除氧器水位调节阀喘动原因分析及处理
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关于除氧器上水调整门异常摆动、管道剧烈振动的措施
三号机1月15日、3月17、20、25日四次发生除氧器上水调整门摆动、管道剧烈振动的异常现象,严重威胁机组安全运行,具体原因目前还不能彻底分析清楚,但从现象上看,除了1月15日一次外,后三次在发生前运行人员都不同程度改变过除氧器水位的设定值,17日监盘人员没有发现自行消失,后两次都是发现及时,开大副调门后没有效果,开启旁路电动门12%后振动消失,在总结前几次经验的基础上,应采取如下措施:
1、三号机组加强对凝结水画面的监视,以便于及时发现除氧器上水主调整门开度摆动异常情况,机组变负荷期间尽量不要改变除氧器水位的设定值。
2、由于旁路电动门已犯卡不能正常开关,现已停电关闭。
正常运行期间,将副调门固定开度至10%,不做调整,如果发现振动时再做相应调整。
3、当异常发生时,首先开大副调门,无效时,就地手动摇开旁路电动门,直到振动消失。
以上是部里出的措施。
原因没人说的清楚,来这里碰碰高手!本厂上水站,有70%,30%和一电动旁路。
大小修期间除氧器上水引发振动的原因及应对策略除氧器是锅炉系统中的重要设备,其主要作用是除去锅炉给水中的氧气,防止锅炉水腐蚀和气蚀等问题。
在进行锅炉大小修期间,除氧器上水引发振动是一个常见的问题。
本文将介绍除氧器上水引发振动的主要原因,并针对这些原因提出应对策略,以帮助解决这一问题。
1. 除氧器内部堵塞:若除氧器内部存在堵塞物,则会导致水流速度不均匀,进而引起水的振动。
堵塞物的形成可能是由于锅炉运行时间较长,水锈、尺度或固体颗粒等淤积在除氧器内部。
2. 水流速度过大或过小:水流速度对除氧器的振动有很大的影响。
如果水流速度过大,会增加水的压力,产生水的冲击力,从而引发振动。
而如果水流速度过小,则水的流动会变得不稳定,也会引起振动。
3. 除氧器上水速度不均匀:在除氧器上水过程中,若水的分布不均匀,也会引发振动。
造成水的分布不均匀的原因可能是除氧器进水口或分水器存在故障或堵塞。
4. 除氧器水平不平衡:除氧器的水平不平衡也是引发振动的一个重要原因。
如果除氧器没有平衡装置或平衡不良,就容易在加水过程中引发振动。
对于除氧器上水引发振动的问题,可以采取以下应对策略:1. 清洗除氧器内部:在大小修期间,可以将除氧器内部进行清洗,去除锅炉水锈、尺度或固体颗粒等堵塞物。
可以使用高压水枪或化学清洗剂进行清洗。
清洗后,需要进行水质测试,确保水质合格。
2. 调整水流速度:可以根据除氧器的设计要求,调整进水阀门的开度,合理控制水流速度。
避免水流速度过大或过小。
3. 检查和清洗进水口和分水器:定期检查除氧器的进水口和分水器是否存在堵塞或故障。
如果发现问题,需要及时清洗或更换。
4. 安装平衡装置:在除氧器中安装平衡装置,可以帮助调整水平,并保持除氧器的平衡状态。
这样可以减少振动的发生。
除氧器上水引发振动的主要原因是除氧器内部堵塞、水流速度过大或过小、除氧器上水速度不均匀以及除氧器水平不平衡。
针对这些原因,可以通过清洗除氧器内部、调整水流速度、检查和清洗进水口和分水器、安装平衡装置等应对策略来解决这一问题。
大小修期间除氧器上水引发振动的原因及应对策略一、原因分析:1.除氧器内的水位异常水位异常是除氧器引发振动的重要原因之一。
当除氧器内水位过高或过低时,都会影响设备的正常运行,引发振动现象。
水位过高可能导致水泵过载,水位过低则会使设备产生空转现象,都会加剧振动程度。
2.设备结构设计不合理除氧器的结构设计如果不合理,比如支撑结构不牢固、支撑梁的设计不均匀等,都会加剧振动现象。
设备结构设计不合理会导致设备在工作过程中摆动幅度大,从而引发振动。
3.设备运行不平稳当除氧器在运行过程中出现不平稳现象,比如叶轮运转不平稳、叶片故障等,也会引发振动现象。
设备运行不平稳会导致设备在工作过程中产生不规则的振动,影响设备的使用寿命。
4.设备零部件磨损严重设备长期运行后,零部件磨损严重也会导致振动现象。
