各类阀门在兖州矿区的应用实践

冶金／矿山通罱机械　ＧＭｉｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ＆Ｍｉｎｅｌｎｄｕｓｔｏ，　

由于管路延长，可能由于分压会造成入库阀不起，形成　控制的最理想方案是每台锅炉都有独立的给水系统，在　另外的安全隐患。　此基础上加装变频控制，由１台变频器单独控制１台锅炉　针对以上方案存在的问题，该矿对吹风阀进行了　给水。但是此方案的投资比较高，而且要停产改造。针　改造，把现有的气动二通吹风座板阀改造成三通座板　对两台锅炉的运行特点，设计了１套专用于两台或者两　阀，使之成为具有双阀芯、双阀座的特种结构阀门：上　台以上锅炉同时运行的控制方案，即蒸汽压力和母管给　面的阀座、密封面向下；下面的阀座保持不变，密封面　水压力恒压差控制方案。　向上；中间的阀杆上连有一对阀芯，密封面一上一下。　当两台锅炉同时运行的时候，外供蒸汽并管的蒸　在需要鼓风气入炉的时候阀杆升起，上部的阀芯封住阀　汽压力相同；锅炉由同一根母管给水，给水压力也相　座，气路被切断，下部的阀芯脱离阀座形成气流开路状　同。但是，由于蒸汽用量的变化不定和锅炉燃烧情况的　态；在发生炉处于制气阶段的时候，阀杆在气缸的作用　不同，蒸汽压力是时刻变化的。　下落下，下部的阀芯封住阀座，关闭气路；上部的阀芯　为了保证给锅炉的锅筒供水与给水的压力始终高　脱离阀座，仍然形成开路状态，使得鼓风机直接放空。　于蒸汽压力（压力差的大小通过ＰＬＣ可以在一定的范围　无论是制气阶段还是鼓风阶段，鼓风机的出口始终不会　内进行任意调节），￣ｔＰＬＣ采集蒸汽的压力和母管的给　受阻，彻底地消除了鼓风机发生“喘振”的可能，降低　水压力，处理比较之后得到二者的差值，将差值通过　了噪声，改善了工作环境。ＰＩＤ进行运算处理，输出４～２０ｍＡ的模拟电信号给控制　在因故出现煤气冲开吹风阀密封机构的情况下，　信号转换装置。该装置将信号传输给变频器，从而控制　煤气有两条路可走：一是逆流向鼓风机，二是从上部出　变频器的运行速度。但是，锅炉各自锅筒的液位却无法　口放空。由于上部出口直接对外放空，没有任何阻力，　再通过调节变频器的转速去控制。为此，充分利用原有　煤气可以直接地从上部的出口放空而不再逆流冲向鼓风　的给水控制装置，即锅筒各自的进水电动阀门仍然由　机，确保了鼓风机的安全，彻底地消除了鼓风机发生爆　锅炉原有的ＤＣＳ控制系统采集各自锅筒的液位、蒸汽压　炸的可能。　力、给水压力和给水流量等信号，相应地调整进水电动　阀的开度，从而控制各个锅筒的液位和进水流量。　三、工业锅炉给水系统变频改造中的阀门　此方案由于存在阀门的调节，所以理论上不能够　

兖州矿业（集团）公司铁路运输处通过对工业锅　最大限度地节能降耗，但是在实际的应用实践过程中，　炉给水系统的变频改造，实现节能降耗，减少系统运行　由于减小了给水母管与蒸汽压力之间的压力差，使得电　和维护费用，极大地提高了系统的自动化程度和运行安　动阀门的开度由原来的平均１０％左右增大到７５％左右，　

．　系统的回水阀门关闭，比较明显地节约了能源。此外，　两台２０ｔ／ｈ燃煤蒸汽锅炉通过母管给各自锅筒供　由于充分地考虑了系统运行的安全性，一旦变频器发生　水。用汽量小的季节只运行１台。用汽量较大的时候两　故障，系统能够立即自动地由变频运行状态切换至工频　台锅炉同时运行。给水泵的额定功率为３７ｋｗ。在一般　运行状态，保证了锅炉的正常运行。当变频器的故障解　情况下，１台锅炉运行的时候只开行１台给水泵的余量仍　除以后，又可以方便地利用手动切换为变频状态，使变　然比较大，两台锅炉同时运行的时候开两台给水泵相对　频器投入运行，而且不影响锅炉的运行。　

