660MW機(jī)組PCV閥在四種控制方式下的可靠動(dòng)作分析

朱寶峰　趙春宇

摘 要：PCV閥可以保護(hù)大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運(yùn)行。為了保證PCV閥的可靠動(dòng)作，一般會(huì)設(shè)置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動(dòng)作的前提條件。

關(guān)鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動(dòng)；閉鎖

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護(hù)安全閥，減少安全閥的動(dòng)作次數(shù)。當(dāng)過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達(dá)到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動(dòng)作，當(dāng)過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動(dòng)控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經(jīng)濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口?？刂齐姶砰y為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當(dāng)其中一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯移位，其相對(duì)應(yīng)的氣路導(dǎo)通，而另一路對(duì)大氣泄壓，氣缸做活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)閥門動(dòng)作；當(dāng)另一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反。由此可見，通過對(duì)電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關(guān)的動(dòng)作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動(dòng)作的靈活性，其動(dòng)作的方式大致分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種。自動(dòng)控制方式又分為壓力保護(hù)控制和DCS遠(yuǎn)控指令控制；手動(dòng)控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“自動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動(dòng)控制回路，默認(rèn)接通的將是壓力保護(hù)控制回路，壓力保護(hù)控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點(diǎn)與壓力控制器的動(dòng)作觸點(diǎn)構(gòu)成PCV閥的開/關(guān)回路作用于開/關(guān)閥的電磁閥線圈。當(dāng)主汽壓力超過PCV閥設(shè)定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當(dāng)主汽壓力低于回座值后，PCV關(guān)閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關(guān)閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發(fā)出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當(dāng)閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關(guān)閥回路，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2.2.2 手動(dòng)控制回路

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“手動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動(dòng)控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關(guān)閉PCV閥。此時(shí)，旁路所有的自動(dòng)控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動(dòng)作會(huì)更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動(dòng)分析

3.1 防誤動(dòng)措施

大多數(shù)壓力控制保護(hù)回路多采用壓力開關(guān)，但是大量程的壓力開關(guān)在機(jī)組大范圍變負(fù)荷或異常工況時(shí)，主蒸汽壓力信號(hào)往往變化很大，但壓力開關(guān)的設(shè)定值很容易因?yàn)橹車駝?dòng)和高溫環(huán)境而遷移，從而導(dǎo)致PCV閥的誤動(dòng)或拒動(dòng)。為了避免PCV閥的誤動(dòng)，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關(guān)的控制。這種測(cè)量、控制方式可增強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和保護(hù)動(dòng)作的可靠性，同時(shí)避免了壓力開關(guān)的彈簧管因環(huán)境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數(shù)發(fā)生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導(dǎo)致動(dòng)作值降低，控制回路提前動(dòng)作，從而造成PCV閥誤動(dòng)作。

3.2 手、自動(dòng)控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進(jìn)行切換的，因此在自動(dòng)模式下，任何手動(dòng)操作都是無效的；如果在手動(dòng)模式下，自動(dòng)回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護(hù)回路的閉鎖

自動(dòng)控制回路默認(rèn)接通的是壓力保護(hù)回路，因此，即使發(fā)生運(yùn)行狀況異常，并且來不及人為操作時(shí)，壓力保護(hù)回路也會(huì)正確動(dòng)作。如果壓力保護(hù)回路發(fā)生故障時(shí)，操作人員也可以遠(yuǎn)程開啟PCV閥。當(dāng)操作人員誤開啟PCV閥時(shí)，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而關(guān)閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而開啟。

4 結(jié)束語

在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，PCV閥保護(hù)的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動(dòng)作，降低誤動(dòng)率和拒動(dòng)率，以及發(fā)生拒動(dòng)和誤動(dòng)后迅速進(jìn)行糾偏，是設(shè)計(jì)PCV控制回路時(shí)必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對(duì)鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]章德龍.600 MW火電發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材——鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout

