锅炉减温减压控制系统的改造与实现

张馨

【摘要】锅炉减温减压控制系统在实际生产当中扮演着十分重要的角色。本文首先研究了锅炉减温减压控制系统的主要构成，然后结合其适配减温器与节流阀，提出了减温减压控制系统改造与实现的具体方法与举措。

【关键词】锅炉；减温减压；控制系统；改造；实现

一、前言

锅炉减温减压控制系统在其运行过程中，受到很多因素的影响，为了实现对其控制的便利化，有必要对其进行适当的改造。在探讨相关问题之前，应该首先了解减温减压控制系统的构成与适配等方面的问题。

二、减温减压控制系统的构成

一般来讲，锅炉减温减压控制系统主要由减压系统、减温系统、安全保护装置和控制系统等组成。

1.减压系统。蒸汽的减压过程是靠减压阀、减压孔板来实现的，其减压级数由进口蒸汽压力及减压后出口蒸汽压力之差值来决定。

2.减温系统。本系统由减温水调节系统（截止阀、喷水调节阀、止回阀）和减温器组成。系统将冷却水从带有雾化喷嘴的文氏管喷入蒸汽混合管道以达到减温之目的。

3.安全保护装置。本装置直接代用杠杆全启动安全阀、弹簧全启式安全阀，当出口蒸汽压力超过允许值量，主安全阀启跳，将蒸汽排至大气中，从而使管内蒸汽保持允许值，确保本装置的安全运行。

4.控制系统。控制系统主要包括：压力变送器、压力智能调节仪、热电阻、温度调节仪、电动执行机构。温度控制通过TE-02的指示值与温度调节仪的设定值相比较，自动调整减温水调节阀的开关。压力控制通过PE-02的指示值与压力调节仪的设定值相比较，自动调整压力调节阀的开关。

5.智能仪表。组合仪表主要有温度变送器、温度传感器、压力变送器和远传压力表，温度变送器、压力变送器一般采用4-20mA信号，温度传感器通常采用Pt100热电阻和热电偶，远传压力表30-350欧姆，值的注意的是温度传感器和远传压力表的传输距离较近，测量误差相对也较大，温度变送器、压力变送器传输距离较远，测量精度较高。二次仪表主要有智能PID调节仪、智能操作器、智能数字显示仪、智能报警仪，PID调节仪能显示测量值，并把测量值和目标控制值进行比较计算输出控制信号，智能操作器可实现控制系统的双重保护，当PID调节仪出现故障时，可手动操作智能操作器，智能数字显示仪可显示测量值并可实现超值报警。现场控制主要由配有电动执行机构的减温装置、减压装置。智能仪表还具有一次参数和二次参数的变送输出，可和DCS实行连控。

在功能方面，一次温度显示、一次压力显示、二次温度手动/自动控制、二次压力手动/自动控制、二次温度、压力超限闪光声光报警，可实现智能化无人值守运行。

三、控制系统改造减温器的适配减温器

可调喷嘴型减温器通过法兰直接安装在蒸汽管道上，其底部装有多个可旋转喷出雾化减温水的喷嘴，喷嘴朝向蒸汽流动方向。减温器的喷水量与需要减温的蒸汽量和减温幅度成正比关系，减温水量随工况的变化而精确调节，其可调比大，可达到1：50。

1.可调喷嘴型减温器工作原理

减温水首先通过环流套筒（过滤器），过滤掉介质中大的颗粒，防止堵塞喷嘴。减温水过滤后进入减压室，调节到雾化压力再流入喷管内，经喷嘴喷入蒸汽管道。减温器是根据入口蒸汽参数的变化，由执行机构自动带动阀杆上下移动，控制喷嘴的开度和数量，精确地调节喷水量。喷嘴是按照小流量、中流量、大流量自上而下布置的，根据流量的大小逐渐开啟，保证了减温水始终以完全雾化方式旋转喷入蒸汽管道。

2.可调喷嘴型减温器结构特点

可调喷嘴型减温器集减温水调节阀于减温器内部，系统不需另配减温水调节阀调节压力，简化了系统，降低了成本。减温器结构小，可全部采用锻件，不会因高温蒸汽与外界和低温减温水温差大而造成法兰连接处开焊。可调喷嘴型减温器具有极细的雾化效果，可不在蒸汽管道内加衬管保护。

