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【摘 要】安阳电厂水处理车间阀门已运行有十多年，设备陈旧，操作不灵活，反馈不正常，经常出现问题，热控人员需要经常处理缺陷，同时也无法实现远方操作，在已有阀门控制程序的基础上，对就地电磁阀箱进行了改造。从设备安全和经济的角度方面考虑，不同阀门采用不同的控制方案，重要阀门采用双作用电磁阀控制，一般阀门采用单作用电磁阀控制，从控制方式上分远方操作和手动操作，从最大程度上满足运行人员的操作要求，当阀门出现故障，总结了一套检修操作方案，确保能快速、准确找到问题并进行处理，为机组安全运行提供保障。
【关键词】水处理；阀门；电磁阀
0.引言
水处理车间在电厂中一直处在非常重要的位置上，它向全厂提供用水，包括锅炉给水、热网用水、各重要辅机冷却用水、凝汽器用水等等。安阳电厂水处理车间自运行以来，已有十余年的时间，设备出现不同程度的老化，其中表现最为突出的是阀门老化、操作不灵活，反馈不能正常反映阀门状态等一系列问题。
随着安阳电厂1、2号机组的新建，水处理车间也进行了改造，首先是控制系统的改造，由原来的西门子公司的PLC控制系统改造成日立DCS控制系统。虽然日立控制系统中已经做好了水处理控制阀门的程序，但是与原有就地阀门电磁阀箱还没有建立起关系，这段期间运行人员只能在就地操作阀门，无法实现远方操作，这给运行人员带来了不小的劳动量。
1.阀门控制的基本结构
运行人员通过操作员站发出控制指令，传送到数据处理单元，将信号送至就地电磁阀箱，或者直接在电磁阀箱面板上发出开门指令，使电磁阀动作，最终使阀门达到运行人员的要求。同时，将阀门的动作状态反馈给就地电磁阀箱和操作员站。
2.改造主要设备
本次改造主要是虚线框里的内容，即对电磁阀箱进行改造。改造后使用的设备主要有：
2.1气管路
采用的是外径为10CM的不锈钢管路。管子在铺设时的坡度符合要求，管路铺设整齐、美观、固定牢固，成排铺设的管路，其弯头弧度一致。就地电磁阀箱内管路与导线分开铺设，并保持一定距离。[2]
2.2空气过滤减压阀
采用的是NUMATICS型号为P22BG03GQ的装置。它能够调节出口压力，并保持出口压力稳定，同时还能够净化压缩空气。
2.3继电器
采用的是OMRON的，使用了两种型号，分别是MY4NJ和MY2NJ，即四对常开接点四对常闭接点和两对常开接点两对常闭接点。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
2.4电磁阀
采用的是NUMATICS牌子的设备，它也有两种型号，L12BA452OG00040（单作用）、L12BB452OG00040（双作用）。通过电磁阀的动作，来改变阀门进气管路和出气管路的通断，从而控制阀门开和关。
2.5反馈装置
也叫做阀门回信器，型号为ALS10，类型为机械式限位开关。例如，阀门在全開状态，开反馈装置接点应该闭合，开反馈回路接通，去反映阀门状态，该装置提供的是干接点。
2.6转换开关
采用的是APT型号为LW39-16B-6KC-202/2装置，它有三种状态：远方操作、就地操作和检修状态。
2.7就地/远方状态指示灯
采用的是APT型号为AD16-22C，电压为220V交流，在就地电磁阀箱面板上用来指示控制方式的。
2.8阀门状态指示灯和按钮
为组合式的，采用的是APT的装置。
2.9阀门气动执行器
采用的是上海双中自动化仪表有限公司，型号为GTD～110，供气压力为0.3至0.7MPa，输出力矩为111.7至260.5N/M，旋转角度为0～90°。是用来帮助驱动阀门动作的装置。
2.10阀门
水处理车间的阀门基本上都是两位阀门，即非开即关式阀门，只有两种状态：全开状态和全关状态。本次改造阀门采用的是气动蝶阀，蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件，以实现启闭动作的阀门。蝶阀主要作截断阀使用，主要用于低压大中口径管道上。
3.阀门的控制方式
阀门的控制方式有两种操作方式：就地操作和远控操作。
3.1就地控制
是指把就地控制箱的切换开关打到“就地”，通过控制电磁阀箱面板上的开关按钮动作阀门。此时画面能显示阀门状态，远控被闭锁，不能从画面远方操作该阀门。
3.2远方控制
是就地电磁阀箱的切换开关切换到“远方”位置，就可以在画面上实现远方操作，远方操作又分为自动运行和手动运行方式。
