智能型变频电动调节阀在锅炉系统应用

    一、智能型变频电动调节阀在锅炉系统应用

    目前在蒸汽锅炉给水电动调节阀产品选型、使用中存在严重的问题，其自动上水系统的稳定性，精确控制（一）蒸汽锅炉上水自动控制系统对锅炉运行重要性。

    按相关规定，每小时蒸发量大于6吨的锅炉都应使用仪表控制调节阀上水，调节时应连续均匀向锅炉供水。在锅炉运行中水位规定应保持在正常水位，并允许在正常水位各25mm以内波动。水位波动越小对锅炉运行越稳定、安全，供汽质量越好。同时对蒸汽锅炉自动给水系统质量提出了更高要求。

    1. 控制不好危及锅炉安全运行。锅炉运行时，水位的变化主要是由于锅炉负荷变化引起的。当用蒸汽多时，水位下降就多；用汽少时，水位下降就少。锅炉水位过高，会出现蒸汽带水，甚至发生满水事故；水位过低，又会酿成锅炉爆炸事故，危及人身安全和设备损失。此外因负荷突然变化造成假水位，还会造成调节系统误操作。

    2. 控制不好汽压不稳。给水量增加，直接影响的水位上升，但是汽压下降更灵敏。这是因为给水温度低于炉水温度，当给水量增加，在炉内就要多吸收热量，因此用来蒸发炉水的热量要减少，汽压显然要下降。同样道理，给水量减少，水位下降，汽压要上升。

    3. 控制不好汽温不稳。给水量增加，汽温要下降，这是因为给水量增加时，汽压下降，炉水温度下降，水冷壁在炉膛吸收的辐射热量要增加，使炉膛出口烟汽温度下降，导致汽温下降。同样道理，给水量减少时，汽温要上升。

    （二） 目前锅炉自动上水现状及控制难点

    经过我们对一些企业蒸汽锅炉上水现状进行调查发现，流量以至达到锅筒水位波动范围最小化而被人们忽略，有的已经构成了安全的隐患，时时威胁着锅炉的安全的运行。主要存在问题有如下几个方面：

    1. 经常烧毁电动执行器电机；

    2. 调节阀杆经常顶弯；

    3. 调节阀杆不停地上下动作，造成阀杆磨损严重导致阀杆部位漏水；

    4. 锅炉的水压力表指针不停地摆动，供水压力及水位波动较大。根本原因所用电动调节阀不能与系统适配。

    锅炉供水调节阀有以下四个特殊性：

    1. 电动调节阀两端压差大，一般三十吨左右蒸发量的锅炉调节阀入口水压力可达2MP左右，出口水压力可达1.2MP左右，要求电动执行器电机输出力矩（负载重）较大；

    2. 经除氧罐给水温度可达1000C，使调节阀体温度较高，不利于电机散热，如果调节系统出现震荡，易烧毁电动执行器电机；

    3. 锅炉汽包液位时间常数小，调节过程易出现系统易振荡（表像是电动调节阀上下动作不停止）特别是采用三冲量调节器控制，由于选取三个参量，精度较高，控制周期较短，普通“电子式”电动调节阀不相适应，阀杆上下动作频繁，经常摩擦磨损过快出现漏水；

    4. 蒸汽锅炉上水环节属于十分重要环节，要求电动调节阀可靠性好，出现故障不能上水锅炉危险性较大。

    目前一些锅炉给水用电动调节阀大都是“电子式伺服放大器”带动的调节阀，这种电动调节阀是不能根据信号偏差大小来改变其执行器电动机的速度。因为只变方向、不变速度势必会使用系统调节精度受到限制，对开关型或一般变化缓慢的控制对像控制精度要求不高场合可以使用，但像蒸汽锅炉负荷变化较大的场合担当自动上水调节阀是难以达到较好的自动控制效果。另外电动调节阀都使用单相交流电动机作为控制电机，而单相交流电动机有两个弱点：