比如轴承磨损、轴承失效、叶轮变形等都会引发设备振动。
二、应对策略:为了避免水位异常引发振动现象,需要严格监测除氧器内的水位变化情况。
制定水位监测计划,定期对除氧器内的水位进行检测,一旦发现水位异常,立即进行调整,确保水位处于正常范围内。
对于设备结构设计不合理的问题,需要及时改善设备结构,加强设备的支撑结构,增加设备的稳定性。
可以通过增加支撑梁、加固设备底座等方式来改善设备的结构设计,降低振动现象。
对设备运行状态进行优化,确保设备在运行过程中保持平稳。
比如定期检查叶轮的运转情况,及时发现并处理叶轮故障;定期检查叶片的状态,确保叶片完好。
优化设备运行状态可以有效减少振动现象。
4.及时更换零部件定期对设备的零部件进行检查,发现磨损严重、失效的零部件及时更换。
对于常见故障零部件,可以制定更换周期计划,确保设备的零部件处于良好的状态,减少振动现象。
5.安装振动监测装置安装振动监测装置对于除氧器来说是一种有效的应对策略。
振动监测装置可以实时监测设备的振动情况,一旦发现异常振动,可以及时采取措施处理,避免严重事故的发生。
6.定期维护保养定期进行设备的维护保养工作,及时清洗设备内部,去除积累的杂物和污垢,确保设备的运行顺畅。
除氧器液位波动原因分析及处理措施摘要:除氧器正常运行时给蒸汽发生器提供水源,除氧器液位的稳定对保证堆芯的冷却具有重要的意义。
除氧器液位是机组运行的一个重要的控制参数,因为除氧器液位过低,则可能导致给水泵汽蚀,并触发反应堆线性降功率,而除氧器液住过高则会淹没除氧头,不但影响除氧效果,还可能使给水经抽汽管线倒流至汽轮机,引起水击事故,损坏汽机。
关键词:除氧器;液位波动;原因分析;处理措施不论在常规火电厂还是在核电厂中,除氧器液位都是机组运行的一个重要控制参数。
但是由于其存在着较大的延迟特性,除氧器进口存在较多的进水流量来源以及除氧器出口给水流量随着功率的变化而变化等特性,单纯依靠除氧器液位信号对除氧器液位进行控制,已不能满足系统对稳定性、快速性和准确性的要求,往往会引起超调量过大,甚至振荡的情况。
1除氧器液位控制1.1除氧器液位控制模式除氧器水位控制系统的目的是保持除氧器储水箱的水位恒定。
系统包括三个水位控制阀和三个水位控制器,每一个控制阀和控制器都有各自的水位变送器监测除氧器储水箱的水位。
手动开关64321一HS4410A有三个位置“LT4410A,LT4410B,LT4410C”,用来选择三个水位控制器的主、从位置。
当选定一个位置时,两个控制器投入运行:一个控制器在AUTO位置,一个控制器在STANDBY位置。
在AUTO位置的水位控制器用于调节两个由控制开关64321-HS4410C选定在AUTO位置的水位控制阀,在STANDBY位置的水位控制器控制剩下的一个在STANDBY位置的水位控制阀。
STANDBY通道(LT/LC)在除氧器低水位时投入运行。
手动开关64321一HS4410C有三个位置“LCV4207#1,#2;LCV4207#1,#3;LCV4207#2,#3”,用来选择将AUTO/STANDBY水位控制器的控制信号送至相应的水位控制阀。
1.2除氧器液位控制器除氧器液位控制采用的是三冲量、内部串级加前馈的控制方式,三台控制器内部参数设定完全一致。
从除氧器水位波动引发的思考在安全生产要求不断提升的今天,针对扬州发电有限公司2×330MW机组凝泵变频改造后,除氧器水位波动的典型案例,分析了除氧器水位波动的原因及解决方案,给出对今后类似情况处理的建议。
标签:330MW机组;除氧器;水位波动;自动控制;凝泵变频1 设备概况江苏华电扬州发电有限公司6、7号机组单机容量330MW。
锅炉为东方锅炉厂生产的DG1036/18.2~Ⅱ4型,亚临界压力,一次中间再热自然循环汽包炉,设计额定蒸发量1036t/h。
汽机为哈尔滨汽轮机厂生产的N330-16.67/538/538,给水系统配置2×50%容量的汽动给水泵(以下简称汽泵)和1×50%容量电动给水泵(以下简称电泵)。
