电厂控制阀在水处理系统应用

                       电厂控制阀在水处理系统应用


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   水处理车间在电厂中一直处在非常重要的位置上，它向全厂提供用水，包括锅炉给水、热网用水、各重要辅机冷却用水、凝汽器用水等等。安阳电厂水处理车间自运行以来，已有十余年的时间，设备出现不同程度的老化，其中表现为突出的是阀门老化、操作不灵活，反馈不能正常反映阀门状态等一系列问题。上海91视频色下载APP阀门有限公司主营阀门有：91视频看看簧色(91视频黄色网91视频看看簧色,可调式91视频看看簧色,波纹管91视频看看簧色,活塞式91视频看看簧色,91视频WWW免费下载91视频看看簧色,先导式91视频看看簧色,空气91视频看看簧色,氮气91视频看看簧色,水用91视频看看簧色,自力式91视频看看簧色,比例91视频看看簧色)、安全阀、保温阀、低温阀、球阀、截止阀、闸阀、止回阀、蝶阀、过滤器、放料阀、隔膜阀、旋塞阀、柱塞阀、平衡阀、调节阀、疏水阀、管夹阀、排污阀、排气阀、排泥阀、气动阀门、电动阀门、高压阀门、中压阀门、低压阀门、水力控制阀、真空阀门、衬胶阀门、衬氟阀门。随着安阳电厂1、2号机组的新建，水处理车间也进行了改造，首先是控制系统的改造，由原来的西门子公司的PLC控制系统改造成日立DCS控制系统。虽然日立控制系统中已经做好了水处理控制阀门的程序，但是与原有就地阀门电磁阀箱还没有建立起关系，这段期间运行人员只能在就地操作阀门，无法实现远方操作，这给运行人员带来了不小的劳动量。
1.阀门控制的基本结构
运行人员通过操作员站发出控制指令，传送到数据处理单元，将信号送至就地电磁阀箱，或者直接在电磁阀箱面板上发出开门指令，使电磁阀动作，终使阀门达到运行人员的要求。同时，将阀门的动作状态反馈给就地电磁阀箱和操作员站。控制阀（Control valve）由两个主要的组合件构成：阀体组合件和执行机构组合件（或执行机构系统），分为四大系列：单座系列控制阀、双座系列控制阀、套筒系列控制阀和自力式系列控制阀。四种类型阀门的变种可导致许许多多不同的可应用的结构，每种结构有其特殊的应用、特点、优点和缺点。虽然某些控制阀较其他阀门有较广的应用工况，但控制阀并不能适用所有的工况，以共同构建增强性能、降低成本的*解决方案。调节阀的阀体种类很多，常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时，可做如下考虑：
主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素来考虑。
当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。
由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单阀门。
当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的阀门。
闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。
2.改造主要设备
本次改造主要是虚线框里的内容，即对电磁阀箱进行改造。改造后使用的设备主要有：
2.1气管路
采用的是外径为10CM的不锈钢管路。管子在铺设时的坡度符合要求，管路铺设整齐、美观、固定牢固，成排铺设的管路，其弯头弧度一致。就地电磁阀箱内管路与导线分开铺设，并保持一定距离。[2]
2.2空气过滤91视频看看簧色
采用的是NUMATICS型号为P22BG03GQ的装置。它能够调节出口压力，并保持出口压力稳定，同时还能够净化压缩空气。
2.3继电器
