷，因此要充分利用停運(yùn)機(jī)會(huì)，查找出故障原因，采取有效措施，避免問題反復(fù)出現(xiàn)。

(對(duì)常帶電運(yùn)行的控制設(shè)備，如快關(guān)電磁閥，要有運(yùn)行監(jiān)測(cè)手段，或有定期試驗(yàn)手段，如增加1個(gè)試驗(yàn)回路，也都是優(yōu)化消缺的重要措施。
作者：程小歡、劉萬萬