电子式智能型变频电动调节阀在蒸汽锅炉给水中的应用
经过我们对一些企业蒸汽锅炉上水现状进行调查发现，目前在蒸汽锅炉给水电动调节阀产品选型、使用中存在严重的问题，有的已经构成了安全的隐患，时时威胁着锅炉的安全的运行。主要存在问题有如下几个方面：1经常烧毁电动执行器电机；2调节阀杆经常顶弯；3调节阀杆不停地上下动作，造成阀杆磨损严重导致阀杆部位漏水；4锅炉的水压力表指针不停地摆动，供水压力及水位波动较大。根本原因电动调节阀选型不当。目前一些锅炉给水用电动调节阀的产品大都是“电子式”（根据输入信号偏差极性由伺服放大器控制执行器电动机正反转动作）调节阀，这种“电子式”电动调节阀是不能根据信号偏差大小来改变其执行器电动机的速度。因此只变方向、不变速度势必会给随动系统调节精度受到限制，对开关型或一般变化缓慢的控制对像控制精度要求不高场合可以使用，但像蒸汽锅炉负荷变化较大的场合担当自动上水调节阀是难以达到较好的自动控制效果，切实做到灵敏快速平稳可靠，高质量地向蒸汽锅炉供水应当采用电子式智能型变频电动执行器，针对原有电动执行器只有以低速运行，通过极强的微调才能修正微小偏差从而导致调节系统超调这一缺点，采用智能型电动执行器与各种阀体配合，利用数字化变频技术，改造目前模拟技术电动执行器，使之具有变速运行、动态响应快、调节定位精度高、稳定性好，故障率低，使用寿命长和应用场合广泛的特点。（其应用、原理详见《自动化仪表》刊物2006年第1期，天津市硕华电气有限公司发表的《智能型电子式变频电动执行器及其应用》一文）在天津滨海新区某供热公司对若干台大型蒸汽锅炉原使用的给水电动调节阀进行了改造，收到了预期良好的效果。
蒸汽锅炉给水一个较为难控制的对像：1电动调节阀两端压差大，一般三十吨左右蒸发量的锅炉调节阀入口水压力可达2MP左右，出口水压力可达1.2MP左右，电动执行器电机输出力矩（负载重）较大；2 给水温度较高，一般可达120°C，不利于电机散热，易烧毁电动执行器电机；3 调节系统时间常数小，如果调节过程响应较慢出现系统不稳定（电动调节阀上下动作不停止）；4 蒸汽锅炉上水环节属于十分重要环节，要求电动调节阀可靠性好，出现故障不能上水锅炉危险性较大。
某热电公司有四台35吨蒸汽锅炉，在改造前采用上述“电子式”电动执行器为其给水，总控制室仪表采用三冲量调节器分别控制四台上水电动调节阀，虽经专业技术人员努力调试，效果不佳。水位显示有明显跳动，供水压力不稳，表指针在0.5MP—1.2MP之间摆动，频繁烧毁电机，阀杆不停上下动作，由于磨损过快，阀杆漏水严重，影响了锅炉的正常运行。后更换了智能型变频电动调节阀（BPZ—40 型电动调节阀），效果显著。供水指示压力表相当稳定，指示在1.2MP不动，调节阀杆动程仅在1—2mm范围内缓慢变化，锅筒水位指示相当稳定，电机温度三十多度，再也没出现烧电机现像。另外，智能型变频器采用的电脑板有参数设定功能，如放大倍数，力矩提升，行程上、下限电气参数限位，控制不灵敏区设定等诸多项现场根据控制对像可设定的参数。更重要的是伺服电机采用了进口的变频器输出的三相电压，起动力矩大，响应快，动作时根据偏差信号大小变速运动，做到柔启柔停，因此管道内高压水冲击力很小，有利于调节系统稳定。
是什么原因造成改造前的四个故障现象？目前市场上销售的大多数电动执行器执行机构都使用单相交流电动机作为伺服电机，单相交流电动机有两个弱点：1目前所用的单相电机都为电容分相式，使两相绕组中电流有90°的时间相位移，产生圆型旋转磁场使之转动。因此还不能具有高质量调速功能，在控制领域还不能作为高精度调速控制使用。2 单相电动机起动力矩比较小，做功率较大的频繁动作的输出使用时，由于启动电流很大，会使 电机始终处在大电流的工作状态，导致电机发热，严重时可以使电机烧毁。因此现在使用的一些电动调节阀的电机动作只能是通过伺服放大器控制其正反转向恒速动作，而电动执行器应属于随动系统，这类系统的输入量是随意变化的，要求系统的输出量，能以一定的精度跟随输入量的变化。显然做为执行机构的伺服电机是不能随小信号的变化而低速运行。所以尽管专业人员努力调整也不能达到预期效果。现在全国已有很多厂家蒸汽锅炉使用了这种智能型的变频器，对原有的“电子式”电动调节阀进行了改造，效果都有很好。在此不便一一列举了。
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