3.2.1手动运行方式
所有在远方状态的阀门均可以单独点击，通过弹出的操作框打开或者关闭阀门。
3.2.2自动运行方式
通常是指在顺序控制下进行的，当满足一定的设定时间或者其他设备状态，无需单独手动开关阀门，从而实现自动控制功能。[1]
3.3检修状态
当就地电磁阀箱面板上的切换开关打到“检修”位置时，就地控制电源和远方控制电源全部失电，也就是无论就地还是远方都不能对阀门进行操作，防止阀门被操作，同时还能有效的防止检修人员在工作时发生触电事故。
4.就地电磁阀箱控制原理
水处理车间阀门控制主要有两种类型：单作用电磁阀控制和双作用电磁阀控制。
4.1双作用电磁阀控制原理
工作原理如图2所示 当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，经过开继电器的一个常闭接点，最终使电磁阀一侧线圈动作，开门气路导通，通过气动执行器作用到阀门上，使阀门转动90°，处于完全打开状态，此时开反馈接点闭合，开继电器线圈带电，开继电器的常开接点闭合，面板开指示灯亮，为红色。开继电器的另一个常开接点闭合，去操作员站指示阀门为全开状态。而开继电器的一个常闭接点断开，防止阀门在全开状态下，再发开阀门指令。远方关闭阀门也是相同原理。
将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮，假设阀门处于关闭状态，按下开门按钮SA，电磁阀另一侧线圈动作，开门气路导通，阀门完全打开，其他与远方操作相同，手动关阀也是同样道理，不在赘述。
4.2单作用电磁阀控制原理
工作原理如图3所示
当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。这与双作用电磁阀是一样的。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，电磁阀带电，开门气管路导通，阀门旋转90°，处于全开状态。开反馈接点接通，开继电器带电，开继电器常开接点闭合，面板上门的全开指示灯亮（红色），同时去DCS系统在操作员站上显示阀门为全开信号。当关闭阀门时，控制回路被断开，电磁阀失电，在弹簧作用下复位，阀门旋转90°关闭，把切换开关打到就地控制位置，将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮。单作用的阀门控制，只有一个手动开关和阀门状态指示灯，假设阀门处于关闭状态，按下手动开关，电磁阀带电，阀门打开，指示灯为红色。当关闭阀门时，在就地电磁阀箱控制面板上再按一下此手动开关，控制回路被断开，电磁阀失电，阀门关闭，指示灯灭。
4.3两种控制作用比较
水处理采用的阀门控制之所以采用这两種方式，是根据设备的重要程度即安全性和经济性两方面考虑的。采用双作用电磁阀控制的阀门都是比较重要的阀门，并且这些阀门平时用的时间也较长，阀门打开或关闭后电磁阀不带电，此时即使系统失电也不会改变阀门的状态，比如水处理的各个床的进水门和出水门，可以保证源源不断向机组提供给水，保证机组安全。
对于采用单作用电磁阀控制的阀门，只要阀门处于开状态，电磁阀就一直带电，所以它用在不频繁使用的场合，要求没有那么高，它的缺点是系统一旦失电，处于全开的阀门会自动关闭。但是单作用的电磁阀要比双作用的电磁阀便宜。所以，根据对各阀门的不同要求综合考虑，采用不同的控制方式。
5.阀门控制系统检修方法
当阀门出现故障不能正常动作时，一般常采用以下方式检查：
（1）检查系统电源是否正常，检查电源开关状态，电压是否符合要求。
（2）检查系统气源是否正常，提供的总气源一般在6bar左右。如果压力太低，阀门就无法正常动作。
（3）确认是就地不能操作还是远方不能操作。然后根据原理图对相应的控制回路进行检查。
（4）在控制回路中，每一个设备都可能是一个故障点，包括接线的端子排在内，应进行认真仔细的排查，最终找到故障点。
（5）对故障点进行分析，对其进行修理或者更换。
（6）处理后，再次进行验证，保证阀门确实能正常工作，并恢复安全措施。
6.结束语
通过我厂对水处理车间阀门控制系统的改造，实现了对设备的多种控制方式，减轻了运行人员的劳动强度，为顺序控制提供前提条件，为机组的安全运行提供了安全保障。
【参考文献】
[1]刘寅，邵亚东，王海霞等.大唐安阳发电厂企业标准.大唐安阳发电厂标准化委员会发布，2011.
