1号机组FISHER气动调阀分体式定位器整改分析报告

1号机组FISHER气动调阀分体式定位器整改分析报告

李明

（广东惠州平海发电厂有限公司广东惠州516363）

摘要：我厂FISHER调阀配备DVC6000定位器和3582i定位器，在使用过程中受到阀位反馈、阀门行程、电子元件老化等条件制约，使用效果不理想。我们针对使用过程中出现的问题进行总结，分析、归纳，寻找产生问题的根本原因。目前DVC6000和3582i定位器均有升级替代产品。升级后的产品，可以解决阀位反馈和阀门行程问题，再通过经济性的分析，我们决定用DVC6200定位器替代DVC6000定位器。

关键词：定位器；阀位反馈；阀门行程；升级

1概述

广东惠州平海发电厂有限公司（平海电厂）1号机组汽机侧Fisher气动调节阀采用DVC6000系列定位器和3582i系列定位器，定位器是气动调节阀的主要附件，与调阀气缸配套使用，它接受控制系统的指令信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当阀门动作后，阀杆的位移反馈到定位器，阀位状况通过电信号传给控制系统。

目前，平海电厂1号机组高加正常疏水、危急疏水调阀等和小机轴封密封水温度调阀分别采用DVC6010、DVC6020以及3582i型定位器。该型定位器无阀位信号远传功能，均安装了独立的Topworx型机械式阀位反馈装置。定位器数量及相关使用情况详见表1。

表11号机组FISHER定位器使用情况统计

2使用情况

自2010年1号机组投产以来，随着使用年限的增加定位器出现如下问题：

（1）部分定位器出现与阀门行程不匹配情况，定位器行程摆臂已经到达极限位置，导致部分阀门已经无法正常定位；

（2）DVC6010、DVC6020定位器的反馈性能逐渐变差，已无法正常测量阀门实际位置；

（3）3582i系列定位器为机械式定位器，长时间使用后出现定位器调节不线性、零位和满位漂移现象，设备可靠性低，在实际使用过程中无法满足阀门调节需求。故障信息统计详见表2：

表21号机组Fisher定位器故障情况统计

3原因分析

气动阀门定位器从控制系统接收4~20mA直流电流信号精密调节阀门开度，然后通过反馈装置测量阀门实际位置供运行人员监视，所以定位器需要与阀门相匹配，并能如实的反馈调门的实际开度。

3.1定位器行程与阀门行程不匹配

定位器的行程摆臂根据阀门出厂时的行程确定，仅留有很小的调节余量。机组投产后，阀芯长时间被蒸汽冲刷，机务人员的阀芯打磨，导致阀芯行程一直增大。目前，高加危急疏水调节阀、除氧器辅汽供汽压力调节阀、低加蒸汽至辅联压力调节阀的定位器（共8个）摆臂已经都调整到定位器极限位置，继续使用将导致定位器无法整定。

3.2定位器阀位反馈不准确

与DVC6010、DVC6020以及3582i型定位器配套使用的Topworx型或4211型反馈装置，采用机械式传动原理，通过可变电阻器测量阀门实际位置，经逻辑运算转换成4—20mA信号用于DCS显示。可变电阻器在使用过程中需要确定测量的线性区，超出线性区会导致测量不准确。在使用过程中定位器需要始终监测电阻器阻值，长时间使用后就会出现测量不准确，测量线性区域变小，无法满足阀门全部行程。目前现场使用的阀位反馈装置偏差都在5%以上，已无法准确反映阀门实际开度。

3.33582i（机械式）定位器调节性能差

3582i定位器为机械式定位器，独立线性度为输出信号量程的±2%，定位器本身设计误差较大。图1为3582i定位器结构示意图。

图13582i型定位器结构示意图

现场定位时，检修人员需要一直调整平衡梁的角度和位置，不断减小位置偏差，但是无法确定一个相对准确的位置；定位器中波纹管的弹簧，在阀门动作时需要不断的收缩和释放，长时间使用后就容易改变弹簧的特性曲线，导致阀门行程不准确。

3.4电子元件老化

自2010年投产以来已经使用了8年时间，现场使用的DVC6010、DVC6020定位器处理相关信号的电子元件，受现场低频振动和环境温度影响，电路板已经出现不同程度的老化现象。

4安全隐患

机组在运行过程中，需要对现场重要阀门进行准确控制，同时运行人员需在线实时监视阀门实际位置。阀门调节性能及设备可靠性会对机组运行经济性和安全性造成较大影响。

（1）高加正常疏水调节阀定位器采用DVC6010定位器，高加正常疏水调节阀在机组运行时，多次出现阀门卡涩现象，由于阀门反馈不准确，运行人员无法及时判断出故障原因，延误故障处理的时间。阀门卡涩会严重影响高加正常控制，甚至导致高加解列，威胁机组安全运行。

（2）高加危急疏水调节阀定位器采用DVC6010定位器，由于阀芯冲刷较严重，导致定位器的摆臂都到达极限位置，若不采取技术措施会导致阀门整定不准确，甚至无法整定。若出现定位器整定故障导致阀门内漏，会对机组经济性产生较大影响。

（3）由于反馈装置故障，目前高加危急疏水调节阀的的阀位反馈取自该阀的指令信号。若定位器的机械传动结构在机组运行中发生故障，会导致运行人员无法监视阀门状态，同时失去对阀门的控制手段。

5解决方案

受阀门本体与气缸安装尺寸限制，Fisher阀门只能配套采用Fisher品牌定位器。针对平海电厂高加正常、危急疏水调节阀定位器故障情况，热控专业建议采用将其更换为DVC6200型定位器，较DVC6010型相比，该产品调节精度相同，但设备可靠性、性价比明显较高。表3为DVC6010、DVC6200型定位器使用情况统计。

表3DVC6010、DVC6200型定位器使用情况对比

6更换建议

基于现场使用的DVC6010、DVC6020、3582i定位器，存在较多的问题，建议尽早采取相关技术措施，防止调节失常危及设备和机组的安全运行。

鉴于高加正常、危急疏水调节阀直接影响机组运行安全与经济性。经热控专业组与运行人员共同讨论，建议利用2018年1号机组检修机会，对上述设备中使用DVC6020型阀门定位器进行更换，将其更换为DVC6200型产品，其中每台DVC6200定位器费用约1.4万，安装附件（含磁条）约0.55万，总费用约20万。

参考文献：

[1]江浩，王浩．华能山东分公司供热能耗指标专项研究[R]．西安：西安热工研究院有限公司，2010：7-12．

[2]杨世铭，陶文铨.传热学[M]．4版．北京：高等教育出版社，2006：37-45.