蒸汽鍋爐給水電動調節(jié)閥的應用

陳彬雅

【摘? 要】現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的科學技術的發(fā)展也有了很大的進步，對現(xiàn)代化建設的要求也越來越高。在蒸汽鍋爐給水系統(tǒng)中，變流量給水系統(tǒng)極為普遍，然而實際工程中，變流量空調系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)而不控、控而不優(yōu)的情況，這與控制系統(tǒng)的調節(jié)閥有著直接的聯(lián)系。調節(jié)閥作為系統(tǒng)的一個控制中的執(zhí)行器，在流量調解中起著調節(jié)和控制流量的作用。調節(jié)閥作為系統(tǒng)一個控制環(huán)節(jié)，它選擇的正確與否直接關系到變流量給水系統(tǒng)是否能夠正常運行。在給水系統(tǒng)中，調節(jié)閥流量特性及閥權度的選取十分重要，在應用時應充分了解閥門特性及管路阻力分布情況，使調節(jié)閥的工作特性滿足系統(tǒng)運行要求，從而達到節(jié)能降耗，安全運行的目的。

【關鍵詞】蒸汽鍋爐;給水電動調節(jié)閥;應用

引言

根據(jù)鍋爐的使用特性及《工業(yè)鍋爐水質》制定的有關國家標準，鍋爐所用的水必須是軟質水，且水質符合國家標準，如汽水兩用鍋爐及蒸汽鍋爐所用的水必須提前在爐外經(jīng)過化學處理。

1概述

蒸汽鍋爐給水自動調節(jié)系統(tǒng)是鍋爐基本調節(jié)系統(tǒng)之一，它是控制鍋爐汽包水位、三沖量調節(jié)的關鍵因素，是確保鍋爐安全運行的一個不可缺少的調節(jié)系統(tǒng)。給水電動調節(jié)閥是鍋爐給水自動調節(jié)系統(tǒng)中的一個重要的部件，它的性能直接影響到調節(jié)系統(tǒng)工作的可靠性和自動化的程度。調節(jié)閥的性能取決于與系統(tǒng)的壓差配合，而前提關鍵在于調節(jié)閥節(jié)流件的型線設計，是指把調節(jié)閥的流通面積按照一定的比例（直線、等百分比、拋物線、快開等）分配到各個行程上的設計中去，這種比例就是要使調節(jié)閥在調節(jié)過程中和變化的壓差相適應。目前普遍存在的一個問題是，很多人忽略了給水電動調節(jié)閥閥權度對其調節(jié)性能的影響，導致在某些情況下閥門的流量特性不按既定行程，使閥門的調節(jié)性能大為下降。

2電動調節(jié)閥的技術參數(shù)

閥體本身及其驅動的執(zhí)行機構共同稱為電動調節(jié)閥。控制器通過改變輸出信號來調節(jié)執(zhí)行機構閥門的開口度，從而實現(xiàn)調節(jié)水流量，進而調節(jié)和控制換熱器中的換熱量。我們在設計鍋爐系統(tǒng)并對電動調節(jié)閥進行選型時必須考慮以下技術參數(shù)：閥門內徑、流量特性曲線、流通能力（即Kv）、關閉最大壓差、閥權度等。

調節(jié)閥閥芯完全打開時閥門的流通能力最大，可獲得最大Kv值，即Kvs;當調節(jié)閥閥芯完全關閉時，水流量為0，此外閥芯處于其它位置時，與之對應的閥門流通能力表示為Kv。

2.1流量特性曲線

閥門的流量特性曲線能夠反映閥門相對開口度與相對流量的關系，指的是當閥門開口度由0逐步開至100%時的每一個開口度所對應的水流量所構成的曲線。電動調節(jié)閥在正常工作時，閥門進出口的壓差在不斷發(fā)生改變，此時閥門的能量特性叫做閥門的工作流量特性。在理想狀態(tài)下，當閥門兩端壓降恒定不變時所得到的閥門流量特性叫做理想流量特性。通常調節(jié)閥理想的流量特性包括快開特性、等百分比特性及線性特性等。調節(jié)閥的理想流量特性指的是在理想狀態(tài)下閥門壓降恒定時的流量特性。在實際應用過程中，如果未安裝壓差控制器，調節(jié)閥的壓降是時刻變化的，也就是說調節(jié)閥在關閉狀態(tài)時到完全打開，閥門的壓降不是恒定的，因此此時的流量特性已產生變化。而且閥權度不同時，閥門在實際工作時的流量特性也是不同的，且閥權度越小，流量特性偏離就越大。

2.2閥權度

電動調節(jié)閥的閥權度指調節(jié)閥全開時兩端的壓降與調節(jié)閥全關時調節(jié)系統(tǒng)兩端的壓降之比。理論上，這個值越大越好，表明閥門能夠對流量進行有效調節(jié)從而對換熱器換熱量進行有效控制。閥權度是衡量調節(jié)閥調節(jié)性能的重要指標。電動調節(jié)閥的閥權度大小，影響其工作流量特性，關系到系統(tǒng)的調節(jié)質量。閥權度越小，系統(tǒng)的調節(jié)質量越差。