摘 要：PCV閥可以保護(hù)大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運(yùn)行。為了保證PCV閥的可靠動(dòng)作，一般會(huì)設(shè)置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動(dòng)作的前提條件。

關(guān)鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動(dòng)；閉鎖

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護(hù)安全閥，減少安全閥的動(dòng)作次數(shù)。當(dāng)過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達(dá)到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動(dòng)作，當(dāng)過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動(dòng)控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經(jīng)濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口?？刂齐姶砰y為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當(dāng)其中一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯移位，其相對(duì)應(yīng)的氣路導(dǎo)通，而另一路對(duì)大氣泄壓，氣缸做活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)閥門動(dòng)作；當(dāng)另一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反。由此可見，通過對(duì)電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關(guān)的動(dòng)作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動(dòng)作的靈活性，其動(dòng)作的方式大致分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種。自動(dòng)控制方式又分為壓力保護(hù)控制和DCS遠(yuǎn)控指令控制；手動(dòng)控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“自動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動(dòng)控制回路，默認(rèn)接通的將是壓力保護(hù)控制回路，壓力保護(hù)控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點(diǎn)與壓力控制器的動(dòng)作觸點(diǎn)構(gòu)成PCV閥的開/關(guān)回路作用于開/關(guān)閥的電磁閥線圈。當(dāng)主汽壓力超過PCV閥設(shè)定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當(dāng)主汽壓力低于回座值后，PCV關(guān)閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關(guān)閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發(fā)出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當(dāng)閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關(guān)閥回路，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2.2.2 手動(dòng)控制回路

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“手動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動(dòng)控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關(guān)閉PCV閥。此時(shí)，旁路所有的自動(dòng)控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動(dòng)作會(huì)更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動(dòng)分析

3.1 防誤動(dòng)措施

大多數(shù)壓力控制保護(hù)回路多采用壓力開關(guān)，但是大量程的壓力開關(guān)在機(jī)組大范圍變負(fù)荷或異常工況時(shí)，主蒸汽壓力信號(hào)往往變化很大，但壓力開關(guān)的設(shè)定值很容易因?yàn)橹車駝?dòng)和高溫環(huán)境而遷移，從而導(dǎo)致PCV閥的誤動(dòng)或拒動(dòng)。為了避免PCV閥的誤動(dòng)，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關(guān)的控制。這種測(cè)量、控制方式可增強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和保護(hù)動(dòng)作的可靠性，同時(shí)避免了壓力開關(guān)的彈簧管因環(huán)境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數(shù)發(fā)生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導(dǎo)致動(dòng)作值降低，控制回路提前動(dòng)作，從而造成PCV閥誤動(dòng)作。

3.2 手、自動(dòng)控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進(jìn)行切換的，因此在自動(dòng)模式下，任何手動(dòng)操作都是無效的；如果在手動(dòng)模式下，自動(dòng)回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護(hù)回路的閉鎖

自動(dòng)控制回路默認(rèn)接通的是壓力保護(hù)回路，因此，即使發(fā)生運(yùn)行狀況異常，并且來不及人為操作時(shí)，壓力保護(hù)回路也會(huì)正確動(dòng)作。如果壓力保護(hù)回路發(fā)生故障時(shí)，操作人員也可以遠(yuǎn)程開啟PCV閥。當(dāng)操作人員誤開啟PCV閥時(shí)，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而關(guān)閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而開啟。

4 結(jié)束語

在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，PCV閥保護(hù)的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動(dòng)作，降低誤動(dòng)率和拒動(dòng)率，以及發(fā)生拒動(dòng)和誤動(dòng)后迅速進(jìn)行糾偏，是設(shè)計(jì)PCV控制回路時(shí)必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對(duì)鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]章德龍.600 MW火電發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材——鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout

摘 要：PCV閥可以保護(hù)大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運(yùn)行。為了保證PCV閥的可靠動(dòng)作，一般會(huì)設(shè)置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動(dòng)作的前提條件。