凝结水系统配备2台100%容量的凝结水泵(以下简称凝泵),额定流量864m3/h,扬程306mH2O,转速1480r/min,配用1120kW的异步电动机,阀门调节,后增设ASD6000T高压变频器,实现20~50Hz无级调速,功耗随机组负荷变化而变化。
汽包容积52m3,正常水位0mm,低Ⅰ值-50mm,高Ⅰ值+50mm。
除氧器容积150m3,正常水位2000mm~2200mm,低Ⅰ值1850mm,高Ⅰ值2350mm。
凝汽器热井容积50m3,正常水位480mm~520mm,低Ⅰ值450mm,高Ⅰ值550mm。
2 现象描述某日晚21时20分左右,运行人员监盘发现7号机2号汽泵前置泵轴承温度持续上升,直逼保护动作值。
于21时23分紧急启电泵,调2号汽泵为电泵运行,其间汽包水位略有波动,除氧器水位基本平稳。
21时26分用于控制除氧器水位的凝泵变频自动突然跳为手动,因当时处理的焦点集中于汽包水位和调泵上,未能在第一时间发现,调泵结束且汽包水位平稳后发现除氧器水位高,立即处理,于21时40分恢复正常,其间水位最高到达2350mm。
3 原因分析机组自凝泵变频投运后,正常情况下,凝泵变频投自动,控制除氧器水位,除氧器上水调整门投手动,人工控制凝泵出口压力在2.0MPa左右。
一起除氧器水位测点异常原因分析及防范措施朱勇基(大唐信阳华豫发电有限责任公司,河南㊀信阳㊀464000)作者简介:朱勇基,男,本科,助理工程师,从事电厂热工控制专业工作㊂摘㊀要:结合机组启动㊁并网带负荷的过程,除氧器水位在此过程中的变化趋势,通过理论推断㊁排污试验,对除氧器水位波动进行深入的分析和经验总结,启动初期除氧器上水阶段除氧器满水,除氧器水中杂质缓慢进入取样平衡管及冷凝桶,杂质慢慢沉积,汽侧冷凝桶液柱开始产生偏差㊂之后杂质在冷凝桶㊁平衡管沉积较多,导致平衡管堵塞,造成除氧器水位测点波动以致后来显示偏低㊂并针对性提出防范措施,对今后如何确保除氧器水位测点平稳准确,提出改进方案,防范类似事故再次发生进行经验总结㊂关键词:除氧器水位;波动;平衡管;堵塞;防范措施中图分类号:TK316㊀㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀㊀文章编号:411441(2019)02-0092-041㊀引言进入21世纪以来,我国社会经济全面发展,对电力的需求越来越大,电力发展对促进我国经济发展具有重要作用㊂经过多年的发展和优化,火力发电已成为我国重要的发电方式㊂在火力发电厂中,机组非停事故频有发生,其中水位测点异常波动对机组的安全运行也存在重要隐患㊂本文详细论述了一起除氧器水位测点异常波动事件的具体内容和事故预防㊂对我国火电厂其他发电机组的正常安全运行提供一些借鉴参考㊂2㊀事故情况2.1㊀启动初期2018年08月30日某电厂1号机组转启动,21点52分除氧器水位三个测点分别为2355mm㊁2330mm㊁2782mm,启动期间第一次波动到最大,此时除氧器压力0.16MP a㊁除氧器温度126ħ㊂08月30日22点27分,除氧器进汽温度大幅度下降,由142ħ降到68ħ,判断此时除氧器满水,怀疑除氧器内水中杂质进入汽侧取样管路,之后除氧器水位测点都开始出现波动,水位测点1波动最大㊂㊀㊀㊀㊀第二次波动到最大时除氧器压力0.12MPa㊁除氧器温度112ħ㊂08月31日07点36分,除氧器水位三个测点分别为2014mm㊁1934mm㊁2393mm (见图1)㊂㊀㊀图1㊀除氧器水位测点首次出现波动趋势图DOI:10.19755/ki.hnep.2019.s2.0262.2㊀并网以后1号机组并网带初负荷之后,09月01日20点32分除氧器水位三个测点分别为2054mm㊁2034mm㊁2039mm,此时除氧器压力0.39MPa㊁除氧器温度151ħ,除氧器进汽温度由320ħ降到292ħ,并网后负荷由212MW降到162MW过程中第一次水位大幅波动㊂9月02日07点50分降负荷过程中水位第二次大幅波动,除氧器进汽温度由327ħ降到290ħ㊂9月02日20点58分降负荷过程中水位第三次波动,除氧器进汽温度由320ħ降到296ħ(见图2)㊂图2㊀并网后除氧器水位测点出现波动趋势图图3㊀除氧器水位测点1(114