[2]于东国.热工仪表与控制装置部分.中国电力出版社，2008.
【关键词】水处理；阀门；电磁阀
0.引言
水处理车间在电厂中一直处在非常重要的位置上，它向全厂提供用水，包括锅炉给水、热网用水、各重要辅机冷却用水、凝汽器用水等等。安阳电厂水处理车间自运行以来，已有十余年的时间，设备出现不同程度的老化，其中表现最为突出的是阀门老化、操作不灵活，反馈不能正常反映阀门状态等一系列问题。
随着安阳电厂1、2号机组的新建，水处理车间也进行了改造，首先是控制系统的改造，由原来的西门子公司的PLC控制系统改造成日立DCS控制系统。虽然日立控制系统中已经做好了水处理控制阀门的程序，但是与原有就地阀门电磁阀箱还没有建立起关系，这段期间运行人员只能在就地操作阀门，无法实现远方操作，这给运行人员带来了不小的劳动量。
1.阀门控制的基本结构
运行人员通过操作员站发出控制指令，传送到数据处理单元，将信号送至就地电磁阀箱，或者直接在电磁阀箱面板上发出开门指令，使电磁阀动作，最终使阀门达到运行人员的要求。同时，将阀门的动作状态反馈给就地电磁阀箱和操作员站。
2.改造主要设备
本次改造主要是虚线框里的内容，即对电磁阀箱进行改造。改造后使用的设备主要有：
2.1气管路
采用的是外径为10CM的不锈钢管路。管子在铺设时的坡度符合要求，管路铺设整齐、美观、固定牢固，成排铺设的管路，其弯头弧度一致。就地电磁阀箱内管路与导线分开铺设，并保持一定距离。[2]
2.2空气过滤减压阀
采用的是NUMATICS型号为P22BG03GQ的装置。它能够调节出口压力，并保持出口压力稳定，同时还能够净化压缩空气。
2.3继电器
采用的是OMRON的，使用了两种型号，分别是MY4NJ和MY2NJ，即四对常开接点四对常闭接点和两对常开接点两对常闭接点。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
2.4电磁阀
采用的是NUMATICS牌子的设备，它也有两种型号，L12BA452OG00040（单作用）、L12BB452OG00040（双作用）。通过电磁阀的动作，来改变阀门进气管路和出气管路的通断，从而控制阀门开和关。
2.5反馈装置
也叫做阀门回信器，型号为ALS10，类型为机械式限位开关。例如，阀门在全開状态，开反馈装置接点应该闭合，开反馈回路接通，去反映阀门状态，该装置提供的是干接点。
2.6转换开关
采用的是APT型号为LW39-16B-6KC-202/2装置，它有三种状态：远方操作、就地操作和检修状态。
2.7就地/远方状态指示灯
采用的是APT型号为AD16-22C，电压为220V交流，在就地电磁阀箱面板上用来指示控制方式的。
2.8阀门状态指示灯和按钮
为组合式的，采用的是APT的装置。
2.9阀门气动执行器
采用的是上海双中自动化仪表有限公司，型号为GTD～110，供气压力为0.3至0.7MPa，输出力矩为111.7至260.5N/M，旋转角度为0～90°。是用来帮助驱动阀门动作的装置。
2.10阀门
水处理车间的阀门基本上都是两位阀门，即非开即关式阀门，只有两种状态：全开状态和全关状态。本次改造阀门采用的是气动蝶阀，蝶阀是用随阀杆转动的圆形蝶板作启闭件，以实现启闭动作的阀门。蝶阀主要作截断阀使用，主要用于低压大中口径管道上。
3.阀门的控制方式
阀门的控制方式有两种操作方式：就地操作和远控操作。
3.1就地控制
是指把就地控制箱的切换开关打到“就地”，通过控制电磁阀箱面板上的开关按钮动作阀门。此时画面能显示阀门状态，远控被闭锁，不能从画面远方操作该阀门。
3.2远方控制
是就地电磁阀箱的切换开关切换到“远方”位置，就可以在画面上实现远方操作，远方操作又分为自动运行和手动运行方式。
3.2.1手动运行方式
所有在远方状态的阀门均可以单独点击，通过弹出的操作框打开或者关闭阀门。
3.2.2自动运行方式
通常是指在顺序控制下进行的，当满足一定的设定时间或者其他设备状态，无需单独手动开关阀门，从而实现自动控制功能。[1]
3.3检修状态
