華潤電力采暖供熱及工業(yè)供熱分別從汽輪機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。機組出現(xiàn)故障時，快關(guān)電磁閥失電使快排閥動作，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，引起汽輪機超速。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)閥為氣動閥，作用方式為氣開式。正常運行時，它通過氣動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放大器來調(diào)節(jié)進入氣缸的氣源，調(diào)節(jié)供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥的開度。

當遇到緊急情況時，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，就無法達到快速關(guān)閉的要求。此時，只能通過快關(guān)電磁閥失電，使快排閥切斷進汽，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)閥運行時，多次突然關(guān)閉，關(guān)閉后又會立即打開，開關(guān)幾次后就恢復(fù)正常，過段時間會再次出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

②供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥在運行中出現(xiàn)小幅擺動。擺動的時候，定位器會有進、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)行機構(gòu)本體上，抽汽管道運行時振動較大，電磁閥插頭容易松動，造成快關(guān)電磁閥時而失電，閥門時而快開快關(guān)。最初判斷為執(zhí)行機構(gòu)選型不對，力矩不夠，快關(guān)調(diào)節(jié)閥前后差壓大，造成閥門擺動。廠家重新核算，執(zhí)行機構(gòu)力矩沒有問題。

現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，快關(guān)調(diào)節(jié)閥在擺動的時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 氣動放大器故障
氣動放大器控制原理如圖2所示。從減壓閥輸入氣源壓力(Supply),信號接口輸入信號壓力(Iput Signal),上方膜片和下方膜片組合件受力一起向下移動壓主底盤，氣源通過輸出口(Out)向執(zhí)行機構(gòu)供氣。出口壓力和信號壓力保持平衡時，上方膜片回到原位，使信號壓力和輸出壓力保持1：1。相反，如果輸出壓力大于信號壓力，膜片組合件會向上移動，氣源通過排氣環(huán)向大氣排氣?？礻P(guān)調(diào)節(jié)閥運行中小幅擺動問題是調(diào)節(jié)螺栓的位置不合適造成的。根據(jù)信號壓力變化，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，當電磁閥控制系統(tǒng)有故障時，快關(guān)電磁閥失電，閥門會快速關(guān)閉。為防止誤動，在原快關(guān)電磁閥系統(tǒng)上并聯(lián)一個快關(guān)電磁閥，并且電磁閥快關(guān)指令分別從兩個通道輸出，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、供熱退出等正常觸發(fā)條件時，快關(guān)電磁閥1和快關(guān)電磁閥2同時失電，保證供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥快速關(guān)閉。

3.2 氣動放大器調(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，難免會出現(xiàn)接頭漏氣的現(xiàn)象，而定位器氣動放大器對壓力特別敏感，出現(xiàn)控制氣源壓力波動時，定位器氣動放大器就會動作，閥門就會擺動。根據(jù)定位器氣動放大器的工作原理，我們將各控制氣源接頭進行緊固，并查漏，保證接頭無漏氣問題。最主要的工作是調(diào)節(jié)定位器氣動放大器的調(diào)節(jié)螺栓，在運行中反時針旋動氣動放大器的調(diào)節(jié)螺栓，減小定位器氣動放大器的靈敏度。調(diào)整好調(diào)節(jié)螺栓后，將鎖緊螺栓緊固，并畫上標記線，每天巡檢時，檢查調(diào)節(jié)螺栓是否活動移位，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
對供熱快關(guān)調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)進行優(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。正常運行中，供熱無法中斷，因此要充分利用停運機會，查找出故障原因，采取有效措施，避免問題反復(fù)出現(xiàn)。

(對常帶電運行的控制設(shè)備，如快關(guān)電磁閥，要有運行監(jiān)測手段，或有定期試驗手段，如增加1個試驗回路，也都是優(yōu)化消缺的重要措施。
作者：程小歡、劉萬萬