LT31)出现异常升高趋势图㊀㊀09月03日11点01分1号机除氧器水位测点1(114LT31)由2030mm持续上涨至2579mm显示异常,除氧器水位测点2(114LT32)显示1993mm㊁除氧器水位测点3(114LT33)显示2001mm,(见图3)热工人员立即办理非计划工作票,按照非计划票流程进行处理㊂2.3㊀检查及处理情况09月03日递票处理1号机除氧器水位测点1(114LT31)跳变(非计划),13点23分对水位测点1(114LT31)进行排污㊂排污过程中一边排污一边敲击取样管道,其中汽侧排出像泥一样的黑色物质,经过一段时间后能够排出蒸汽㊂恢复安措押票进行汽侧冷凝观察,除氧器水位测点1(114LT31)缓慢下降到2580mm㊂15点55分除氧器水位测点1(114LT31)维持在2586mm,联系运行人员进行第二次对水位测点1进行排污㊂高低压侧均能排除一定蒸汽,其中汽侧已经有部分蒸汽冷凝㊂恢复安措水位测点1维持在2350mm,水位测点2㊁3分别是1745mm㊁1748mm,观察就地两侧磁翻板水位计显示1950mm未变化㊂初步判断水位测点1取样管排通,水位为真实值㊂18点左右,与运行人员㊁机务人员就地用铁丝感应磁翻板浮球位置大约在2300mm左右,和除氧器水位测点1显示接近,初步证实排污后的水位测点1准确性㊂水位测点1稳定后,递票对水位测点2进行排污,汽侧冷凝完成后水位测点2显示与测点1一致,押票观察运行,未发现异常(见图4)㊂09月04日递票对除氧器水位测点3进行排污,汽侧冷凝完成后显示2008mm,与测点1㊁2数值接近,趋势一致㊂升降负荷的过程中除氧器水位未出现大幅度波动现象㊂目前除氧器水位三个测点显示正常(见图5)㊂图4㊀除氧器水位测点2(114LT32)排污图图5㊀除氧器水位测点排污后趋势图3㊀原因分析3.1㊀平衡管堵塞依据上述现象分析启动期间,除氧器水位测点趋势平稳,08月30日22点27分除氧器进汽温度由142ħ降到68ħ,判断除氧器第一次出现满水,此时除氧器水中杂质开始缓慢进入取样平衡管及冷凝桶,杂质慢慢沉积,汽侧冷凝桶液柱开始产生偏差㊂再者,除氧器内部水温高达142ħ,内部压力0.16MPa,部分水沸腾,沸腾水进入汽侧可能也会造成汽侧取样管冷凝水产生气泡,造成液柱波动[1]㊂后续根据除氧头进汽温度测点判断,除氧器多次出现满水情况,水中杂质陆续进入取样平衡管及冷凝桶,沉积较多导致堵塞,造成汽侧冷凝桶液柱偏高㊂汽侧取样管水平管道与冷凝桶顶部的距离大约500mm,也就是取样管倾斜段的垂直距离㊂并网后造成变送器测得的水位差压偏大约500mm 水柱,使得水位测量值比真实值偏低大约500mm㊂3.2㊀经验主义错误机组自启动至并网,四抽蒸汽投运后,除氧器水位3个测点显示一致,变化趋势也一致,盲目相信远传水位测量正确,未确定就地磁翻板水位计与测量值是否一致,在除氧器水位失去参考依据时,盲目退出除氧器水位保护,犯了经验主义错误㊂3.3㊀取样装置不合理除氧器水位取样装置布置不合理,冷凝桶顶部与汽侧取样管水平段未在同一水平线,一旦发生倾斜段至平衡管堵塞,冷凝桶顶部液柱增加,使测量量程变大,造成水位测量值比真实值偏低(见图6)㊂图6㊀除氧器水位结构原理图4㊀经验教训和防范措施除氧器是锅炉上水系统的重要组成部分,除氧器水位测点的准确性对水位的自动调节具有重要的参考意义,一旦调节不当除氧器满水,运行人员未及时发现做好处理,很容易造成汽轮机进水,对机组的安全运行造成重大影响㊂在机组启停期间对除氧器水位测点加大排查力度,防患于未然,并制定合理的应急处理措施[2]㊂此次事故,取样装置平衡管堵塞导致除氧器水位测点显示异常,对此要深刻总结经验教训㊂4.1㊀加强对除氧器水位测点的趋势巡检工作结合目前存在的问题,热工人员对除氧器水位做趋势组,每天巡视㊂机组每次启动前对除氧器水位测点远传信号与就地信号做比对,对变送器高低压侧进行排污,利用汽侧取样管灌水管道进行灌水标定㊂ 4.2㊀深入学习‘防止电力生产事故的二十五项重点要求“与热工保护投退制度㊀㊀利用日常培训㊁每周安全会学习‘防止电力生产事故的二十五项重点要求“㊁热工专业十条高压线㊁防 