采用的是OMRON的，使用了两种型号，分别是MY4NJ和MY2NJ，即四对常开接点四对常闭接点和两对常开接点两对常闭接点。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关"。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
2.4电磁阀
采用的是NUMATICS牌子的设备，它也有两种型号，L12BA452OG00040（单作用）、L12BB452OG00040（双作用）。通过电磁阀的动作，来改变阀门进气管路和出气管路的通断，从而控制阀门开和关。
2.5反馈装置
也叫做阀门回信器，型号为ALS10，类型为机械式限位开关。例如，阀门在全开状态，开反馈装置接点应该闭合，开反馈回路接通，去反映阀门状态，该装置提供的是干接点。
2.6转换开关
采用的是APT型号为LW39-16B-6KC-202/2装置，它有三种状态：远方操作、就地操作和检修状态。
2.7就地/远方状态指示灯
采用的是APT型号为AD16-22C，电压为220V交流，在就地电磁阀箱面板上用来指示控制方式的。
2.8阀门状态指示灯和按钮
为组合式的，采用的是APT的装置。
2.9阀门气动执行器
采用的是上海双中自动化仪表有限公司，型号为GTD～110，供气压力为0.3至0.7MPa，输出力矩为111.7至260.5N/M，旋转角度为0～90°。是用来帮助驱动阀门动作的装置。
2.10阀门
水处理车间的阀门基本上都是两位阀门，即非开即关式阀门，只有两种状态：全开状态和全关状态。本次改造阀门采用的是气动蝶阀，蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件，以实现启闭动作的阀门。蝶阀主要作截断阀使用，主要用于低压大中口径管道上。
3.阀门的控制方式
阀门的控制方式有两种操作方式：就地操作和远控操作。
3.1就地控制
是指把就地控制箱的切换开关打到“就地"，通过控制电磁阀箱面板上的开关按钮动作阀门。此时画面能显示阀门状态，远控被闭锁，不能从画面远方操作该阀门。
3.2远方控制
是就地电磁阀箱的切换开关切换到“远方"位置，就可以在画面上实现远方操作，远方操作又分为自动运行和手动运行方式。
3.2.1手动运行方式
所有在远方状态的阀门均可以单独点击，通过弹出的操作框打开或者关闭阀门。
3.2.2自动运行方式
通常是指在顺序控制下进行的，当满足一定的设定时间或者其他设备状态，无需单独手动开关阀门，从而实现自动控制功能。[1]
3.3检修状态
当就地电磁阀箱面板上的切换开关打到“检修"位置时，就地控制电源和远方控制电源全部失电，也就是无论就地还是远方都不能对阀门进行操作，防止阀门被操作，同时还能有效的防止检修人员在工作时发生触电事故。
4.就地电磁阀箱控制原理
水处理车间阀门控制主要有两种类型：单作用电磁阀控制和双作用电磁阀控制。
4.1双作用电磁阀控制原理
当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，经过开继电器的一个常闭接点，终使电磁阀一侧线圈动作，开门气路导通，通过气动执行器作用到阀门上，使阀门转动90°，处于*打开状态，此时开反馈接点闭合，开继电器线圈带电，开继电器的常开接点闭合，面板开指示灯亮，为红色。开继电器的另一个常开接点闭合，去操作员站指示阀门为全开状态。而开继电器的一个常闭接点断开，防止阀门在全开状态下，再发开阀门指令。远方关闭阀门也是相同原理。
将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮，假设阀门处于关闭状态，按下开门按钮SA，电磁阀另一侧线圈动作，开门气路导通，阀门*打开，其他与远方操作相同，手动关阀也是同样道理，不在赘述。



