NELES 调节阀在减温减压改造中的应用

    一、工艺条件及改造前的工艺状况 

    在我公司自用蒸汽的工艺生产中，有一台关键设备为减温减压器，该设备将锅炉生产的蒸汽(在不通过汽轮机发电的情况下)从2 . 4 8 MP a 4 3 0℃，减温减压至0.35Mpa 170℃以满足公司其它用汽单位韵需求；该减温减压器上的减压阀和减温水分配阀为该减温减压器厂配套的，型号为Y45／Y 1 00-Dg150双座减压阀和 

    设备自公司生产以来，连续运行了 4年多，基本上能满足公司生产的要求：但在这4年多的运行期内，我们也发现该设备存在一些问题，主要今日焦点： 
 
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    表现在如下几方面： 

    ◆减压阀的泄露量大，特别是在蒸汽通过汽轮机发电的情况下，在该种条件下，该减压阀该是完全关死的，但由于双座阀本身的结构和产品质量等问题，该阀门在全关位置时仍有较大的蒸汽泄露量，造成了不必要的能源损耗，增大了生产成本。 

    ◆调节范围小：从双座阀的调节特性可知，该阀的调节范围比较小：根据工艺的实际操作情况来看，在锅炉小负荷运行时(蒸汽产能在l0T／h时)，该减压阀无法完成对蒸汽压力的调节，即在蒸汽流量小于10T／h时，无法对蒸汽压力进行调节。 

    ◆控制精度低，稳定性差：减压阀和减温阀的控制采用的是带伺服放大器角行程电动执行机构，执行机构与阀杆的联结采用的是杠杆：伺服放大器的型号过于陈旧，平衡和稳定度的调节过于复杂，由于用于伺服放大器和反馈板上的电子元件器件术经工业化处理，对环境的要求也较高，在高温和粉尘环境中工作不稳定：执行机构与阀的联结设计不合理，多支点的杠杆联结方式虽然满足了将角行程电动执行机构输出力的放大，但由于杠杆各联结点存在较大的机械缝隙，无法满足整个控制系统对控制精度及控制稳定性的要求，因此这两阀的控制精度和控制稳定性均较差，无法满足投自动的要求，自生产开车以来一直处于手动和．现场操作状况，控制精度低。 

    ◆日常维修量大，工艺操作困难：由于该控制系统上的设备在当时选型时均有一定的缺陷，此在实际运行时总是存在一些问题，每周均有2—3次的维修，而且工艺自开始生产以来就没有投上过自动，增加了工艺操作人员的操作难度。为了解决上述设备所存在的问题，更好的满足工艺安全生产的要求，我决定对该温减压器上的减压阀和减温水分配阀及其控制系统进行改造，根据工艺的要求及公司目前的生产状况，该两台阀应满足如下的工艺生产条件： 

    a)蒸汽减压调节阀： 

    工艺管径： 150mm(DN150、PN1O) 介质：蒸汽 温度：M ax 4 3 0℃ 

    流量： Q min 4T／h Q nor 15T／h Qmax20T/h 进口压力：2．45MPa 

    出口压力： O．35MPa 配电动执行机构：电源为220VAC／50Hz 

    输入信为： 4－20mA 阀位反馈信号为：4－2OmA 
 
    执行机构上带手动开／关手柄或手轮 

    b)减温水阀： 
    工艺管径： 32mm(DN32、PN１０) 介质：水 温度：lO8℃ 

    流量： Qmax2500kg／h 进口压力：3．OMPa 

    出口压力： 0．4MPa 配电动执行机构：电源为220VAC／50Hz 

    输入信号为： 4—2OmA 阀门反馈信号为：4—2OmA 

    执行机构上带手动开／关手柄或手轮 
    根据以上的工艺条件，我们将调韦阀和执行机构分开选型，首先确定执行机构，然后再选调节阀，再由调节阀的供货商提供成套。 

    二、电动执行机构的选型 

    根据工艺运行的需要及工艺人员的要求，此调节阀的执行机构我们决定选用电动执行机构，为此就我们所掌握的资料，经多方比较我们选择如下三家在世界范围内较知名的电动执行机构专业生产厂家。(1)日本KOSO (2)德国Auma (3)英国Rotork 
    经我们了解三家厂的产品基本情况如下： 

    厂家 
    KOSO 
    Auma 
    Rotork 
 
    产品原产地 
    中国鞍山 
    德国 
    英国 
 
    生产适用范围 
    化工、电厂 
    化工、电厂 
    化工、电厂 
 
    传动方式 
    皮带传动 
    齿轮传动 
    齿轮传动 
 
    手动操作 
    不带手轮 
    带手轮 
    带手轮 
 
    输出力矩 
    0N·M-1500 N·M 
    30 N·M-32000 N·M 
    30 N·M-30000 N·M 
 
    适用环境温度范围 
    -10℃-+60℃ 
    -25℃-80℃ 

    0℃-+120℃ 
    -25℃-80℃ 
    过载保护 
    无过载保护 
    有过载保护 
    有过载保护 
    从以上三种产品中，我们选择了德国的 Auma电动执行机构： 

    1>环境温度： 
    目前我公司正在用的减温减压器附 近的环境温度我们实测为： 离阀座 10cm处 的温度为 220℃左右，在此点往上再上移15cm，此处温度为7 2℃，而目前厂应用了3000多台套，具体在类似我公 

    所用的电动执行机构处的温度为56℃．根据我们这几年的使用KOS o的经验来看，KOSO对环境温度是小于6 O℃，但在57℃左右时，此电动机构即出现工作不正常的情况。因此，KOSO的电动执行机构不能用于此减温减压器上，而Auma及Rotork的工作范围为-25℃～80℃，且Auma还有一种高温型的，可将适用环境温度范围扩展为O℃．120℃，而在我们的此处应用中，选用．25℃～8O℃的普通型即可。 

    2>输出力柜： 
    目前我公司20T／h减压阀上的伺服电机额定输出力柜为25ON·M，但在给减压阀出力时应了一个杠杆，将此力放大了6倍(现场杠杆力臂分别为65cm比11cm)。这样对此减压阀的输出力矩实际上在15OON·M左右，而从上表中可以看出，l500N·M的力矩输出对KOSO电动执行机构来说已是上限了，没有余量，因此只Auma及Rotork可以。 

    3>应用情况： 
    ◆KOSO电动执行机构在我公司电站已有较多的应用，在较低的环境温度(53℃以下)，小力矩输出(5OON．M以下)的条件下使用情况较好，维修量也较少，这几年的运行也较满意。 

    ◆ Auma电动执行机构我公司的维修人员有对该产品的使用及维修经验，据维修人员反映，此执行机构在用了十几年后，，均能一直很好的工作，维修量极少，建设我们用此执行机构。 
    ◆Rotork电动执行机构在我们的兄弟单位有应用，该厂的电站有几台调节阀也是用的Rotork的电动执行机构，使用了一年多，工作一直很好，几乎没有维修量。 
    ◆在性能价格方面，经我们的了解比较，Auma价格在二者间。 
    三、调节阀选型 
    由于调节阀的选型，涉及到的因素较多，考虑的因素也很复杂，涉及到多个专业，不是此方面的专业厂家，有些因素怕考虑不到，而且此设备对我们来说既关键又投资高，因此在选择供货商时，我们约定了如下原则： 
    • 厂家必须具备完善的售后服务，提供及时的技术支持。 
    • 必须是世界上有名的且在此方面有较优良的生产及服务业绩的大生产厂家，此点主要从产品质量和信誉上考虑。 
    • 价格上必须要有竞争力。