關(guān)鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動(dòng)；閉鎖

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護(hù)安全閥，減少安全閥的動(dòng)作次數(shù)。當(dāng)過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達(dá)到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動(dòng)作，當(dāng)過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時(shí)，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動(dòng)控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經(jīng)濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口?？刂齐姶砰y為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當(dāng)其中一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯移位，其相對(duì)應(yīng)的氣路導(dǎo)通，而另一路對(duì)大氣泄壓，氣缸做活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)閥門動(dòng)作；當(dāng)另一組線圈帶電時(shí)，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運(yùn)動(dòng)的方向相反。由此可見，通過對(duì)電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關(guān)的動(dòng)作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動(dòng)作的靈活性，其動(dòng)作的方式大致分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種。自動(dòng)控制方式又分為壓力保護(hù)控制和DCS遠(yuǎn)控指令控制；手動(dòng)控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“自動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動(dòng)控制回路，默認(rèn)接通的將是壓力保護(hù)控制回路，壓力保護(hù)控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點(diǎn)與壓力控制器的動(dòng)作觸點(diǎn)構(gòu)成PCV閥的開/關(guān)回路作用于開/關(guān)閥的電磁閥線圈。當(dāng)主汽壓力超過PCV閥設(shè)定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當(dāng)主汽壓力低于回座值后，PCV關(guān)閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關(guān)閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發(fā)出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當(dāng)閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關(guān)閥回路，PCV閥將自動(dòng)關(guān)閉。

2.2.2 手動(dòng)控制回路

根據(jù)圖1所示的控制回路圖，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切入“手動(dòng)”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動(dòng)控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關(guān)閉PCV閥。此時(shí)，旁路所有的自動(dòng)控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動(dòng)作會(huì)更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動(dòng)分析

3.1 防誤動(dòng)措施

大多數(shù)壓力控制保護(hù)回路多采用壓力開關(guān)，但是大量程的壓力開關(guān)在機(jī)組大范圍變負(fù)荷或異常工況時(shí)，主蒸汽壓力信號(hào)往往變化很大，但壓力開關(guān)的設(shè)定值很容易因?yàn)橹車駝?dòng)和高溫環(huán)境而遷移，從而導(dǎo)致PCV閥的誤動(dòng)或拒動(dòng)。為了避免PCV閥的誤動(dòng)，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關(guān)的控制。這種測(cè)量、控制方式可增強(qiáng)測(cè)量的準(zhǔn)確性和保護(hù)動(dòng)作的可靠性，同時(shí)避免了壓力開關(guān)的彈簧管因環(huán)境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數(shù)發(fā)生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導(dǎo)致動(dòng)作值降低，控制回路提前動(dòng)作，從而造成PCV閥誤動(dòng)作。

3.2 手、自動(dòng)控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進(jìn)行切換的，因此在自動(dòng)模式下，任何手動(dòng)操作都是無效的；如果在手動(dòng)模式下，自動(dòng)回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護(hù)回路的閉鎖

自動(dòng)控制回路默認(rèn)接通的是壓力保護(hù)回路，因此，即使發(fā)生運(yùn)行狀況異常，并且來不及人為操作時(shí)，壓力保護(hù)回路也會(huì)正確動(dòng)作。如果壓力保護(hù)回路發(fā)生故障時(shí)，操作人員也可以遠(yuǎn)程開啟PCV閥。當(dāng)操作人員誤開啟PCV閥時(shí)，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而關(guān)閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會(huì)在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護(hù)回路而開啟。

4 結(jié)束語

在鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，PCV閥保護(hù)的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動(dòng)作，降低誤動(dòng)率和拒動(dòng)率，以及發(fā)生拒動(dòng)和誤動(dòng)后迅速進(jìn)行糾偏，是設(shè)計(jì)PCV控制回路時(shí)必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對(duì)鍋爐的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]章德龍.600 MW火電發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材——鍋爐設(shè)備及其系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout