滄東電廠一號(hào)機(jī)組CV閥控制回路改造

安琪

【摘 要】CV閥是海水淡化制水抽汽回路中的重要組成部分，低負(fù)荷時(shí)如需滿足大量淡化抽汽時(shí)必須使用CV閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題，滄東電廠一號(hào)機(jī)組CV閥始終不能正常進(jìn)行操作。熱工專業(yè)通過(guò)認(rèn)真分析，確定了控制回路的改造方案，并通過(guò)檢修機(jī)會(huì)實(shí)施，改造后的CV閥已經(jīng)能夠滿足運(yùn)行調(diào)節(jié)需求。本文詳細(xì)介紹了此項(xiàng)控制回路的改造過(guò)程。

【關(guān)鍵詞】CV閥；伺服卡；控制回路

1.海水淡化抽汽回路概述

滄東電廠共配置三臺(tái)海水淡化裝置，一期為兩臺(tái)1萬(wàn)噸進(jìn)口設(shè)備，二期為一臺(tái)1.25萬(wàn)噸國(guó)產(chǎn)設(shè)備。海水淡化裝置需要從汽輪機(jī)抽取四段抽汽作為制水汽源。在滄東電廠的四臺(tái)機(jī)組中，一期兩臺(tái)亞臨界機(jī)組作為主要供汽機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組配置兩個(gè)抽汽調(diào)節(jié)閥EV和兩個(gè)中壓缸排汽調(diào)節(jié)閥CV，設(shè)計(jì)最大抽汽量400t/h。抽汽調(diào)節(jié)閥EV和中壓缸排汽調(diào)節(jié)閥CV均受DEH系統(tǒng)控制，其作用為：當(dāng)海水淡化需要制水抽汽時(shí)，首先打開(kāi)EV，提供所需抽汽量；低負(fù)荷時(shí)，如果EV全開(kāi)仍不能滿足抽汽量需求，則逐漸關(guān)閉CV來(lái)增加EV抽汽量，滿足海水淡化裝置用汽量的需求。

2.CV閥控制回路介紹

CV閥是液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，介質(zhì)為EH油，是由德國(guó)阿達(dá)姆斯廠家供貨。閥門(mén)的控制回路主要由以下幾部分組成：快速卸荷閥、角位移傳感器、伺服卡和比例閥。現(xiàn)分別對(duì)幾項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。

（1）快速卸荷閥?？焖傩逗砷y是CV閥油路中的一道保護(hù)裝置。電磁閥帶電時(shí)，CV閥可以操作；失電時(shí)，泄EH油，彈簧力將CV閥快開(kāi)，此時(shí)DEH控制系統(tǒng)的操作指令無(wú)效。此種結(jié)構(gòu)能夠確保在異常工況下CV閥實(shí)現(xiàn)快開(kāi)功能。

（2）角位移傳感器。CV閥的反饋裝置，能夠?qū)V閥的行程轉(zhuǎn)化為4-20mA的反饋信號(hào)送給伺服卡并同時(shí)送DEH系統(tǒng)畫(huà)面顯示。

（3）伺服卡?？刂苹芈分械囊粔K能夠?qū)崿F(xiàn)伺服運(yùn)算的卡件。伺服卡接收來(lái)自DEH控制系統(tǒng)的4-20mA指令信號(hào)和來(lái)自角位移傳感器的4-20mA反饋信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)入卡件后，卡件能夠?qū)ζ溥M(jìn)行PID運(yùn)算，最終送出一個(gè)-10V—10V的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)比例閥動(dòng)作。

（4）比例閥。能夠?qū)崿F(xiàn)CV閥調(diào)節(jié)作用的控制閥。比例閥接收伺服卡送來(lái)的-10V—10V的指令，通過(guò)比例閥內(nèi)部卡件的運(yùn)算后，轉(zhuǎn)化為比例閥的滑閥位移，控制進(jìn)油和排油，達(dá)到控制閥門(mén)開(kāi)度的目的。

3.CV閥存在的問(wèn)題

2007年，由于當(dāng)時(shí)海水淡化裝置容量較低，CV閥不參與調(diào)節(jié)也可以滿足抽汽需要，故將一號(hào)機(jī)組CV閥拆除。隨著二期國(guó)產(chǎn)海水淡化裝置的投運(yùn)和后續(xù)可能繼續(xù)增加的海水淡化裝置，抽汽需求量不斷增長(zhǎng)，因此CV閥必須參與調(diào)節(jié)才能滿足要求。經(jīng)過(guò)上海某公司對(duì)原拆除的兩臺(tái)CV閥進(jìn)行維修后，重新投入運(yùn)行。但是調(diào)試過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)左側(cè)CV1雖能夠操作但無(wú)法實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的全開(kāi)和全關(guān)，而機(jī)組運(yùn)行中，左側(cè)CV1和右側(cè)CV2兩個(gè)閥門(mén)在調(diào)節(jié)過(guò)程中開(kāi)度必須保持一致，否則會(huì)出現(xiàn)汽輪機(jī)兩個(gè)低壓缸進(jìn)汽不平衡的現(xiàn)象，對(duì)汽輪機(jī)的安全運(yùn)行造成危害。因此CV1始終無(wú)法正常使用，這樣一來(lái)，CV閥在制水抽汽回路中的調(diào)節(jié)作用也就不能在運(yùn)行中得到實(shí)施。

