華潤電力采暖供熱及工業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調節閥氣缸，以調節抽汽壓力。機組出現故障時，快關電磁閥失電使快排閥動作，快速將快關調節閥氣缸內壓縮空氣排出，然后快關調節閥快速關閉，防止蒸汽倒流入汽輪機，引起汽輪機超速。采暖供熱及工業供熱快關調節閥作為居民采暖供熱及周圍企業工業生產供熱的重要閥門，若因故障而關閉，則供汽中斷，將對居民采暖及工業供熱產生非常大的影響。

采暖供熱及工業供熱抽汽快關調節閥為氣動閥，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。快關電磁閥一直帶電，氣源通過快關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節進入氣缸的氣源，調節供熱快關調節閥的開度。

當遇到緊急情況時，需要快速關閉快關調節閥門，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，不能快速將氣缸內壓縮空氣排出，就無法達到快速關閉的要求。此時，只能通過快關電磁閥失電，使快排閥切斷進汽，并快速將將氣缸內壓縮空氣排出，保證供熱抽汽快關閥快速關閉。采暖供熱及工業供熱抽汽快關調節閥控制原理如圖1所示。

 
圖1 原供熱快關調節閥控制原理圖

控制氣是由壓縮空氣氣源通過定位器和快關電磁閥輸出的控制氣源，定位器輸出的控制氣調節進入快關調節閥氣缸，快關電磁閥輸出的控制氣控制快排閥的通斷。

1 存在的問題
①供熱快關調節閥運行時，多次突然關閉，關閉后又會立即打開，開關幾次后就恢復正常，過段時間會再次出現這種現象。

②供熱快關調節閥在運行中出現小幅擺動。擺動的時候，定位器會有進、排氣現象，判斷為定位器故障。更換了定位器，供熱快關調節閥依然存在小幅擺動問題。

2 原因分析
2.1 快關電磁閥故障
快關電磁閥安裝在閥門執行機構本體上，抽汽管道運行時振動較大，電磁閥插頭容易松動，造成快關電磁閥時而失電，閥門時而快開快關。最初判斷為執行機構選型不對，力矩不夠，快關調節閥前后差壓大，造成閥門擺動。廠家重新核算，執行機構力矩沒有問題。

現場觀察發現，快關調節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備只有快關電磁閥。檢查快關電磁閥，發現快關電磁閥線圈插針磨損嚴重，造成電磁閥線圈電源不穩定，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)向執行機構供氣。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，氣源通過排氣環向大氣排氣。快關調節閥運行中小幅擺動問題是調節螺栓的位置不合適造成的。根據信號壓力變化，輸出壓力的靈敏度可以通過調節螺栓調節，改善系統的穩定性。


圖2 氣動放大器控制原理

3 優化措施
3.1 優化快關電磁閥控制系統
原控制系統快關電磁閥只有一個，當電磁閥控制系統有故障時，快關電磁閥失電，閥門會快速關閉。為防止誤動，在原快關電磁閥系統上并聯一個快關電磁閥，并且電磁閥快關指令分別從兩個通道輸出，電源分別取自不同開關，減少由于電磁閥系統故障引起誤動的可能性。改造后供熱快關調節閥控制原理圖如圖3所示。出現跳機、供熱退出等正常觸發條件時，快關電磁閥1和快關電磁閥2同時失電，保證供熱快關調節閥快速關閉。

3.2 氣動放大器調節優化
供熱快關調節閥的控制氣源管接頭較多，難免會出現接頭漏氣的現象，而定位器氣動放大器對壓力特別敏感，出現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。最主要的工作是調節定位器氣動放大器的調節螺栓，在運行中反時針旋動氣動放大器的調節螺栓，減小定位器氣動放大器的靈敏度。調整好調節螺栓后，將鎖緊螺栓緊固，并畫上標記線，每天巡檢時，檢查調節螺栓是否活動移位，保證定位器控制系統的穩定性。


圖3 改造后的供熱快關調節閥控制原理圖

4 結語
對供熱快關調節閥控制系統進行優化，解決了供熱快關調節閥控制系統存在的缺陷。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，避免問題反復出現。

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