鍋爐減溫減壓控制系統的改造與實現

張馨

【摘要】鍋爐減溫減壓控制系統在實際生產當中扮演著十分重要的角色。本文首先研究了鍋爐減溫減壓控制系統的主要構成，然后結合其適配減溫器與節流閥，提出了減溫減壓控制系統改造與實現的具體方法與舉措。

【關鍵詞】鍋爐；減溫減壓；控制系統；改造；實現

一、前言

鍋爐減溫減壓控制系統在其運行過程中，受到很多因素的影響，為了實現對其控制的便利化，有必要對其進行適當的改造。在探討相關問題之前，應該首先了解減溫減壓控制系統的構成與適配等方面的問題。

二、減溫減壓控制系統的構成

一般來講，鍋爐減溫減壓控制系統主要由減壓系統、減溫系統、安全保護裝置和控制系統等組成。

1.減壓系統。蒸汽的減壓過程是靠減壓閥、減壓孔板來實現的，其減壓級數由進口蒸汽壓力及減壓后出口蒸汽壓力之差值來決定。

2.減溫系統。本系統由減溫水調節系統（截止閥、噴水調節閥、止回閥）和減溫器組成。系統將冷卻水從帶有霧化噴嘴的文氏管噴入蒸汽混合管道以達到減溫之目的。

3.安全保護裝置。本裝置直接代用杠桿全啟動安全閥、彈簧全啟式安全閥，當出口蒸汽壓力超過允許值量，主安全閥啟跳，將蒸汽排至大氣中，從而使管內蒸汽保持允許值，確保本裝置的安全運行。

4.控制系統。控制系統主要包括：壓力變送器、壓力智能調節儀、熱電阻、溫度調節儀、電動執行機構。溫度控制通過TE-02的指示值與溫度調節儀的設定值相比較，自動調整減溫水調節閥的開關。壓力控制通過PE-02的指示值與壓力調節儀的設定值相比較，自動調整壓力調節閥的開關。

5.智能儀表。組合儀表主要有溫度變送器、溫度傳感器、壓力變送器和遠傳壓力表，溫度變送器、壓力變送器一般采用4-20mA信號，溫度傳感器通常采用Pt100熱電阻和熱電偶，遠傳壓力表30-350歐姆，值的注意的是溫度傳感器和遠傳壓力表的傳輸距離較近，測量誤差相對也較大，溫度變送器、壓力變送器傳輸距離較遠，測量精度較高。二次儀表主要有智能PID調節儀、智能操作器、智能數字顯示儀、智能報警儀，PID調節儀能顯示測量值，并把測量值和目標控制值進行比較計算輸出控制信號，智能操作器可實現控制系統的雙重保護，當PID調節儀出現故障時，可手動操作智能操作器，智能數字顯示儀可顯示測量值并可實現超值報警。現場控制主要由配有電動執行機構的減溫裝置、減壓裝置。智能儀表還具有一次參數和二次參數的變送輸出，可和DCS實行連控。

在功能方面，一次溫度顯示、一次壓力顯示、二次溫度手動/自動控制、二次壓力手動/自動控制、二次溫度、壓力超限閃光聲光報警，可實現智能化無人值守運行。

三、控制系統改造減溫器的適配減溫器

可調噴嘴型減溫器通過法蘭直接安裝在蒸汽管道上，其底部裝有多個可旋轉噴出霧化減溫水的噴嘴，噴嘴朝向蒸汽流動方向。減溫器的噴水量與需要減溫的蒸汽量和減溫幅度成正比關系，減溫水量隨工況的變化而精確調節，其可調比大，可達到1：50。

1.可調噴嘴型減溫器工作原理

減溫水首先通過環流套筒（過濾器），過濾掉介質中大的顆粒，防止堵塞噴嘴。減溫水過濾后進入減壓室，調節到霧化壓力再流入噴管內，經噴嘴噴入蒸汽管道。減溫器是根據入口蒸汽參數的變化，由執行機構自動帶動閥桿上下移動，控制噴嘴的開度和數量，精確地調節噴水量。噴嘴是按照小流量、中流量、大流量自上而下布置的，根據流量的大小逐漸開啟，保證了減溫水始終以完全霧化方式旋轉噴入蒸汽管道。