当就地电磁阀箱面板上的切换开关打到“检修”位置时，就地控制电源和远方控制电源全部失电，也就是无论就地还是远方都不能对阀门进行操作，防止阀门被操作，同时还能有效的防止检修人员在工作时发生触电事故。
4.就地电磁阀箱控制原理
水处理车间阀门控制主要有两种类型：单作用电磁阀控制和双作用电磁阀控制。
4.1双作用电磁阀控制原理
工作原理如图2所示 当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，经过开继电器的一个常闭接点，最终使电磁阀一侧线圈动作，开门气路导通，通过气动执行器作用到阀门上，使阀门转动90°，处于完全打开状态，此时开反馈接点闭合，开继电器线圈带电，开继电器的常开接点闭合，面板开指示灯亮，为红色。开继电器的另一个常开接点闭合，去操作员站指示阀门为全开状态。而开继电器的一个常闭接点断开，防止阀门在全开状态下，再发开阀门指令。远方关闭阀门也是相同原理。
将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮，假设阀门处于关闭状态，按下开门按钮SA，电磁阀另一侧线圈动作，开门气路导通，阀门完全打开，其他与远方操作相同，手动关阀也是同样道理，不在赘述。
4.2单作用电磁阀控制原理
工作原理如图3所示
当总电源开关闭合，转换开关打到远方控制时，就地电磁阀箱控制面板上的远方控制指示灯亮，去DCS的自动允许接通，做为实现远方操作的前提条件。这与双作用电磁阀是一样的。假设阀门为关闭状态，此时在操作员站发出打开阀门指令，电磁阀带电，开门气管路导通，阀门旋转90°，处于全开状态。开反馈接点接通，开继电器带电，开继电器常开接点闭合，面板上门的全开指示灯亮（红色），同时去DCS系统在操作员站上显示阀门为全开信号。当关闭阀门时，控制回路被断开，电磁阀失电，在弹簧作用下复位，阀门旋转90°关闭，把切换开关打到就地控制位置，将转换开关打到就地控制，面板上的就地控制指示灯亮。单作用的阀门控制，只有一个手动开关和阀门状态指示灯，假设阀门处于关闭状态，按下手动开关，电磁阀带电，阀门打开，指示灯为红色。当关闭阀门时，在就地电磁阀箱控制面板上再按一下此手动开关，控制回路被断开，电磁阀失电，阀门关闭，指示灯灭。
4.3两种控制作用比较
水处理采用的阀门控制之所以采用这两種方式，是根据设备的重要程度即安全性和经济性两方面考虑的。采用双作用电磁阀控制的阀门都是比较重要的阀门，并且这些阀门平时用的时间也较长，阀门打开或关闭后电磁阀不带电，此时即使系统失电也不会改变阀门的状态，比如水处理的各个床的进水门和出水门，可以保证源源不断向机组提供给水，保证机组安全。
对于采用单作用电磁阀控制的阀门，只要阀门处于开状态，电磁阀就一直带电，所以它用在不频繁使用的场合，要求没有那么高，它的缺点是系统一旦失电，处于全开的阀门会自动关闭。但是单作用的电磁阀要比双作用的电磁阀便宜。所以，根据对各阀门的不同要求综合考虑，采用不同的控制方式。
5.阀门控制系统检修方法
当阀门出现故障不能正常动作时，一般常采用以下方式检查：
（1）检查系统电源是否正常，检查电源开关状态，电压是否符合要求。
（2）检查系统气源是否正常，提供的总气源一般在6bar左右。如果压力太低，阀门就无法正常动作。
（3）确认是就地不能操作还是远方不能操作。然后根据原理图对相应的控制回路进行检查。
（4）在控制回路中，每一个设备都可能是一个故障点，包括接线的端子排在内，应进行认真仔细的排查，最终找到故障点。
（5）对故障点进行分析，对其进行修理或者更换。
（6）处理后，再次进行验证，保证阀门确实能正常工作，并恢复安全措施。
6.结束语
通过我厂对水处理车间阀门控制系统的改造，实现了对设备的多种控制方式，减轻了运行人员的劳动强度，为顺序控制提供前提条件，为机组的安全运行提供了安全保障。
【参考文献】
[1]刘寅，邵亚东，王海霞等.大唐安阳发电厂企业标准.大唐安阳发电厂标准化委员会发布，2011.
[2]于东国.热工仪表与控制装置部分.中国电力出版社，2008.