于单　篓　竺　鲁霎　要套　四　发电厂单向阀油动机等结构密封改造ＤＣＳ　系统控制各自的电动阀门调节各自锅筒的给水量。　’，＾　干　。　。　。’　一一　

在运行的过程中，阀门的开度比较小，造成了给水母管　兖州矿业（集团）公司济东新村煤矸石热电厂通　的压力比较大，不仅浪费了大量的电能，而且比较高的　过对抽汽凝汽式汽轮发电机组抽汽单向阀油动机密封、　水压还会对管道、水泵叶轮和阀门造成损害。虽然蒸汽　给水泵轴套密封和凝结泵轴套密封等的改造，取得了　并网以后的压力是相同的，但是在燃烧的过程中存在着　两台机组不停机连续运行６个月以上和主要辅机完好率　不确定性，两台锅炉的锅筒液位也因此存在着差异，所　１００％的好成绩。　以单台锅炉运行的恒液位控制不再适用。　（１）抽汽单向阀油动机密封这种单向继流式保　通过给水原理图发现，对两台锅炉锅筒液位分别　安油控制油动机采用０形橡胶圈密封，长期处于高温与　

２０１２￣　ｃｏ越ｉｎ　７１　第７期ｎ＿Ⅵｗ

．ｅ呖ｘ．　；－－　冶金／矿山通用机械　ＧＭ　ｉｎ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ＆Ｍｉｎｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　

油浸恶劣环境下，经常出现因为０形圈老化使得油动机　渗漏油、冒烟以及着火的故障，而且必须停机以后才能　够进行更换处理。为此，分别在油动机的进出油管加装　了截止阀，并且将油动机的密封由内嵌式结构改为压入　式结构，可以在不停机和不解体油动机的情况下更换０　形圈，消除了因为渗漏油而造成的着火故障。　（２）给水泵轴套密封该厂的４台ＤＣ４６－－５０×１２型　给水泵经常因为Ｏ形圈的磨损而造成轴套窜水以及轴承　进水烧损的故障。经过解体检查，发现主要原因是长、　短轴套之间存在着相对位移所致。对轴套进行改进，使　得短轴套的相对位移仅仅作用在方形钢环上，此后再未　发生过上述的情况。　（３）高压主汽阀门压盖密封该厂的主蒸汽管道　为母管分段隔离形式，主蒸汽隔离阀门经常出现压盖处　漏汽的问题。阀门压盖密封件为菱形钢环。将阀盖原先　的梯形槽密封车削为平面密封结构，并且根据车削的深　度配合加工了一个同样厚度的长方形钢环和两个退过火　的４ｍｍ厚纯铜垫。改造以后的阀门上盖未再出现过漏　汽的情况。　（４）凝结泵轴套密封此泵经常因为轴套发生漏　气而无法进行正常的切换，而且泵内的水击声明显，泵　体振动大，厂方多次来人都未能够查明原因。后经过解　体检查，发现是轴套处采用了硬度比较高的钢垫密封，　泵体打压的时候轴套明显滴水。此后，将密封钢垫改为　退过火的２ｒａｍ厚纯铜垫片，消除了轴套漏气的现象，　泵体振动和泵内水击现象明显减少，凝结泵切换正常。　

五、井下泵房排水泵自动控制中的阀门　兖州矿业（集团）公司机械制修厂和济宁三号煤　矿利用ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ现场总线技术与自动控制技术，对采　区泵房设备进行控制、测量、保护，同时与地面监控主　机进行数据通信，从而实现了井下采区泵房自动控制和　监测。　该矿井下涌水量较大，特别是西部采区。　６６５ｍ　泵房位于西部采区，泵房安装了３台主排水泵，配套电　动机５００ｋＷ，２条排水管路。正常涌水时１台工作、１台　备用、１台检修。一６６５ｍ泵房原水位监测、水泵开停及　选择切换均由人工完成，控制和管理方式落后，自动化　程度低，亟待更新。一６６５ｍ泵房自动控制系统由地面　监控主机及传输、就地控制箱及操作台和各种测量传感　