2.可調噴嘴型減溫器結構特點

可調噴嘴型減溫器集減溫水調節閥于減溫器內部，系統不需另配減溫水調節閥調節壓力，簡化了系統，降低了成本。減溫器結構小，可全部采用鍛件，不會因高溫蒸汽與外界和低溫減溫水溫差大而造成法蘭連接處開焊。可調噴嘴型減溫器具有極細的霧化效果，可不在蒸汽管道內加襯管保護。

四、控制系統的實現與節流閥的采用

由于用戶要求蒸汽的品質較高，該系統必須配備較高程度的自控系統，并要求出口蒸汽有5-10℃的過飽和度。蒸汽及給水分配閥的自控系統采用成熟的DDZ一l型電動單元組合儀表，主要有溫度變送器，壓力變送器，比例、積分調節器和比例、積分、微分調節器，手動一自動操作器，現場電動執行機構，配有一次和二次蒸汽壓力、溫度變送顯示，二次蒸汽超壓超溫報警及二次蒸汽壓力溫度記錄。運行時，溫度和壓力變送器將二次蒸汽的溫度和壓力變換成電信號進入調節器與給定值進行比較后得到的偏差經比例積分微分調節后，輸出信號到伺服放大器，再去控制執行機構動作，改變減溫減壓裝置上的調節閥開度（包括減壓閥、給水分配閥等），從而達到調節后的壓力和溫度參數符合人為給定的要求。

用于減溫的凝結水供水系統的自動控制則根據水箱液位來控制電磁閥的開啟。液位過高，開啟通往鍋爐房的電磁閥；液位過低，則開啟通往水箱的電磁閥。由于電磁閥開啟度不易控制，開啟電磁閥會造成給水分配閥處的水壓大幅度波動，使二次蒸汽參數難以保證。為了解決這個問題，設計時在電磁閥前設置一個節流閥，這樣不僅保證了給水分配閥處的水壓穩定，也減少了電磁閥的動作次數，使整個自控系統更趨完善。

五、減溫減壓控制系統的技術改造與實現

根據對雙減控制系統不穩定的原因分析，我們將容易損壞的部分進行技術性變革，提高雙減裝置的工作效率，確保鍋爐安全、經濟、穩定運行。

1.更換新型配電器

原配電器電路設計不合理，聯結部份采用焊接結構，容易產生接觸不良；電子元件溫度漂移使得準確度下降，針對這種情況，我們重新選購了電路設計合理、便于維修更換（插拔式）能夠減少維修時間的新型號配電器，同時將配電器、壓力變送器的校驗周期由原來一年一次改為2個月一次，保證了參數測量的精確度。

2.改進聯軸器結構

原電動執行機構生產廠家設計的聯軸器是整體式，且固定螺栓只有2個，絲牙容易損壞，而一旦絲牙損壞更換非常麻煩；經過重新測量尺寸繪圖加工后，改為由兩塊組成，將聯軸器的固定螺栓由2個增加為4個，外加并帽，并定期檢查固定螺栓松緊程度。

3.環境溫度高及強電干擾的應對措施

由于現場環境惡劣，環境溫度高，特別是夏季，可達到60多度，幾乎工作在儀表技術參數的極限范圍電子元件長期工作與此環境下，極易老化，從而穩定性急劇下降。對此，我們仔細測試了現場儀表上的每個電子元件的性能，對于技術參數指標有所偏差可能的不良元件全部予以了更換；對伺服電機，將相關技術參數提供給馬達組由其重新繞制，經裝配、接線、調試運行試驗證明完全可以代替使用；傳輸信號經過發電機和配電室等強電區域，易產生干擾信號，我們對系統每個環節進行了逐一檢查，改變了局部電纜走向，將不是屏蔽的電纜改為屏蔽電纜，并保證接地牢靠。

4.調整電動執行機構

對電動執行機構進行拆檢，我們發現渦輪渦桿機構滾珠行程軌道不光滑，部分滾珠磨損嚴重，更換所有的滾珠，打磨不平軌道，改用耐高溫的鋰基脂作為轉動部件潤滑油；對閥門和電動執行機構進行重新組裝，保證既能滿足工藝需要，又能符合調節要求，合理調整剎車機構松緊程度；改變手操器的設定參數，不斷修正執行機構動作靈敏度，使其既能不可能發生卡澀又不易造成振蕩而失控現象。

六、結束語

通過對于鍋爐減溫減壓控制系統改造相關方面的問題研究，我們可以發現正確對其進行改造，既能夠提升鍋爐運作的效率，也能很大程度上減少其故障出現的頻次。與此相關的人員應嚴格把握好減溫減壓控制系統改造與實現的具體舉措。

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