华润电力采暖供热及工业供热分别从汽轮机四段和五段抽汽管道引出，每段管道上都装有快关调节阀气缸，以调节抽汽压力。机组出现故障时，快关电磁阀失电使快排阀动作，快速将快关调节阀气缸内压缩空气排出，然后快关调节阀快速关闭，防止蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速。采暖供热及工业供热快关调节阀作为居民采暖供热及周围企业工业生产供热的重要阀门，若因故障而关闭，则供汽中断，将对居民采暖及工业供热产生非常大的影响。
采暖供热及工业供热抽汽快关调节阀为气动阀，作用方式为气开式。正常运行时，它通过气动定位器控制阀门开度，控制抽汽压力。快关电磁阀一直带电，气源通过快关电磁阀将控制气接入快排阀，使快排阀保持接通，而气源通过定位器控制气动放大器来调节进入气缸的气源，调节供热快关调节阀的开度。
当遇到紧急情况时，需要快速关闭快关调节阀门，防止蒸汽倒流，如果只靠定位器控制排气，排气量较小，气缸容积较大，不能快速将气缸内压缩空气排出，就无法达到快速关闭的要求。此时，只能通过快关电磁阀失电，使快排阀切断进汽，并快速将将气缸内压缩空气排出，保证供热抽汽快关阀快速关闭。采暖供热及工业供热抽汽快关调节阀控制原理如图1所示。
图1 原供热快关调节阀控制原理图
控制气是由压缩空气气源通过定位器和快关电磁阀输出的控制气源，定位器输出的控制气调节进入快关调节阀气缸，快关电磁阀输出的控制气控制快排阀的通断。
1 存在的问题
①供热快关调节阀运行时，多次突然关闭，关闭后又会立即打开，开关几次后就恢复正常，过段时间会再次出现这种现象。
②供热快关调节阀在运行中出现小幅摆动。摆动的时候，定位器会有进、排气现象，判断为定位器故障。更换了定位器，供热快关调节阀依然存在小幅摆动问题。
2 原因分析
2.1 快关电磁阀故障
快关电磁阀安装在阀门执行机构本体上，抽汽管道运行时振动较大，电磁阀插头容易松动，造成快关电磁阀时而失电，阀门时而快开快关。最初判断为执行机构选型不对，力矩不够，快关调节阀前后差压大，造成阀门摆动。厂家重新核算，执行机构力矩没有问题。
现场观察发现，快关调节阀在摆动的时候伴随着快排阀快速排气，说明故障是由快排阀排气造成的。造成快排阀排气的设备只有快关电磁阀。检查快关电磁阀，发现快关电磁阀线圈插针磨损严重，造成电磁阀线圈电源不稳定，电磁阀偶尔失电。
2.2 气动放大器故障
气动放大器控制原理如图2所示。从减压阀输入气源压力(Supply),信号接口输入信号压力(Iput Signal),上方膜片和下方膜片组合件受力一起向下移动压主底盘，气源通过输出口(Out)向执行机构供气。出口压力和信号压力保持平衡时，上方膜片回到原位，使信号压力和输出压力保持1：1。相反，如果输出压力大于信号压力，膜片组合件会向上移动，气源通过排气环向大气排气。快关调节阀运行中小幅摆动问题是调节螺栓的位置不合适造成的。根据信号压力变化，输出压力的灵敏度可以通过调节螺栓调节，改善系统的稳定性。
图2 气动放大器控制原理
3 优化措施
3.1 优化快关电磁阀控制系统
原控制系统快关电磁阀只有一个，当电磁阀控制系统有故障时，快关电磁阀失电，阀门会快速关闭。为防止误动，在原快关电磁阀系统上并联一个快关电磁阀，并且电磁阀快关指令分别从两个通道输出，电源分别取自不同开关，减少由于电磁阀系统故障引起误动的可能性。改造后供热快关调节阀控制原理图如图3所示。出现跳机、供热退出等正常触发条件时，快关电磁阀1和快关电磁阀2同时失电，保证供热快关调节阀快速关闭。
3.2 气动放大器调节优化
供热快关调节阀的控制气源管接头较多，难免会出现接头漏气的现象，而定位器气动放大器对压力特别敏感，出现控制气源压力波动时，定位器气动放大器就会动作，阀门就会摆动。根据定位器气动放大器的工作原理，我们将各控制气源接头进行紧固，并查漏，保证接头无漏气问题。最主要的工作是调节定位器气动放大器的调节螺栓，在运行中反时针旋动气动放大器的调节螺栓，减小定位器气动放大器的灵敏度。调整好调节螺栓后，将锁紧螺栓紧固，并画上标记线，每天巡检时，检查调节螺栓是否活动移位，保证定位器控制系统的稳定性。
图3 改造后的供热快关调节阀控制原理图
4 结语
对供热快关调节阀控制系统进行优化，解决了供热快关调节阀控制系统存在的缺陷。正常运行中，供热无法中断，因此要充分利用停运机会，查找出故障原因，采取有效措施，避免问题反复出现。
(对常带电运行的控制设备，如快关电磁阀，要有运行监测手段，或有定期试验手段，如增加1个试验回路，也都是优化消缺的重要措施。
作者：程小欢、刘万万
