NELES 調節閥在減溫減壓改造中的應用

    一、工藝條件及改造前的工藝狀況 

    在我公司自用蒸汽的工藝生產中，有一臺關鍵設備為減溫減壓器，該設備將鍋爐生產的蒸汽(在不通過汽輪機發電的情況下)從2 . 4 8 MP a 4 3 0℃，減溫減壓至0.35Mpa 170℃以滿足公司其它用汽單位韻需求；該減溫減壓器上的減壓閥和減溫水分配閥為該減溫減壓器廠配套的，型號為Y45／Y 1 00-Dg150雙座減壓閥和 

    設備自公司生產以來，連續運行了 4年多，基本上能滿足公司生產的要求：但在這4年多的運行期內，我們也發現該設備存在一些問題，主要今日焦點： 
 
    ? 月底前將有10萬噸鋼材搶班出口臺灣 
    ? 陜西限制過度木質包裝行為 
    ? 粉末涂料市場形成4大需求 
    ? 不銹鋼設備更新數控產品成新寵 
 
    表現在如下幾方面： 

    ◆減壓閥的泄露量大，特別是在蒸汽通過汽輪機發電的情況下，在該種條件下，該減壓閥該是完全關死的，但由于雙座閥本身的結構和產品質量等問題，該閥門在全關位置時仍有較大的蒸汽泄露量，造成了不必要的能源損耗，增大了生產成本。 

    ◆調節范圍小：從雙座閥的調節特性可知，該閥的調節范圍比較小：根據工藝的實際操作情況來看，在鍋爐小負荷運行時(蒸汽產能在l0T／h時)，該減壓閥無法完成對蒸汽壓力的調節，即在蒸汽流量小于10T／h時，無法對蒸汽壓力進行調節。 

    ◆控制精度低，穩定性差：減壓閥和減溫閥的控制采用的是帶伺服放大器角行程電動執行機構，執行機構與閥桿的聯結采用的是杠桿：伺服放大器的型號過于陳舊，平衡和穩定度的調節過于復雜，由于用于伺服放大器和反饋板上的電子元件器件術經工業化處理，對環境的要求也較高，在高溫和粉塵環境中工作不穩定：執行機構與閥的聯結設計不合理，多支點的杠桿聯結方式雖然滿足了將角行程電動執行機構輸出力的放大，但由于杠桿各聯結點存在較大的機械縫隙，無法滿足整個控制系統對控制精度及控制穩定性的要求，因此這兩閥的控制精度和控制穩定性均較差，無法滿足投自動的要求，自生產開車以來一直處于手動和．現場操作狀況，控制精度低。 

    ◆日常維修量大，工藝操作困難：由于該控制系統上的設備在當時選型時均有一定的缺陷，此在實際運行時總是存在一些問題，每周均有2—3次的維修，而且工藝自開始生產以來就沒有投上過自動，增加了工藝操作人員的操作難度。為了解決上述設備所存在的問題，更好的滿足工藝安全生產的要求，我決定對該溫減壓器上的減壓閥和減溫水分配閥及其控制系統進行改造，根據工藝的要求及公司目前的生產狀況，該兩臺閥應滿足如下的工藝生產條件： 

    a)蒸汽減壓調節閥： 

    工藝管徑： 150mm(DN150、PN1O) 介質：蒸汽 溫度：M ax 4 3 0℃ 

    流量： Q min 4T／h Q nor 15T／h Qmax20T/h 進口壓力：2．45MPa 

    出口壓力： O．35MPa 配電動執行機構：電源為220VAC／50Hz 

    輸入信為： 4－20mA 閥位反饋信號為：4－2OmA 
 
    執行機構上帶手動開／關手柄或手輪 

    b)減溫水閥： 
    工藝管徑： 32mm(DN32、PN１０) 介質：水 溫度：lO8℃ 

    流量： Qmax2500kg／h 進口壓力：3．OMPa 

    出口壓力： 0．4MPa 配電動執行機構：電源為220VAC／50Hz 

    輸入信號為： 4—2OmA 閥門反饋信號為：4—2OmA 

    執行機構上帶手動開／關手柄或手輪 
    根據以上的工藝條件，我們將調韋閥和執行機構分開選型，首先確定執行機構，然后再選調節閥，再由調節閥的供貨商提供成套。 

    二、電動執行機構的選型 

    根據工藝運行的需要及工藝人員的要求，此調節閥的執行機構我們決定選用電動執行機構，為此就我們所掌握的資料，經多方比較我們選擇如下三家在世界范圍內較知名的電動執行機構專業生產廠家。(1)日本KOSO (2)德國Auma (3)英國Rotork 
    經我們了解三家廠的產品基本情況如下： 