3影響分析

3.1對閥門壽命的影響

通過給水降壓試驗可知，調節(jié)閥閥門開度由原來的10%～20%的可調區(qū)間擴大到30%～70%的經(jīng)濟可調區(qū)間，有利于延長閥門的使用壽命。閥門開度小，閥芯密封面離節(jié)流口近，有損于閥芯密封面，節(jié)流間隙小，流速大，沖刷厲害，急劇的流速、壓力變化，超過閥的剛度時，閥穩(wěn)定性差，甚至產生嚴重振蕩，嚴重影響閥的使用壽命。

3.2工作原理介紹

系統(tǒng)中共設有兩套軟化水處理設備，其基本參數(shù)為YCT112-4B，Q=5～6 t/h，N=0.75 kW，出水硬度不高于0.03mmol/L。該系統(tǒng)中還設有兩套鹽罐和兩套樹脂罐，均為開1備1，將由普通自來水供給的自來水軟化處理后輸送至軟化水箱，然后軟化水通過冷凝水泵進入除氧器，在除氧器中經(jīng)過相應處理，最后注入鍋爐鍋筒內。在整個軟化水處理系統(tǒng)中，電動調節(jié)閥能夠控制自來水的流量。整個系統(tǒng)及處理工藝較為復雜，現(xiàn)僅將其處理原理繪制如下：

在以往的軟化水處理系統(tǒng)中，如圖1所示，電動調節(jié)閥的安裝位置為系統(tǒng)的主給水管路，系統(tǒng)在工作過程中，當軟化水箱的液位達到設定高度時，水箱內安裝的液位傳感器便會發(fā)出相應的信號，該信號傳給電動調節(jié)閥后，調節(jié)閥關閉并停止給水。然而系統(tǒng)中的樹脂罐需繼續(xù)對自來水沖洗軟化，并為鍋爐不間斷地提供軟化水，就必須有自來水供給。因此電動調節(jié)閥關閉后，樹脂罐就會因缺水而停止工作，從而影響整個系統(tǒng)的工作效率。為改善軟化水系統(tǒng)的工作性能，我們將電動調節(jié)閥的安裝位置改在軟化樹脂罐的出水口上。

在改進后的軟化水處理系統(tǒng)中，當軟化水箱液位達到標定值時，液位傳感器發(fā)出信號并傳給電動調節(jié)閥，調節(jié)閥關閉，樹脂罐不再向軟化水箱供水，而在軟化樹脂罐中，依然有自來水供應，此時樹脂罐可繼續(xù)進行沖洗軟化工作，這樣系統(tǒng)可持續(xù)不斷地向鍋爐提供軟化水。

3.3常見故障分析及處理

①電機不轉。電機線圈燒毀。若腐蝕性氣體或水進入電機后，就會使電機線圈短路而燒毀，若電機轉子抱死，電機線圈電流過大，使得線圈發(fā)熱，從而導致電機燒毀。判斷診斷方法：采用電阻儀測量電機引出線之間的電阻值，若電阻接近零或趨于無窮大均說明電機線圈燒毀。②兩個微動開關位置不當。當調節(jié)閥動作時，帶動反饋連桿移動，行程至零點和滿度時，微動開關應關閉，使電流不會流過電機，從而達到保護電機的目的。如微動開關位置過開，使閥桿動作已達零點或滿度時仍不能斷開，電流繼續(xù)通過電機，但此時電機已無法轉動，將會造成電機堵轉燒壞。處理方法是移動微動開關位置，使之與閥桿行程位置相對應。③電動調節(jié)閥一動作就引起保險絲熔斷。原因分析：電機線圈絕緣漆脫落，導致繞組和閥體短接，啟動電流過大;使用的分相電容過大，使得啟動電流較大。故障診斷方法：采用交流電流表測量電機啟動電流，觀察啟動電流是否正常。

3.4更換鍋爐省煤器管的材質，提高其承壓能力

鍋爐省煤器是：利用高溫煙氣的余熱溫度加熱鍋爐給水溫度的熱交換設備。原省煤器的形式為：鑄鐵翼型。外型：150×150mm;內徑：Ф60mm;長250mm。結構形式為：總共72根省煤器管疊放在一起分成三組，每組的出入口管分別與出入口聯(lián)箱連接，聯(lián)箱的入口管與給水調節(jié)閥相連，出口管進入鍋爐，受熱面積為：312m2。只要將省煤器易產生沖擊的第一組入口鑄鐵管材質更換為：Ф60mm的鍋爐無縫鋼管，就可以提高省煤器的承壓能力，保證鍋爐正常運行。

結語

等百分比特性閥門，在管路阻力及閥門閥權度的共同作用下出現(xiàn)畸形，使相對流量與相對行程接近線性關系，而給水定壓越高，系統(tǒng)阻力越大，閥門相對開度相同的情況下流量越大，在不影響鍋爐安全運行的前提下，降壓運行，節(jié)電節(jié)能。

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