华龙一号辅助蒸汽分配系统高压减压站调节阀结构与原理探究

2022.12.21

黄盼李秋实潘冠旭严浩东龚贵辉

中图分类号：TH134 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2020）02-157-01

摘要辅助蒸汽分配系统高压减压站主要用途是通过两路减压调节阀在机组正常运行期间将来自主蒸汽的压力减压为1.2MPa ，188℃的辅助蒸汽供下游负荷使用，调节阀正常运行对下游用户正常启动起到至关重要的作用，高压减压站调节阀作为华龙一号系统“三新设备”，通过分析其结构和动作原理、阀门 “三断”保护控制原理有助于提升后续系统调试运行安全和稳定性，对后续机组系统调试运行起到一定的借鉴意义。

关键词辅助蒸汽分配系统调节阀三新设备 “三断”保护

一、概述

华龙一号辅助蒸汽分配系统高压减压站调节阀采用的是艾默生公司生产的气动调节阀，气动调节阀主要由气动执行机构、阀体、附件三部分组成。执行机构以洁净压缩空气为动力，接收4～20毫安电信号或20～100KPa气信号，驱动阀体运动，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的作用。为了改善阀门的线性度，克服阀杆的摩擦力和被调介质工况（温度、压力）变化引起的影响，使用阀门定位器与调节阀配套，从而使阀门位置能按调节信号精确定位。

二、气动调节阀的构造和工作原理

（一）高压减压站调节阀结构和工作原理

高壓减压站调节阀结构主要包括定位器（DVC6200）、SSC-220比较器、167DA保位阀、Fisher 377 换向阀（保位阀）等部件构成，其原理动作原理将在下文进行一一介绍。

系统正常运行时首先是通过调节WSD325VV的开度来达到调压目的，当WSD325VV全开后仍未能控制压力时，调节WSD322VV开度来调节压力。具体切换参数由调试单位根据阀门特性及现场参数设置。根据福清现场特性，目前决定后续将切换参数设定为50，当001KU输出一半时，WSD325VV已全开。设计了手自动切换模块（01KU），可用于WSD325VV和WSD322VV的手自动调节，在WSD325VV全开后，另一手动调节模块可用来辅助调节WSD322VV，若需要更改则根据实际运行情况。

1.定位器（DVC6200）

DVC6200系列阀门定位器是FISHER新一代高性能的阀门，阀门定位器是气动调节阀的核心部件，起阀门定位作用。它将阀杆位移信号作为反馈测量信号，以DCS或控制器输出作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，定位器输出控制信号到执行机构，驱使执行机构动作，建立阀杆位移与控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器是以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。部件数量少并可快速更换组合。

2.SSC-220比较器

TIARA 信号比较器SSC-220 产品简介在很多应用场合，SSC-220 型信号比较器专门设计用于检测阀门定位器的4-20毫安输入信号。当输入信号失去时，或低于预先设定的阈值时，比较器会激活内部安全电路。这个内部安全电路位于电磁阀及其供电电源之间，一旦激活，就会使得电磁阀产生动作。

3.保位阀

保位阀：保位阀也叫气动锁止阀，当气源发生故障时，利用气动保位阀切断阀门控制通道，使阀门位置保持在断气前位置，已保障工艺流程正常进行，直到系统中事故消除重新供汽后又能自动恢复正常工作，因此保位阀作为自动控制回路中的安全保护作用，辅助蒸汽调节阀保位阀采用的型号是167DA和377L。

阀门保位作用主要是靠保位阀实现的，下图所示为气动保位阀的结构。当气源信号进入气室B时，作用在比较部件2上的力，与弹簧1的作用力进行比较。正常状态时，膜片比较部件2的推力，大于给定的弹簧力，此时平板阀芯3抬起，打开喷嘴4，通道处于正常工作状态。当气源发生故障而供气中断时，气室B的压力下降，在弹簧力作用下，平板阀芯3盖住喷嘴，切断了气室A与输出口的通道。也就是将气动执行机构的气室密封，使调节阀的工作位置保持在原来的位置上，起到保持阀位的作用。

4.Fisher 377 换向阀（保位阀）

Fisher 377 压敏系列保位阀适用于控制应用，但当供气压力低于特定点时，则需采用特定的阀门/执行机构作用方式。如果供气压力低于触发点，保位阀会使执行机构执行失效往上、锁定至上一位置或失效往下操作。如果供气压力高于触发点，377 系列保位阀会自动重置，使系统恢复正常操作。

WSD322VV采用换向阀型号为377L，动作原理，活塞式执行机构，上下缸都进气，调节阀失气故障情况下应保位；为实现该要求，气源管路上须配置377换向阀在锁定至上一位置模式下，如果供气压力低于触发点，排气口会打开，以释放施加给下膜片的供气压力。由此将导致阀芯组件的上阀口关闭，同时下阀口打开。由于阀口C 和F 被堵住，执行机构活塞两侧的压力不会发生任何变化，同时活塞也会在失去供气压力后被锁定。这种模式不需要使用储气罐。供气压力恢复后，阀芯组件移回正常工作位置，同时供气压力由控制装置经阀口A 和B 流向执行机构。

三、结语

辅助蒸汽分配系统对机组调试前期启动和后续机组正常运行至关重要，本文从华龙一号辅助蒸汽分配系统新增的高压减压站调节阀的设备结构与原理、系统保护控制原理两大方面进行探究，提前了解相关原理有助于后需系统调试试验的进行、调试缺陷的处理、系统安全稳定运行，由于调节阀是华龙一号三新设备，在以往机组并没有相关参考经验，两路调节阀开启切换定值设计需根据后续系统运行现场确定，在后续的调试过程中要对其进行验证，保障后续主蒸汽减压供汽的稳定。

参考文献：

[1]李宝华.FIELDVUE DVC6200系列阀门定位器的工作原理和应用[DB＼OL].https：//wenku.baidu.com/view/19d0196631b765ce050814e5. html2012.12.