    廠家 
    KOSO 
    Auma 
    Rotork 
 
    產品原產地 
    中國鞍山 
    德國 
    英國 
 
    生產適用范圍 
    化工、電廠 
    化工、電廠 
    化工、電廠 
 
    傳動方式 
    皮帶傳動 
    齒輪傳動 
    齒輪傳動 
 
    手動操作 
    不帶手輪 
    帶手輪 
    帶手輪 
 
    輸出力矩 
    0N·M-1500 N·M 
    30 N·M-32000 N·M 
    30 N·M-30000 N·M 
 
    適用環境溫度范圍 
    -10℃-+60℃ 
    -25℃-80℃ 

    0℃-+120℃ 
    -25℃-80℃ 
    過載保護 
    無過載保護 
    有過載保護 
    有過載保護 
    從以上三種產品中，我們選擇了德國的 Auma電動執行機構： 

    1>環境溫度： 
    目前我公司正在用的減溫減壓器附 近的環境溫度我們實測為： 離閥座 10cm處 的溫度為 220℃左右，在此點往上再上移15cm，此處溫度為7 2℃，而目前廠應用了3000多臺套，具體在類似我公 

    所用的電動執行機構處的溫度為56℃．根據我們這幾年的使用KOS o的經驗來看，KOSO對環境溫度是小于6 O℃，但在57℃左右時，此電動機構即出現工作不正常的情況。因此，KOSO的電動執行機構不能用于此減溫減壓器上，而Auma及Rotork的工作范圍為-25℃～80℃，且Auma還有一種高溫型的，可將適用環境溫度范圍擴展為O℃．120℃，而在我們的此處應用中，選用．25℃～8O℃的普通型即可。 

    2>輸出力柜： 
    目前我公司20T／h減壓閥上的伺服電機額定輸出力柜為25ON·M，但在給減壓閥出力時應了一個杠桿，將此力放大了6倍(現場杠桿力臂分別為65cm比11cm)。這樣對此減壓閥的輸出力矩實際上在15OON·M左右，而從上表中可以看出，l500N·M的力矩輸出對KOSO電動執行機構來說已是上限了，沒有余量，因此只Auma及Rotork可以。 

    3>應用情況： 
    ◆KOSO電動執行機構在我公司電站已有較多的應用，在較低的環境溫度(53℃以下)，小力矩輸出(5OON．M以下)的條件下使用情況較好，維修量也較少，這幾年的運行也較滿意。 

    ◆ Auma電動執行機構我公司的維修人員有對該產品的使用及維修經驗，據維修人員反映，此執行機構在用了十幾年后，，均能一直很好的工作，維修量極少，建設我們用此執行機構。 
    ◆Rotork電動執行機構在我們的兄弟單位有應用，該廠的電站有幾臺調節閥也是用的Rotork的電動執行機構，使用了一年多，工作一直很好，幾乎沒有維修量。 
    ◆在性能價格方面，經我們的了解比較，Auma價格在二者間。 
    三、調節閥選型 
    由于調節閥的選型，涉及到的因素較多，考慮的因素也很復雜，涉及到多個專業，不是此方面的專業廠家，有些因素怕考慮不到，而且此設備對我們來說既關鍵又投資高，因此在選擇供貨商時，我們約定了如下原則： 
    ? 廠家必須具備完善的售后服務，提供及時的技術支持。 
    ? 必須是世界上有名的且在此方面有較優良的生產及服務業績的大生產廠家，此點主要從產品質量和信譽上考慮。 
    ? 價格上必須要有競爭力。