4.2单作用电磁阀控制原理
工作原理如图3所示
当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。这与双作用电磁阀是一样的。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，电磁阀带电，开门气管路导通，阀门旋转90°，处于全开状态。开反馈接点接通，开继电器带电，开继电器常开接点闭合，面板上门的全开指示灯亮（红色），同时去DCS系统在操作员站上显示阀门为全开信号。当关闭阀门时，控制回路被断开，电磁阀失电，在弹簧作用下复位，阀门旋转90°关闭，把切换开关打到就地控制位置，将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮。单作用的阀门控制，只有一个手动开关和阀门状态指示灯，假设阀门处于关闭状态，按下手动开关，电磁阀带电，阀门打开，指示灯为红色。当关闭阀门时，在就地电磁阀箱控制面板上再按一下此手动开关，控制回路被断开，电磁阀失电，阀门关闭，指示灯灭。
4.3两种控制作用比较
水处理采用的阀门控制之所以采用这两种方式，是根据设备的重要程度即安全性和经济性两方面考虑的。采用双作用电磁阀控制的阀门都是比较重要的阀门，并且这些阀门平时用的时间也较长，阀门打开或关闭后电磁阀不带电，此时即使系统失电也不会改变阀门的状态，比如水处理的各个床的进水门和出水门，可以保证*向机组提供给水，保证机组安全。
对于采用单作用电磁阀控制的阀门，只要阀门处于开状态，电磁阀就一直带电，所以它用在不频繁使用的场合，要求没有那么高，它的缺点是系统一旦失电，处于全开的阀门会自动关闭。但是单作用的电磁阀要比双作用的电磁阀便宜。所以，根据对各阀门的不同要求综合考虑，采用不同的控制方式。
从控制阀应用看，发展方向如下：
小型执行机构：可降低成本，提高流通能力 ．
套筒导向：采用套筒导向，有利于对中，有利于降低摩擦，有利于降噪，有利于流量特性的互换
平衡式阀芯：为降低执行机构推力或推力矩，采用平衡式阀芯是重要的，它对系统的动态性能也有改善
一体化阀芯和阀座：为克服双座阀密封性差的缺点，采用相同材质的一体化阀芯和阀座组成阀内件，将泄漏量和不平衡力同时减到小 ．
简单流路：流路简单，流阻减小，不仅可使阀两端压损下降，而且可降低成本。
密封和摩擦：密封性能和摩擦性能是矛盾的两方面，控制阀设计中不仅要解决密封问题，对摩擦和寿命等性能指标也必须重视 因此，填料函和填料结构的研究得到重视，旋转型控制阀得到较广泛应用
降低噪声：采用多种方式降低控制阀噪声，例如，采用降噪套筒和阀芯，采用多级阀芯，采用降噪限流板，采用扩展器等
采用与管道同直径的控制阀和限制流通能力的阀内件:利于降低阀入口压力和出口流体流速，不需安装异径管等附加管件，有利于降低成本，通过更换流通能力大的阀内件，可扩展流通能力，通过选用限制流通能力阀内件可纠正计算口径过大的错误
在数字化信息化时代，将较多采用智能阀门定位器或通过数字控制器等实现非线性规律，补偿被控对象非线性，将较少选用控制阀流量特性来补偿被控对象非线性
阀内件的材料随温度变化，因此，应考虑不同温度下热膨胀造成的影响，也要考虑在高温下耐压等级的变化等，应考虑材料的耐腐蚀性、抗疲劳性等性能。
5.阀门控制系统检修方法
当阀门出现故障不能正常动作时，一般常采用以下方式检查：
（1）检查系统电源是否正常，检查电源开关状态，电压是否符合要求。
（2）检查系统气源是否正常，提供的总气源一般在6bar左右。如果压力太低，阀门就无法正常动作。
（3）确认是就地不能操作还是远方不能操作。然后根据原理图对相应的控制回路进行检查。
（4）在控制回路中，每一个设备都可能是一个故障点，包括接线的端子排在内，应进行认真仔细的排查，终找到故障点。
（5）对故障点进行分析，对其进行修理或者更换。
（6）处理后，再次进行验证，保证阀门确实能正常工作，并恢复安全措施。
控制阀选型的重要性

