董振

摘 要：介紹了PCV閥的結構組成，從氣動控制回路和電氣控制回路詳細分析了它的控制原理，對PCV閥的控制系統進行了優(yōu)化設計，將電氣控制部分中的壓力開關改為變送器，并在DCS中進行邏輯組態(tài)，增強了設備的可靠性，降低了PCV閥的誤動和拒動的幾率。

關鍵詞：PCV閥；控制；優(yōu)化

1 PCV閥介紹

PVC閥門通常安裝在過熱器蒸汽出口管道上，它的功能是為了消除鍋爐運行時壓力波動引起安全閥動作，在安全門動作之前開啟，排除多余的蒸汽，以保證鍋爐在規(guī)定壓力下正常運行，從而保護安全門，同時減少安全門的動作次數，延長安全門的使用壽命。通常的PCV閥是通過壓力開關檢測由電磁閥控制的氣動泄壓裝置，當工況壓力達到閥門打開的設定壓力時閥門打開進行泄壓，當工況壓力降到閥門關閉壓力時閥門關閉。PCV閥除了按設定壓力動作以外，還可以在遠方進行開啟和關閉。

2 PCV閥的控制系統

某電廠采用的是CONSOLIDATED電控氣動球閥。電控氣動球閥是一種能從“啟動到閉合”旋轉90°的減壓閥，它采用了電動控制和氣壓驅動的方式。它的控制裝置由3539控制器和2537控制站以及氣體傳動裝置組成。3539型控制器包括一個壓力傳感器（即一個波爾登管）、一個繼電器和裝有繼電器和傳感器的控制盒。2537型控制臺是一個三位選擇器，允許對手動、關閉或自動進行選擇。它包括有一個盒子、選擇器開關和兩個指示燈（紅色和琥珀色）。氣體執(zhí)行機構組件包括一個雙向作用的氣體傳動器，兩個三通電磁閥（通常一個開啟，另一個閉合），一個DPST旋轉開關和一個安裝傳動器的分線盒。

2.1 3539控制器

3539型控制器由它所連接的任一容器內的壓力驅動。在“設定壓力”的1-1/2%的壓差下，控制器的構造可以實現電路的連接和切斷。在控制器內部有一雙向壓力控制開關，當壓力升高到“設定的極限值”時，高壓開關被激活，并接通為閥門電磁線圈提供電壓的繼電器電路。然后低壓開關提供低于高壓開關激活值的繼電器控制，從而進行減壓調節(jié)。這種操作實現了極為靈敏的調節(jié)功能。

2.2 2537控制臺

2537型控制臺包括一個開關和兩個指示燈，是一個可以安裝在控制面板上的小型裝置?？刂婆_與3539型控制器的連接是電氣連接。當控制臺開關處于“自動”位置，“琥珀色”燈亮起，若壓力升到閥門開啟的預定值，3539型控制器內部電路接通，造成繼電器動作，從而電磁閥開始供電，閥門開啟，同時2537型控制臺內的“紅”燈亮起，表示閥門已經開啟。當壓力降低到閥門的校準閉合點以下時，繼電器切斷電壓，電磁閥斷電，閥門關閉，然后，2537型控制臺內的“紅色”燈熄滅，并且“琥珀色”燈開始點亮?？刂婆_的指示燈由傳動器上的位置轉換開關控制。另外，當需要將閥門打開到“手動”位置時，僅需按下控制臺開關至“手動”位置。要關閉閥門時，僅需按下控制臺開關至“關閉”位置。

3 PCV閥的控制原理

3.1 氣動回路原理分析

氣體回路的原理是通過電磁閥的通斷電控制氣缸活塞的動作，驅動球閥轉動，從而使閥門開啟和關閉。整個氣體驅動裝置由氣缸、兩個電磁閥和部分導氣管組成。電磁閥1、2功能恰好相反，電磁閥1的功能是帶電排氣，電磁閥2功能是帶電進氣。當電磁閥1帶電時壓縮空氣由A到E，實現排氣，電磁閥2帶電時壓縮空氣由P到A，實現進氣，閥門打開，電磁閥2是開電磁閥。當電磁閥1失電時壓縮空氣由P到A，實現進氣，電磁閥2失電時壓縮空氣由A到E，實現排氣，閥門關閉，電磁閥1是關電磁閥。電磁閥的通斷電是由電氣回路進行控制。

3.2 電氣回路原理分析

繼電器動作方式有以下幾種：1、手動方式。當運行人員將2537控制臺上的選擇開關切到MAN位置時，繼電器線圈直接帶電，繼電器兩個接點閉合使開關電磁閥同時帶電，PCV閥打開。若將手動開關切換到OFF位置時，繼電器失電，接點斷開，開關電磁閥失電，PCV閥關閉。若將手動開關切換到AUTO位置時，開關的控制由自動回路控制。2、自動方式。將選擇開關切換到AUTO位置時，繼電器的動作由實際的彈簧管開關控制或由DCS指令控制。當過熱器出口蒸汽壓力達到PSL值時，控制盒里的燈點亮。當壓力達到PSH的壓力時，繼電器帶電，繼電器兩個接點閉合使開關電磁閥同時帶電，PCV閥打開。這時，繼電器通過自身的接點和PSL這一路保持帶電，只有當壓力降到PSL的回座值后，繼電器才會失電，PCV閥關閉。閥門關到位后，執(zhí)行機構里的行程開關的常開接點閉合，使關電磁閥保持帶電，閥門位置保持不變。另外，在AUTO位置時，還可以由DCS指令直接控制閥的開啟和關閉。

4 控制系統的優(yōu)化

4.1 控制系統存在的問題

整個控制系統氣體驅動裝置安全可靠，但其電氣控制部分由于彈簧管容易生銹老化，且在周圍高溫度的環(huán)境下其彈性系數發(fā)生變化，致使其定值容易發(fā)生改變，另外，按照原電氣控制回路的原理進行分析，繼電器帶電后，繼電器通過PSL和繼電器自身接點進行自保持，閥門關閉要等到PSL開關回座之后，這一原理很容易被忽略?？墒菬o論是彈簧管壓力開關還是我們常用的SOR壓力開關，其回差是不可變的，我們只強調開關的起座值，可回座值同樣重要，每次校驗整定其啟座值，但其回座值卻不能按照我們的工況實際需求進行設定。由于以上幾種原因，PCV閥控制系統存在一些缺陷，容易發(fā)生誤動或拒動，影響機組的安全穩(wěn)定運行，而且給設備檢修維護帶來不便。

4.2 優(yōu)化方案

為進一步提升PCV閥控制裝置的可靠性，將其做以下優(yōu)化。將老化的彈簧管進行拆除，將就地的取樣管分別取樣至兩個壓力變送器。并選定原有的一個主蒸汽壓力以及兩個新加入的壓力總計三個壓力在DCS中進行組態(tài)，采取三取二的邏輯并加入品質判斷，設定閥門開啟和關閉的壓力值，由DCS中的DO的接點代替原有的PSH、PSL線路。同時在DCS畫面增加兩個新加的變送器的模擬量點，方便運行人員對PCV閥動作壓力進行實時監(jiān)測。另外還可以增設壓力高報警、模擬量故障報警、模擬量偏差大報警、軟硬光字牌報警等，充分利用DCS組態(tài)控制靈活的特點。

5 結語

PCV閥控制系統的優(yōu)化充分利用了DCS組態(tài)靈活的特點，增強了系統控制回路的可靠性，大大降低了PCV閥誤動和拒動的幾率，保障了機組的安全穩(wěn)定運行。