660MW機組PCV閥在四種控制方式下的可靠動作分析

朱寶峰　趙春宇

摘 要：PCV閥可以保護大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運行。為了保證PCV閥的可靠動作，一般會設置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動風險，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動作的前提條件。

關鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動；閉鎖

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護安全閥，減少安全閥的動作次數。當過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時，PCV閥將自動打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動作，當過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時，PCV閥將自動關閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口?？刂齐姶砰y為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當其中一組線圈帶電時，電磁閥閥芯移位，其相對應的氣路導通，而另一路對大氣泄壓，氣缸做活塞運動帶動閥門動作；當另一組線圈帶電時，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運動的方向相反。由此可見，通過對電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關的動作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動作的靈活性，其動作的方式大致分為自動和手動兩種。自動控制方式又分為壓力保護控制和DCS遠控指令控制；手動控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“自動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動控制回路，默認接通的將是壓力保護控制回路，壓力保護控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點與壓力控制器的動作觸點構成PCV閥的開/關回路作用于開/關閥的電磁閥線圈。當主汽壓力超過PCV閥設定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當主汽壓力低于回座值后，PCV關閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關閥回路，PCV閥將自動關閉。

2.2.2 手動控制回路

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“手動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關閉PCV閥。此時，旁路所有的自動控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動作會更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動分析

3.1 防誤動措施

大多數壓力控制保護回路多采用壓力開關，但是大量程的壓力開關在機組大范圍變負荷或異常工況時，主蒸汽壓力信號往往變化很大，但壓力開關的設定值很容易因為周圍振動和高溫環境而遷移，從而導致PCV閥的誤動或拒動。為了避免PCV閥的誤動，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關的控制。這種測量、控制方式可增強測量的準確性和保護動作的可靠性，同時避免了壓力開關的彈簧管因環境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數發生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導致動作值降低，控制回路提前動作，從而造成PCV閥誤動作。

3.2 手、自動控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進行切換的，因此在自動模式下，任何手動操作都是無效的；如果在手動模式下，自動回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護回路的閉鎖

自動控制回路默認接通的是壓力保護回路，因此，即使發生運行狀況異常，并且來不及人為操作時，壓力保護回路也會正確動作。如果壓力保護回路發生故障時，操作人員也可以遠程開啟PCV閥。當操作人員誤開啟PCV閥時，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而關閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而開啟。

4 結束語

在鍋爐的實際運行中，PCV閥保護的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動作，降低誤動率和拒動率，以及發生拒動和誤動后迅速進行糾偏，是設計PCV控制回路時必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對鍋爐的安全、經濟運行具有實際意義。

參考文獻

[1]章德龍.600 MW火電發電機組培訓教材——鍋爐設備及其系統[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout

摘 要：PCV閥可以保護大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運行。為了保證PCV閥的可靠動作，一般會設置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動風險，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動作的前提條件。

關鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動；閉鎖

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護安全閥，減少安全閥的動作次數。當過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時，PCV閥將自動打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動作，當過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時，PCV閥將自動關閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口?？刂齐姶砰y為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當其中一組線圈帶電時，電磁閥閥芯移位，其相對應的氣路導通，而另一路對大氣泄壓，氣缸做活塞運動帶動閥門動作；當另一組線圈帶電時，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運動的方向相反。由此可見，通過對電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關的動作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動作的靈活性，其動作的方式大致分為自動和手動兩種。自動控制方式又分為壓力保護控制和DCS遠控指令控制；手動控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“自動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動控制回路，默認接通的將是壓力保護控制回路，壓力保護控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點與壓力控制器的動作觸點構成PCV閥的開/關回路作用于開/關閥的電磁閥線圈。當主汽壓力超過PCV閥設定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當主汽壓力低于回座值后，PCV關閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關閥回路，PCV閥將自動關閉。

2.2.2 手動控制回路

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“手動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關閉PCV閥。此時，旁路所有的自動控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動作會更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動分析

3.1 防誤動措施

大多數壓力控制保護回路多采用壓力開關，但是大量程的壓力開關在機組大范圍變負荷或異常工況時，主蒸汽壓力信號往往變化很大，但壓力開關的設定值很容易因為周圍振動和高溫環境而遷移，從而導致PCV閥的誤動或拒動。為了避免PCV閥的誤動，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關的控制。這種測量、控制方式可增強測量的準確性和保護動作的可靠性，同時避免了壓力開關的彈簧管因環境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數發生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導致動作值降低，控制回路提前動作，從而造成PCV閥誤動作。

3.2 手、自動控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進行切換的，因此在自動模式下，任何手動操作都是無效的；如果在手動模式下，自動回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護回路的閉鎖

自動控制回路默認接通的是壓力保護回路，因此，即使發生運行狀況異常，并且來不及人為操作時，壓力保護回路也會正確動作。如果壓力保護回路發生故障時，操作人員也可以遠程開啟PCV閥。當操作人員誤開啟PCV閥時，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而關閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而開啟。

4 結束語

在鍋爐的實際運行中，PCV閥保護的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動作，降低誤動率和拒動率，以及發生拒動和誤動后迅速進行糾偏，是設計PCV控制回路時必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對鍋爐的安全、經濟運行具有實際意義。

參考文獻

[1]章德龍.600 MW火電發電機組培訓教材——鍋爐設備及其系統[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout

摘 要：PCV閥可以保護大型鍋爐的過熱器在安全汽壓下運行。為了保證PCV閥的可靠動作，一般會設置多種開啟方式，但啟用多種控制方式往往存在誤動風險，因此，控制方式之間的有效互鎖是保證其可靠動作的前提條件。