四、控制系统的实现与节流阀的采用

由于用户要求蒸汽的品质较高，该系统必须配备较高程度的自控系统，并要求出口蒸汽有5-10℃的过饱和度。蒸汽及给水分配阀的自控系统采用成熟的DDZ一l型电动单元组合仪表，主要有温度变送器，压力变送器，比例、积分调节器和比例、积分、微分调节器，手动一自动操作器，现场电动执行机构，配有一次和二次蒸汽压力、温度变送显示，二次蒸汽超压超温报警及二次蒸汽压力温度记录。运行时，温度和压力变送器将二次蒸汽的温度和压力变换成电信号进入调节器与给定值进行比较后得到的偏差经比例积分微分调节后，输出信号到伺服放大器，再去控制执行机构动作，改变减温减压装置上的调节阀开度（包括减压阀、给水分配阀等），从而达到调节后的压力和温度参数符合人为给定的要求。

用于减温的凝结水供水系统的自动控制则根据水箱液位来控制电磁阀的开启。液位过高，开启通往锅炉房的电磁阀；液位过低，则开启通往水箱的电磁阀。由于电磁阀开启度不易控制，开启电磁阀会造成给水分配阀处的水压大幅度波动，使二次蒸汽参数难以保证。为了解决这个问题，设计时在电磁阀前设置一个节流阀，这样不仅保证了给水分配阀处的水压稳定，也减少了电磁阀的动作次数，使整个自控系统更趋完善。

五、减温减压控制系统的技术改造与实现

根据对双减控制系统不稳定的原因分析，我们将容易损坏的部分进行技术性变革，提高双减装置的工作效率，确保锅炉安全、经济、稳定运行。

1.更换新型配电器

原配电器电路设计不合理，联结部份采用焊接结构，容易产生接触不良；电子元件温度漂移使得准确度下降，针对这种情况，我们重新选购了电路设计合理、便于维修更换（插拔式）能够减少维修时间的新型号配电器，同时将配电器、压力变送器的校验周期由原来一年一次改为2个月一次，保证了参数测量的精确度。

2.改进联轴器结构

原电动执行机构生产厂家设计的联轴器是整体式，且固定螺栓只有2个，丝牙容易损坏，而一旦丝牙损坏更换非常麻烦；经过重新测量尺寸绘图加工后，改为由两块组成，将联轴器的固定螺栓由2个增加为4个，外加并帽，并定期检查固定螺栓松紧程度。

3.环境温度高及强电干扰的应对措施

由于现场环境恶劣，环境温度高，特别是夏季，可达到60多度，几乎工作在仪表技术参数的极限范围电子元件长期工作与此环境下，极易老化，从而稳定性急剧下降。对此，我们仔细测试了现场仪表上的每个电子元件的性能，对于技术参数指标有所偏差可能的不良元件全部予以了更换；对伺服电机，将相关技术参数提供给马达组由其重新绕制，经装配、接线、调试运行试验证明完全可以代替使用；传输信号经过发电机和配电室等强电区域，易产生干扰信号，我们对系统每个环节进行了逐一检查，改变了局部电缆走向，将不是屏蔽的电缆改为屏蔽电缆，并保证接地牢靠。

4.调整电动执行机构

对电动执行机构进行拆检，我们发现涡轮涡杆机构滚珠行程轨道不光滑，部分滚珠磨损严重，更换所有的滚珠，打磨不平轨道，改用耐高温的锂基脂作为转动部件润滑油；对阀门和电动执行机构进行重新组装，保证既能满足工艺需要，又能符合调节要求，合理调整刹车机构松紧程度；改变手操器的设定参数，不断修正执行机构动作灵敏度，使其既能不可能发生卡涩又不易造成振蕩而失控现象。

六、结束语

通过对于锅炉减温减压控制系统改造相关方面的问题研究，我们可以发现正确对其进行改造，既能够提升锅炉运作的效率，也能很大程度上减少其故障出现的频次。与此相关的人员应严格把握好减温减压控制系统改造与实现的具体举措。

参考文献

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