调节阀是自控系统中的执行器，它的应用质量直接反应在系统的调节品质上。作为过程控制中的终端元件，人们对它的重要性较过去有了更新的认识。调节阀应用的好坏，除产品自身质量、用户是否正确安装、使用、维护外，正确地计算、选型十分重要。由于计算选型的失误，造成系统开开停停，有的甚至无法投用，所以对于用户及系统设计人员应该认识阀在现场的重要性，必须对调节阀的选型引起足够的重视。
控制阀选型的原则

1、 根据工艺条件，选择合适的结构形式和材料。
2、 根据工艺对象的特点，选择控制阀的流量特性。
3、 根据工艺操作参数，选择合适的控制阀口径尺寸。
4、 根据工艺过程的要求，选择所需要的辅助装置。
5、 合理选择执行机构。执行机构的响应速度应能满足工艺
控制阀在电力行业中种类与选型

1、给水阀主、副锅炉给水阀、复合型给水调节阀：
控制要求：控制锅炉进水，维持汽锅液位与91视频WWW免费下载流量。
工况要求：锅炉启动时阀门压差可达100-300公斤，流量较小，正常运行时压差较小，流量大，流量可调比为75:1-100:1。
阀门要求：阀体材质为WCB/WC9，对于双阀系统中的启动阀要求抗气蚀，V级关闭等级，对于复合型给水阀需使用特性化阀内件同时满足锅炉启动与正常运行时的需要。一般阀门选择为故障关，(需要注意的是一般给水中为消除溶解其中的氧会加入联胺进行处理，它会对SALITE6号合金或其它的类似合金产生不良反应，所以不使用316 SLITE堆焊的方法处理阀内件，可直接选用416不锈钢材料)。
2、锅炉给水泵小流量循环阀：
控制要求：使锅炉给水泵安全启动及运行，消除因流量过小、温升增加、水强烈气蚀使泵损坏。(老式电站有使用开关型的小流量控制阀，同时还有使用机械式的泵自动循环阀)。
工况情况：压降达160-350公斤，是电站系统中承受压差大的阀门，流量一般为正常流量的30%。
阀门要求：抗气蚀，防堵结构，V级密封等级，泵启动与停止运行时阀门连续工作，泵正常启动后次阀门关阀，阀门通常为故障开。
3、高/低加热器给水加热器疏水、冷凝水加热器疏水：
控制要求：控制加热器中冷凝水的位置，及时将冷凝水排放，即高水位排放，正常水位疏水。
工况情况：介质为饱和水，加热器之间的控制阀压差一般为6-30公斤，后一级疏水阀直接连接冷凝器或除氧器。
阀门要求：抗闪蒸冲刷，V或VI级密封等级，阀门通常为故障开。
4、除氧器水位控制阀(DALC)：
控制要求：提供流量保持除氧器正常水位，通过加入91视频WWW免费下载提高水温消除溶解在水中的91视频黄色网。
工况情况：启动阶段流量较小，压差较大，正常情况流量大，压差小，工况类似给水阀。
阀门要求：较低流量时有效抗气蚀。
5、减温阀(减温器)：
控制要求：将高压水喷射入91视频WWW免费下载中使91视频WWW免费下载温度达到控制要求。
工况情况：介质为水，压差较大，阀门要求：类型多样：喷嘴型，辅助雾化型，自我包容型及对夹型。
6、减温91视频看看簧色(高、低压旁路阀)：
控制要求：将高温高压91视频WWW免费下载调整到一定温度压力的91视频WWW免费下载;给汽机提供一个旁路通道，锅炉能够独立汽机而工作。
工况情况：高温高压91视频WWW免费下载减温减压。
阀门要求：抗热冲击，降噪，反应迅速。
选型对附件的要求

在生产过程中，控制系统对阀门提出各式各样的特殊要求，因此，控制阀必须配用各种附属装置(简称附件)来满足生产过程的需要。控制阀的附件包括：
1、阀门定位器用于改善控制阀调节性能的工作特性，实现正确定位；
2、阀位开关显示阀门的上下限行程的工作位置；
3、气动保位阀当控制阀的气源发生故障时，保持阀门处于气源发生故障前的开度位置；
4、电磁阀实现气路的电磁切换，保证阀门在电源故障时阀门处于所希望的安全开度位置；
5、手轮机构当控制系统的控制器发生故障时，可切换到手动方式操作阀门；
6、气动继动器使执行机构的动作加速，减少传输时间；
7、空气过滤91视频看看簧色用于净化气源、调节气压；
8、储气罐保证当气源故障时，使无弹簧气缸活塞执行机构能够将控制阀动作到故障安全位置。其大小取决于气缸的大小、阀门动作时间的要求及阀门的工作条件等；
总之，附件的作用就在于使控制阀的功能更完善、更合理、更齐全。
6.结束语
通过我厂对水处理车间阀门控制系统的改造，实现了对设备的多种控制方式，减轻了运行人员的劳动强度，为顺序控制提供前提条件，为机组的安全运行提供了安全保障。如还需了解更多阀门技术文章，请点击91视频看看簧色查看。