600MW機組EBV閥安全性能優化升級

摘 要： 本文簡單地介紹了EBV閥工作原理以及EBV閥對于機組安全運行的重要性。分析了托電公司600MW機組EBV閥存在的安全隱患，提出了EBV閥的安全改造建議。最后對托電機組EBV閥安全性能進行了優化升級。

關鍵詞：EBV閥、 安全 隱患 改造

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）05-0309-02

一、托電公司簡介

內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司于1995年11月在呼和浩特市組建成立（以下簡稱“我廠”或“公司”）。

公司的奮斗目標是“建精品、創一流、站排頭”。為實現這一奮斗目標，公司在工程建設及生產管理上積極推行先進的管理手段和方法，力爭把托電建設成為綜合速度最快、綜合效益最好、亞洲規模最大的火力發電公司。

二、EBV閥工作原理及重要性簡介

EBV閥又叫做鍋爐安全閥，是用來保護過熱器管的重要設備，當過熱器管由于異常情況導致超壓時，且EBV閥在自動狀態。EBV閥的兩個定值壓力開關動作，EBV閥開電磁閥帶電，汽缸進氣打開EBV閥，從而使過熱蒸汽直接對空排氣，達到泄壓目的。過熱蒸汽壓力降低到開關回作值后，兩個壓力開關重新斷開，EBV閥門關閉。

鍋爐為壓力容器，鍋爐安全門保護系統是為了防止超壓，避免鍋爐發生爆炸，造成重大事故。所以對鍋爐安全門進行精確地控制，保證鍋爐安全門的正確動作對鍋爐的安全，以及鍋爐的安全燃燒有著極其重要的意義。當鍋爐壓力超壓達到危險值時，安全門動作，排掉多余蒸汽，降低主汽壓力保證鍋爐安全。若鍋爐安全門發生誤動作，將極大地影響鍋爐的穩定運行，使運行人員無法判斷鍋爐真實的主汽壓力，干擾運行人員的操作。鍋爐安全門誤動作時也會造成汽包水位較大的波動，產生虛假水位，若此時運行人員介入不及時或誤操作，極易造成汽包水位控制不住而發生非停的危險。

三、托電公司EBV閥系統

1.EBV閥設備簡介

我廠EBV閥使用的是德萊賽公司生產的閥門，英文名稱為DRESSER。此閥門使用CONSOLIDATED球閥。CONSOLIDATED 球閥是一種電控氣動減壓設備。可以將開關閉合進行手動操作，也可在特定開啟和閉合壓力下進行自動操作。這種球閥的應用為設備操作員提供了遠程即時開 啟和閉合減壓閥的一種手段。 當在略低于彈簧式安全閥設定的最低極限壓力時，設定壓力部件開啟電動球閥，它可防止安全閥在除嚴重超壓情況以外的自動開啟。

2.EBV閥系統組成

我廠EBV閥系統包括球閥本體、3539型控制器、2537型控制臺以及氣動傳動裝置。

3539 型控制器包括一個壓力傳感器（即一個波爾登管）、一個繼電器和裝有繼電器和傳感器的控制盒。2537 型控制臺是一個三位選擇器，允許對手動、關閉或自動進行選擇。它包括有一個盒子、選擇器開關和兩個指示燈（紅色和琥珀色）。氣體傳動裝置包括一個雙向作用的氣體傳動器，兩個三通電磁閥（通常一個開啟，另一個閉合），一個 DPST 旋轉開關和一個安裝傳動器的分線盒。

供電系統由一個控制電路和一個電磁電路組成。我廠控制電路電壓為 110V 的直流電壓，電磁電路為電磁線圈提供所需電壓。我廠的電磁電壓為 220V 交流電壓。

3.EBV閥電氣系統

電動球閥是一種能從“啟動到閉合”旋轉90°的減壓閥，它采用了電動控制和氣壓驅動的方式。3539型控制器可以實現在預定壓力下的自動控制。

3539型控制器由它所連接的任一容器內的壓力驅動。在“設定壓力”的1-1/2%的壓差下，控制器的構造可以實現電路的連接和切斷。在控制器內部（參見下面的圖2）有一雙向壓力控制開關。

調節螺栓A和B決定每一個開關的操作點。當壓力升高到“設定的極限值”時，高壓開關C被激活，并接通為閥門電磁線圈提供電壓的繼電器電路。然后低壓開關D提供低于高壓開關激活值的繼電器控制，從而允許對閥門進行減壓調節。這種操作實現了極為靈敏的調節功能。

2537型控制臺包括一個開關和兩個指示燈，是一個可以安裝在控制面板上的小型裝置。

2537型控制臺與3539型控制器的電路連接。當控制臺開關處于“自動”位置 （參見下面的圖一） 時，“琥珀色”燈亮起，直到閥門開啟。

圖一 2537型控制臺

當壓力升到閥門開啟的預定值時，3539型控制器內部電路接通，造成繼電器關閉。從而電磁閥開始供電，并且閥門開啟。同時2537型控制臺內的“紅”燈亮起，表示閥門已經開啟。當壓力降低到閥門的校準閉合點以下時，繼電器切斷電壓，這反過來也使電磁閥的斷電，并造成閥門的關閉。然后，2537型控制臺內的“紅色”燈熄滅，并且“琥珀色”燈開始點亮。控制臺的指示燈由傳動器上的位置轉換開關控制。