ＧＭ通用觚艇　ｗｍｖ．ｅ叨ｘ．ＣＯｎ］２０１２年第７期　

器组成，可实现数据自动采集、自动轮换工作、自动控　制、动态显示、故障记录报警和通信接Ｉ７１等功能。系　统通过检测水仓水位和其他参数，控制水泵轮流工作　与适时起动备用泵，合理调度３台水泵运行。系统通过　上位机显示屏以图形、图像、数据和文字等方式，直　观、形象、实时地反映系统工作状态、水仓水位、电动　机工作电流、轴承温度及排水管流量等参数，并通过　ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔ通信模块、光纤与地面监测监控主机实现数　据交换。　

六　电解铝厂烟气净化系统改造中的阀门　兖州矿业（集团）有限责任公司通过对电解铝生　产的烟气净化系统技术改造，实现了系统引风量与下料　量的自动闭环调节，并且提供了罗茨风机的自动与手动　双重控制，提高了自动化的程度，保证了烟气净化系统　的高效运行。　（１）风机风门开度控制系统实现罗茨风机风门　的开度可以随着总管以及最远槽的压力自动调节，在保　证生产需要的前提下节省电能。主要利用组态软件以及　Ｃ语言进行开发，结合执行机构来实现控制。组态软件　主要实现点位获取、发送以及监视与控制，Ｃ语言主要　完成控制逻辑算法计算。罗茨风机风门的执行机构具有　就地手动、电动操作和远程电动等功能；罗茨风机风门　的执行机构自动控制主要完成风门开度可以根据设定的　数值自动进行调节。　（２）氧化铝投料自动控制系统　１）蝶阀的就地手动／电动操作。蝶阀本身设有手　轮，在出现停电或者出现卡死故障的时候可以由人工操　作手轮来调节风门的开度。通过ＰＣ组态软件将信号下　发给ＰＬＣ，ＰＬＣ通过输出模块将信号传给执行机构，实　现执行机构的远程控制。　２）故障报警。系统出现阀门全开／全关、执行机　构电动机堵转、流量过大等故障的时候通过报警的方式　提醒操作人员。　３）蝶阀的自动控制。这是系统需要实现的主要功　能，完成下料流量根据设定的数值自动调节。投料系统　的主要功能是保证加料量的稳定性，由于压力、湿度和　粒度组成等因素的影响，料仓通过闸板口的下料量通常　是不均匀的，目前的人工手动调节闸板开度状况需要多　人通过对讲机协作，不仅调节的时候耗时耗力，而且还　无法保证下料量的稳定性。自动控制系统可以实现自动　调节下料量，比较好地满足了生产的需要。　４）监控功能。监控画面与罗茨风机风门的执行机　构相同，可以显示出现场设备的运行状态，包括运行、　停止、流量、全开和全关等，比较直观地反映了现场设　备的参数，同时以历史曲线的方式来显示流量。　（３）效果　１）从测试的数据来看，最远槽的负压基本上波动　范围在ｌＯＰａ左右，保证了电解槽烟气的排放，为电解槽　正常运行提供了保障。根据环保部门的检测报告，除尘　器排出气体含尘量小于ｌＯＯｍｇ／ｍ　，达到了环境保护的　要求。　２）投料控制系统能够根据流量的变化及时地进行　调节，原先的系统流量波动量基本上在０．６ｔ左右，改造　之后的系统运行稳定，流量波动比较小，达到了下料量　稳定在一定数值的要求。　冶金／矿山通用机械　ＧＭｉｎＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ＆ＭｉｎｅＩｎｄｕｓｔｒｙ　统应急供水。　２）自动加药排泥控制系统。采用以原水流量、浊　度为主变量，辅以出水浊度微调和异常报警、关出水阀　的双闭环控制系统。将实验室提供的数据量化为数学模　型储存在ＰＬＣ程序中，实际投加量采用变频器指令按照　比例调整以适应温度等因素影响。实际运行的出水浊度　稳定在３ＮＴＵ内。水中悬浮物由于混凝剂、絮凝剂的作　用经过斜管沉积在澄清池的底部，在泥斗附近设置了　排污电动阀将其排至煤泥池。电动阀３ｈ排泥１次，浊度　５０ＮＴＵ左右开启约３ｍｉｎ。加药控制器运行中监测计量　泵、电动阀和储药槽液位等外部设备的状态，如果有异　常的时候进行实时声光报警并且在操作台的上位机显示　出来。　３）系统监控及泵、阀集中控制。设在操作台，完　成对自动加药、恒压供水、自动加氯等子系统工作状　态以及设备状态的显示；对水处理系统中３台提升泵、