锅炉给水透平调速器的改造.pdf

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1、第8期唐强等．锅炉给水透平调速器的改造锅炉给水透平调速器的改造唐强轩忠民(中海石油建滔化工有限公司，海南东方572600)摘要针对甲醇装置锅炉给水透平调速器性能不稳定、定位器频繁更换的情况，进行换型改造。改造后效果良好，不仅保证了生产的稳定，而且降低了蒸汽的消耗。关键词甲醇装置阀门定位器透平调速器稳定控制中图分类号TH703．61文献标识码B文章编号1000—3932(2012)08·1089-02中海石油建滔化工有限公司下属日产2000t和2500t甲醇装置分别配有嘉利特公司的4台高、中压锅炉给水透平泵。装置正常投产后不

2、久，在生产操作值没有改变的情况下，锅炉给水透平泵转速时常发生波动。转速的不定期波动导致工艺对汽包液位控制的难度增大、透平能耗增加，进一步影响了整个装置蒸汽系统的稳定运行。1调速器工作原理笔者对锅炉给水透平泵调速器进行了长期的观察和研究。日产2000t甲醇装置锅炉给水透平调速器由费希尔公司型号为585CRW／SPR的执行机构、DVC6000阀门定位器所组成；日产2500t甲醇装置锅炉给水透平调速器是由FLOWSERVE公司型号为VELTEK的执行机构、TN3000阀门定位器所组成。其控制信号都是由工艺控制人员在FCS(横河D

3、CS3000系统)上给一个远程控制点至TRICON系统，再由TRICON系统的透平速度PID调节器输出一个4—20mA的信号给定位器⋯，然后由定位器带动执行机构来进行锅炉给水透平速度的调节。2定位器情况经长时间的观察发现，在新的定位器使用时，安装使用初期工作性能还是比较稳定的，锅炉给水透平转速能得到较好的控制，但运行较长一段时间(3～5个月)后在远程控制点未变(系统控制器输出电信号未变)的情况下，透平转速却出现波动。发现调速器执行机构均是横卧悬空安装在透平入口与蒸汽管道之间的。调速器由此控制进入透平的蒸汽量来控制透平的转速

4、。由于转速高且调速器执行机构本体较长，导致透平机组运转时，调速器执行机构振动很大；同时由于安装位置的限制，锅炉给水透平调速器定位器处无法做到良好的隔热，因透平蒸汽辐射，调速器环境温度在70℃左右。经过反复论证发现，正是由于现场温度高、振动大，导致定位器各部件磨损大，各部件的损耗使定位器性能大幅下降，必须被动地更换定位器拉1。更换新的定位器后，转速波动这一现象能马上消除。但这种情况的发生会严重影响机组的安全稳定运行。笔者根据故障记录和交接班记录统计发现，定位器的更换最长时间为5个月左右、最短3个月左右。频繁的更换周期，不仅严

5、重影响了生产的稳定运行，而且增加了能耗。DVC6000和TN3000定位器为大气量、耗气型、点对点数字阀门定位器。由于锅炉给水透平调速器对执行机构要求动作时间快，动作过程稳定，同时各透平执行机构皆为气缸式，只要保证信号气量能快速到达气缸，就能保证动作过程的快速稳定。因此，该定位器能非常好地与气缸执行机构搭配工作。工作环境的恶劣，已经超出保证以上定位器长时间工作的要求，在实际生产维护中导致多次频繁更换定位器而未从根本上解决问题。经长时间的观察、分析和查询相关产品资料及咨询相关设备厂家，认为采取定位器改型是解决问题的较好办法，

6、利用分体式定位器来解决运行环境恶劣的问题。通过对装置长期使用定位器情况的比较及查询相关产品资料，给水透平设备调速器阀门定位器的技术要求为：a．所有给水透平调速器采用统一型号，增加收藕日期：2012．03_27(修改稿)1090化工自动化及仪表第39卷了设备应用的互换性、灵活性；b．安装简单，高度自动化调校、自定义所有的运行参数，且免维护运行，节省时间，应用方便；c．具有在线自诊断功能，通过PRM可以对设备进行在线诊断，加强预防性维护；d．在线自适应模式意味着即使在恶劣的环境条件下也能高质量地实现控制；o。定位器固化的参数可

7、提供许多功能，可进行灵活简单的组态；f．温度和仪表气源压力的小幅变化对定位器的影响可以忽略；g．具有可动部件少，有较强抗振性能和抗冲击能力，采用喷嘴挡板工作原理的I／P转换器。综上且从备品、备件角度考虑，笔者最终选择了费希尔公司DVC6005定位器作为改型的首选。费希尔公司DVC6005定位器为分体式阀门定位器，它主要是将行程反馈做成一个简单的单独设备部件，而把I／P转换器、以微处理器为核心的控制运算单元及气动放大器等精密部件组合在一起单独做成定位器。智能阀门定位器基本结构如图1所示。峰圈图1智能阀门定位器基本结构示意图行

8、程反馈由一个滑动电阻构成，行程反馈所做成的独立部件与执行机构相连，而行程的变化可通过电阻的变化来反映，呈线性关系L=K×R(￡为行程、K为系数、R为电阻值)，阀门的行程通过行程反馈部件转换成相应的信号，通过一根专用电缆与定位器相连(图2)。而I／P转换器、以微处理器为核心的控制运算单元及气动放大器等精密