當需要將閥門打開到“手動”位置時，僅需按下控制臺開關至“手動”位置。要關閉閥門時，僅需按下控制臺開關至“關閉”位置。

四、托電公司EBV閥系統安全隱患及分析

1.EBV閥高低壓開關的安全隱患

我廠就地為EBV閥自帶的高壓開關和低壓開關，開關可以通過實驗室壓力校驗臺進行壓力定值調校。在多次校驗過程中發現，高低壓開關定值多次有跑動現象。對于安全性正確性動作要求較高的安全門來說，此為一較大的安全隱患。高低壓開關很不好進行校驗，需要將校驗臺搬至就地現場進行校驗，校驗地點環境較差，地形狹窄，給校驗增加了較大的難度。高低壓開關出現故障時難以判斷故障問題所在，給處理工作造成了困難。

所以EBV閥高低壓開關的安全隱患和不利因素有：一、定值較容易跑動；二、不好校驗；三、不好維護和判斷故障。

2.EBV閥交直流混用安全隱患

我廠EBV閥供電系統由一個控制電路和一個電磁電路組成。控制電路電壓為 110V 的直流電壓，電磁電路電壓為 220V 交流電壓。由控制電路控制接觸器吸合，從而控制電磁回路中電磁閥線圈是否帶電。110VDC控制電源和220VAC電源都由電子間電源柜不同電源提供，在就地3539控制器的盒箱中都有電氣回路，由于就地振動和其他原因，容易導致110VDC中竄入220VAC。一旦110V直流回路中竄入220V交流，很可能造成110VDC供電柜所帶的其他設備跳閘或損壞。這種直流中竄入交流的結果是很可怕的，我廠就曾經在由于電氣某回路直流電源中竄入交流電而導致全廠停電。

五、托電公司EBV閥系統安全性改造

針對我廠EBV閥安全隱患的具體情況，我們提出了以下改造方案：一、將高壓、低壓壓力開關更換為ROSEMOUNT型壓力變送器，在DCS系統中作相關控制邏輯；二、將電磁閥供電回路進行改造，電磁回路改為220VDC電源供電；三、將110VAC原裝交流接觸器改造為110VDC西門子接觸器；四、電磁回路中220VAC電磁閥更換為220VDC電磁閥。

經以上改造后有如下效果：一、ROSEMOUNT型壓力變送器性能可靠，測量準確，校驗方便，當出現異常故障時很容易判斷故障原因，便于維護。控制邏輯在DCS系統中對壓力值取高低選進行判斷，作為電磁閥動作指令，清晰明了，可以很方便進行趨勢檢查和歷史搜集，保證了設備的可靠性，可以防止安全門誤動作；二、電磁閥回路進行直流改造后，沒有了交直流混用情況，避免了以后發生重大事故；三、原裝交流接觸器價格較為昂貴，需要近6000元，110VDC西門子接觸器價格較為便宜，僅為60元，且質量可靠，將110VAC原裝交流接觸器改造為110VDC西門子接觸器，有較高的經濟效益。

六、EBV閥安全性能改造總結

改造后的EBV閥控制系統性能比以前更為可靠，可以有效地防止EBV閥誤動作，避免了機組出現交流竄入直流電源的大型事故，且設備進行更換后有較大的經濟效益，為集團公司“雙增雙節”作出了貢獻。綜上所述，我廠EBV閥安全性優化升級是極為成功的。

參考文獻

[1]Dresser閥門與控制設備公司.Consolidated安裝、操作與維護手冊[J]，2005。

[2]趙宵.緊急隔斷閥（EBV）在現代化大型煉油化工裝置上的設計探討[J].石油化工自動化， 2008。

[3]賈立君，王敏，龐秀偉.安全閥起座過程中的動態分析.閥門， 2003。

[4]閏世麓，李洪人.壬應蕭.新型安全閥的仿真研究.煤礦機械， 2001。

[5]梁建偉.鍋爐安全閥門常見故障.科學博覽，2009。

[6]張傳虎.電站安全閥事故案例分析.2009。

[7]中華人民共和國國家發展和改革委員會.電站鍋爐安全閥應用導則.中華人民共和國電力行業標準，2005。

[8]國家技術監督局.安全閥一般要求.中華人民共和國機械電子工業部，1990。

[9]李海燕.鍋爐安全門誤動原因分析及該進措施.江西電力職業技術學院學報，2007。

作者簡歷：戴祎，男（1980-），工程師，本科，畢業于華北電力大學，一直從事發電廠熱控系統工作。