三误 实施细则㊁保护投退等管理制度,按照公司‘热工保护投退考核实施细则“,加强保护投退工作的动态管控,结合实际运行情况投退保护,对违反规定投退保护的,应立即制止并严格考核,以便提高人员安全意识,消除人员的不安全行为㊂4.3㊀对除氧器水位测点取样装置进行改造在机组停运时编写方案同时咨询大唐华中院对1号机除氧器水位取样装置进行改进,将汽侧取样管到冷凝桶倾斜段取样管取消,冷凝段加长,并且使冷凝桶顶部与汽侧取样管水平段在同一水平线㊂同时在冷凝桶顶部加装两个灌水手动门,便于在机组启动前和停机后对冷凝桶灌水排污标定㊂测量冷凝段到除氧器底部的垂直距离,重新修正除氧器水位的就地变送器量程和DCS 量程(见图7)㊂图7㊀改造后除氧器水位结构原理图5㊀结束语总结此次除氧器水位取样装置平衡管堵塞造成除氧器水位测点波动以致后来的显示偏低,通过事故分析及后续的排污处理,以及后来的取样装置改造,在其他几台机组中陆续取得了应用,效果很是显著㊂此次的除氧器水位异常分析为以后处理类似事故积累了一定的经验㊂参考文献[1]朱志忠.内置式除氧器及常见问题分析与对策[N].中国电力报,2006年.[2]滕海云.火电厂热工自动化及事故防范的探讨[J].中小企业管理与科技,2013(21)ʒ319.收稿日期:2018-12-25。
除氧器上水调门常见故障分析除氧器上水调门常见故障分析一、除氧器上水调门工作原理工作原理:当信号压力输入膜室后,在膜片上产生推力,压缩弹簧,使推杆移动,带动阀杆,改变了阀芯与阀座之间的流通面积,直到弹簧的反作用力与信号压力作用在膜片上的推力相平衡,从而达到自动调节工艺参数或改变质流向的目的。
二、引起阀门振荡的几个条件1、调节阀弹簧的刚度不足,调节阀输出信号不稳定,而急剧变动易引起调节阀的振荡,还有因选阀的频率与系统频率相同,或是管道基座剧烈振动,使调阀随之振动,选型不当,调阀在小开度存在着急剧的流阻,流速、压力的变化,当超过阀刚度时,稳定性变差,严重时产生振荡。
2、阀门定位器故障:普通定位器采用机械式力平衡原理工作,即喷嘴挡板技术主要存在以下故障类型1)用机械式力平衡原理,其可动部件较多,容易受温度、振动的影响造成调阀的波动2)采用喷嘴挡板技术,由于喷嘴孔小,易被灰尘或不干净的气源堵住使定位器不能正常工作3)采用力平衡原理弹簧的弹性系统在恶劣的现场下,发生改变造成调节阀非线性,导致控制质量下降。
三、解决的方法由于振荡的原因是多方面的,因此因具体原因具体分析1)对振荡轻微的振动,可增加刚度来消除,如选用大刚度弹簧,改用活塞式执行机构2)管道基座剧烈,通过增加支撑点消除振动干扰。
3)选阀的频率与系统频率相同,则更换不同结构的阀。
4)工作在小开度造成的振荡,则是选型当流通能力C值过大,必须重新选型,流通力C 值较小的或采用分程控制或子母阀以克服调节阀工作在小开度的振荡。
气动调节阀是电力企业及各个行业广泛使用的仪表之一。
它准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义。
因此加强气动调节阀的维修是必要的。
四、检修时的重点检查部位检查阀体内壁:在高压差和有腐蚀性介质的场合,阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀,必须重点检查耐压耐腐情况;检查阀座:因工作时介质渗入,固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛;检查阀芯:阀芯是调节阀的可动部件之一,受介质的冲蚀较为严重,检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损,特别是在高压差的情况下,阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。
除氧器水位调节阀喘动原因分析及处理
除氧器水位调节阀在进行易损件更换后的校验时,阀门在手动控制给定信号下TZID定位器供气压力表和控制信号输出压力表指针大幅波动,流量放大器间歇排气,阀位出现喘动。