關鍵詞：PCV閥；可靠控制；誤動；閉鎖

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0039-02

1 PCV閥

PCV是Pressure Control Valve 的縮寫，中文名稱為“壓力控制閥”，一般安裝在鍋爐過熱器蒸汽出口的管道上。PCV閥的主要作用是保護安全閥，減少安全閥的動作次數。當過熱蒸汽壓力高于PCV閥啟座定值時，PCV閥將自動打開卸壓，其啟座壓力定值要比安全閥稍低一些。如果過熱蒸汽壓力仍然上漲，達到安全閥啟座定值，安全閥將啟座；如果過熱蒸汽壓力下降，安全閥不動作，當過熱蒸汽壓力下降到PCV閥回座定值時，PCV閥將自動關閉。

2 PCV閥的控制回路

2.1 PCV閥氣的動控制部分

PCV閥的控制氣源取自儀用氣源，壓縮空氣經濾減壓器送至電磁閥入口，電磁閥出口分為兩路，分別接入氣缸的上缸和下缸氣源口。控制電磁閥為220 V雙電控電磁閥，電磁閥有兩組線圈，當其中一組線圈帶電時，電磁閥閥芯移位，其相對應的氣路導通，而另一路對大氣泄壓，氣缸做活塞運動帶動閥門動作；當另一組線圈帶電時，電磁閥閥芯的移位方向與活塞運動的方向相反。由此可見，通過對電磁閥的控制來改變氣路，就能夠使閥門完成開、關的動作過程。

2.2 PCV閥的4種電氣控制方式

為了保證PCV閥動作的靈活性，其動作的方式大致分為自動和手動兩種。自動控制方式又分為壓力保護控制和DCS遠控指令控制；手動控制方式又分為就地控制箱按鈕控制和集控室硬手操控制。

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“自動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入自動控制回路，默認接通的將是壓力保護控制回路，壓力保護控制回路通過“壓力控制切除繼電器（Transducer override relay）”的常閉觸點與壓力控制器的動作觸點構成PCV閥的開/關回路作用于開/關閥的電磁閥線圈。當主汽壓力超過PCV閥設定的啟座值后，PCV開閥電磁閥線圈帶電，PCV閥開啟；相反，當主汽壓力低于回座值后，PCV關閥電磁閥線圈帶電，開閥電磁閥線圈失電，PCV閥關閉。如果在主汽壓力正常的情況下，想開啟PCV閥，可由DCS發出開閥指令。由于DCS指令為脈沖指令，如果當閥門開啟，DCS指令脈沖消失，判定壓力低于回座值的情況下，閥門則由壓力控制器控制接通關閥回路，PCV閥將自動關閉。

2.2.2 手動控制回路

根據圖1所示的控制回路圖，當轉換開關切入“手動”方式后，通過“閉鎖繼電器”切入手動控制回路，操作員可通過放置在集控室的“硬手操面板”或“就地控制箱”按鈕來開啟或關閉PCV閥。此時，旁路所有的自動控制回路直接將電源接入電磁閥線圈，動作會更加可靠。

3 PCV閥控制回路的防誤動分析

3.1 防誤動措施

大多數壓力控制保護回路多采用壓力開關，但是大量程的壓力開關在機組大范圍變負荷或異常工況時，主蒸汽壓力信號往往變化很大，但壓力開關的設定值很容易因為周圍振動和高溫環境而遷移，從而導致PCV閥的誤動或拒動。為了避免PCV閥的誤動，可用壓力變送器與阿波羅智能二次儀表來取代壓力開關的控制。這種測量、控制方式可增強測量的準確性和保護動作的可靠性，同時避免了壓力開關的彈簧管因環境溫度變高，使其彈性（膨脹）系數發生變化，自由端的位移量比正常位移量大，導致動作值降低，控制回路提前動作，從而造成PCV閥誤動作。

3.2 手、自動控制回路閉鎖

控制回路的啟、閉是由閉鎖繼電器進行切換的，因此在自動模式下，任何手動操作都是無效的；如果在手動模式下，自動回路也將閉鎖。

3.3 DCS和壓力保護回路的閉鎖

自動控制回路默認接通的是壓力保護回路，因此，即使發生運行狀況異常，并且來不及人為操作時，壓力保護回路也會正確動作。如果壓力保護回路發生故障時，操作人員也可以遠程開啟PCV閥。當操作人員誤開啟PCV閥時，如果主汽壓力低于回座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而關閉；如果主汽壓力高于啟座值，PCV閥會在DCS脈沖指令消失后通過壓力保護回路而開啟。

4 結束語

在鍋爐的實際運行中，PCV閥保護的重要性尤為突出。怎樣保證PCV的正確動作，降低誤動率和拒動率，以及發生拒動和誤動后迅速進行糾偏，是設計PCV控制回路時必須考慮的因素。因此，保證PCV閥控制回路的可靠性對鍋爐的安全、經濟運行具有實際意義。

參考文獻

[1]章德龍.600 MW火電發電機組培訓教材——鍋爐設備及其系統[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]張鸞英，孫萬云.火電廠過程控制[M].北京：中國電力出版社，2000.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： PCV valve can protect large boiler superheater steam pressure to run in a safe. To ensure reliable operation of the PCV valve， generally will set a variety of open way， but there is often a way to enable a variety of control malfunction risk， therefore， control the effective interlock between the ways is a prerequisite to ensure its reliable operation of.

Key words： PCV valve； reliable control； malfunction； lockout