4.原因分析及解決方案

通過(guò)CV閥的開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，閥門(mén)本體并無(wú)卡澀現(xiàn)象，因此排除了機(jī)務(wù)原因的可能，于是問(wèn)題集中到控制回路中。而通過(guò)對(duì)控制回路中所轄各設(shè)備的分析，判斷原因出在伺服卡上。是伺服卡的增益性能不滿足要求導(dǎo)致了閥門(mén)不能全開(kāi)和全關(guān)，需要采購(gòu)新的伺服卡進(jìn)行更換。然而原來(lái)使用的Rexroth公司生產(chǎn)的型號(hào)為VT-PVAR2-1X的伺服卡早已停產(chǎn)，備件更換已不可能，因此需要對(duì)伺服卡進(jìn)行重新選型，并將控制回路進(jìn)行改造。

通過(guò)多方選型和對(duì)比，最終我們確定使用Rexroth公司生產(chǎn)的型號(hào)為AVPC-mA的伺服卡來(lái)替代原來(lái)的伺服卡。其原因?yàn)椋海?）兩種伺服卡同屬于Rexroth公司的產(chǎn)品，卡件的配置、調(diào)試有相似之處；（2）新伺服卡的內(nèi)部配線相對(duì)簡(jiǎn)單；（3）新伺服卡在其他系統(tǒng)中有成功使用的經(jīng)驗(yàn)?；谝陨先c(diǎn)原因，我們認(rèn)為此次控制回路改造工作還是有把握的。通過(guò)查閱相關(guān)資料，我們繪制了新的內(nèi)部和外部接線圖。

2012年9月#1機(jī)組停備檢修中，我們根據(jù)所制定的改造方案和接線圖對(duì)CV1閥門(mén)進(jìn)行了控制回路的改造。接線完畢后，即進(jìn)行閥門(mén)的靜態(tài)調(diào)試，閥門(mén)靜態(tài)調(diào)試步驟如下：

（1）斷開(kāi)指令線，將閥門(mén)伺服卡閉環(huán)退出。

（2）將萬(wàn)用表置于mA檔，串入反饋回路中。

（3）手動(dòng)操作比例閥，將閥門(mén)全關(guān)，將角位移傳感器零點(diǎn)旋鈕調(diào)至6.8mA。（閥門(mén)有18%機(jī)械限位）。

（4）手動(dòng)操作比例閥，將閥門(mén)全開(kāi)，將角位移傳感器滿度旋鈕調(diào)至20mA。

（5）第3步和第4步需要反復(fù)進(jìn)行幾次，直至合適為止。

（6）加信號(hào)發(fā)生器至X1端子排5、6端子上，此時(shí)伺服卡上ON指示燈應(yīng)變亮。

（7）給指令6.8mA，看閥門(mén)反饋是否也是6.8mA，如果大于則說(shuō)明閥門(mén)未關(guān)到位，調(diào)整伺服卡上的zero旋鈕使CV閥關(guān)閉，關(guān)到閥門(mén)反饋恰好到6.8mA時(shí)停止。

（8）給指令20mA，看閥門(mén)反饋是否也是20mA，如果小于則說(shuō)明閥門(mén)未開(kāi)到位，調(diào)整伺服卡上的gain旋鈕使CV閥開(kāi)啟，開(kāi)到閥門(mén)反饋恰好到20mA時(shí)停止。

（9）第7步和第8步需要反饋進(jìn)行幾次，直至合適為止。

（10）調(diào)試結(jié)束，恢復(fù)反饋和指令線。

靜態(tài)調(diào)試完成后，我們又進(jìn)行了CV1閥門(mén)的快開(kāi)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。一號(hào)機(jī)組CV閥控制回路改造工作圓滿完成。

5.改造后的效果

從閥門(mén)傳動(dòng)的結(jié)果來(lái)看，本次CV閥控制回路改造的結(jié)果是成功的。改造后的CV1閥門(mén)接收遠(yuǎn)方DEH指令后能夠立即響應(yīng)，動(dòng)作非常迅速；指令變化1%閥門(mén)即可以開(kāi)始動(dòng)作，控制精度非常高；當(dāng)遠(yuǎn)方發(fā)出快開(kāi)指令后，快速卸荷閥能夠迅速失電泄油，使閥門(mén)能在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)啟，完全能夠滿足制水抽汽回路對(duì)CV閥控制的需求。

6.總結(jié)

本次一號(hào)機(jī)組CV閥控制回路改造工作準(zhǔn)備工作充分、進(jìn)展順利，改造完工后通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn)證明，改造后的CV閥完全能夠滿足制水抽汽回路對(duì)其控制的需求，可以說(shuō)本次改造工作圓滿完成。本次改造前，原計(jì)劃采購(gòu)新的液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)更換，費(fèi)用為80萬(wàn)元；而實(shí)際通過(guò)自主改造控制回路，采購(gòu)新伺服卡的費(fèi)用僅為7000元，大大節(jié)約了費(fèi)用。另外，由于舊伺服卡已經(jīng)停產(chǎn)，因此一期兩臺(tái)機(jī)組其他EV閥和CV閥都面臨無(wú)法采購(gòu)備件的問(wèn)題。此次改造成功后，如果以后發(fā)生同樣的問(wèn)題，可以以本次改造為經(jīng)驗(yàn)給后續(xù)的改造提供幫助。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]AVPC-mA伺服卡使用說(shuō)明書(shū).

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