论文对此进行分析,并定位故障点为61H流量放大器密封面泄漏,供气压力与输出压力连通。
通过更换新备件,消除了故障。
【Abstract】In the calibration of deaerator water control valve after the replacement of wearing parts,TZID positioner’s air supply and control signal output pressure gauges fluctuated widely under manually given signals,and the flow amplifier intermittently exhaust,the valve position is panting while the 61H booster exhausted intermittently and valve position varied. This paper analyzed the phenomenon and found out that the fault point is the sealing surface leakage of 61H flow amplifier,and the gas supply pressure is connected with the output pressure. The failure is eliminated by replacing the new spare parts.
标签:TZID;61H Booster;阀门喘动;密封泄漏
1事件描述
在CPR1000機组某次大修中,除氧器水位调节阀完成易损件更换后进行校验时,发现在给定25%、50%、75%开度信号后,定位器气源压力表和输出压力表均存在大幅波动现象,同时伴随有明显的流量放大器(Booster)间歇式排气声音,真实阀位在指令开度附近喘动。
2 原因分析及处理
2.1 阀门功能及原理介绍
除氧器水位调节阀的控制信号,由实测水位与给定水位的偏差信号,经控制器运算后给出,通过改变阀门开度调整除氧器入口给水流量,保持除氧器水位在给定值。
若出现阀门调节异常,除氧器水位低则将直接导致蒸发器主给水泵跳闸,除氧器水位高时导致除氧器隔离。
除氧器水位调节阀是双缸进气,带有失气保持功能的气动调节阀,采用TZID 智能型定位器,调节阀的控制回路管线布置图如图1所示。
下面将对仪控部件的功能逐一介绍。
①调节阀所使用的TZID智能定位器,是ABB公司生产的,广泛用于CPR1000机组常规岛的调节阀。
TZID定位器内部可以分为三个部分,a IP及集成电路板,用于将接收到的4~20mA信号转换为气压控制信号输出;b操作面板,用来进行阀门参数调整和校验、设置定位器工作模式;c信号接线端子接收4~20mA控制信号,同时送出4~20mA阀位信号指示就地阀门开度。
TZID定位器阀门开度调节是一个闭环调节,TZID将接收到的4~20mA指令信号转换为数字信号,作为阀位给定值,与行程传感器实测阀位做比较,根据阀位偏差由定位器内部处理器自动计算给出气压控制信号。
对于双缸阀门,I/P 采用Y1/Y2双路输出的形式,Y1输出用于控制上缸进气压力,Y2输出用于控制下缸进气压力。
当需要阀门开大时,Y2输出大于Y1输出气压信号,使得阀门下缸进气气压增加、进气量增大,阀门开大,同时阀位反馈信号增大,当阀位达到给定开度时,定位器处理器计算出的上下缸的控制信号偏差消失,Y1与Y2输出趋于稳定(考虑膜盒内弹簧作用,两者压力不完全一致)。
反之亦然,当阀门需要关小时,Y1的输出气压信号大于Y2输出气压信号,使得阀门逐渐关小,当达到稳定阀位时,Y1与Y2输出又趋于稳定。
定位器背部装有反馈臂,安装时需要根据阀门的行程准确定位挂钩在反馈臂的位置,反馈臂上下行程在阀门全开和全关位置时应该在-28~+28度范围内,否则定位器无法进行自动校验。
②锁气器在气源压力正常时保持气路畅通,使得阀门上下缸能正常进气调节。
当失去气源,供气压力降低至锁气器动作值时,切断通往阀门上下气缸的气路,使上下缸气压保持稳定,保持阀位不变。
③流量放大器,在保持定位器输出压力大小不变的同时放大流量,使得阀门控制响应速度加快,一般位于阀门控制的最后一级,除氧器水位调节阀使用的是爱默生61H型号。
④过滤减压阀为定位器、Booster等阀门部件提供适当压力的气源的同时,防止异物进入气动控制回路。
2.2 阀门喘动分析过程
根据2.1节的原理分析,除氧器水位调节阀控制主要有TZID 的I/P决定,Booster使阀门的响应速度加快,而锁气器主要用于失气保持。
因本次易损件更换时,定位器更换所用备件已经储存了近10年,存在备件库存年限较长导致TZID定位器的I/P输出波动的可能。
为排除I/P故障,首先领取新备件更换了TZID定位器的I/P,异常现象仍存在,将新旧I/P备件拆解进行对比检查,两个备件的滑阀结构、密封面无明显异常;目视检查新I/P的密封垫片压痕较重,分析认为不会影响信号输出。
排除I/P异常后,将阀门至于手动控制模式,由TZID自带操作面板手动给定阀位信号在50%开度,发现操作面板实测阀位反馈信号在变化,阀位以约每秒1%的速度在缓慢增加,分析认为阀门下缸有额外的气压输入导致下缸进气量增加,阀门增大,故障点定位于定位器Y1输出到阀门下缸的Booster存在异常。
2.3 61H Booster故障机制
61H Booster在阀门控制中,起着保持控制气压不变,输出流量放大的作用,其原理如下图。
信号气压从上部进入放大器压迫膜片A,推动金属架C向下移动,迫使滑阀阀塞向下移离开阀座(下阀),气源压力与BOOSTER输出端联通,直至P1=P2,气源被截止;当P1减小时,P2>P1,金属架向上移动与滑阀阀塞之间产生间隙(上阀),气室B中空气从排气口排出;随后滑阀阀塞在回座弹簧的作用下向上移动,减小与气流室接触面之间的间隙,进气减少,气室B中压力减小,直到P2=P1时达到平衡。
小孔D与E相连通,使P1和P2相平衡。
根据61H Booster的工作原理,当滑阀阀塞与阀座的结合面密封性不好时,容易出现故障。
当滑阀下阀密封面不严时,气源压力会源源不断地注入到BOOSTER的输出侧,Booster的B气腔压力P2>P1,推动金属架向上移动,导致Booster排气孔源源不断的排气。
本次调节阀故障现象,未出现Booster排气孔不断排气的现象,而是定位器气源压力指示表和输出压力指示表在Booster间歇排气时大幅波动,分析认为可能是Booster滑阀阀塞(下阀)的泄漏量较小,气源泄漏到气腔B的压力相对较小,使得P1/P2 可以通过平衡腔室D/E之间达到平衡。
这时,来自定位器下缸输出的Y1信号被动增大,下缸Booster输出气压增大,下缸进气量增加,阀门阀位缓慢上涨。
由于TZID对于阀位反馈的响应较灵敏(TZID定位器的反应灵敏度与TZID 死区设置有关,当阀位变化比指令信号超过调节死区时,定位器即有消除阀位偏差的动作),当阀位上涨超过死区设置值时,定位器下缸输出Y1就会减小,输出压力指示表指针减小,下缸Booster就会排气,由于滑阀阀塞密封不严导致气源管线与Booster输出连通,定位器气源压力指示表也跟随波动。
2.4 处理结果
在重新更换Booster备件之后,通过TZID 操作面板给定25%、50%、75%指令信号,61H Booster间歇排气的现象及定位器输出压力指示表波动未復现。
3 结论
对于使用TZID定位器和61H Booster的气动调节阀门,在遇到阀门喘动、Booster排气声音大时,需要检查定位器的I/P或61H Booster。
对于双缸阀门,在检查的时候,可以遵循如下逻辑。
①如阀门主控操作时存在喘动现象,需要检查主控到阀门的指令信号,确认指令信号无明显波动。
②将TZID定位器置于手动模式,给定中间开度信号观察阀位变化情况;若阀位基本不变,则首先检查I/P。
③如确认I/P无异常,则检查61H Booster;在手动模式给定开度下,阀位发
生变化,对于双缸阀门,上缸进气时阀门关,下缸进气阀门开,如阀门往开的方向变化,需要检查与下缸相连的Booster,反之需检查上缸相连Booster。