概述
汽泵最小流量控制包括流量信号FT2102-1、FT2102-2差压变送器和调阀CV2108,汽动给水泵最小流量调节的被控对象为最小流量调节阀,其位置位于25米除氧器平台,汽泵出口到除氧器的再循环管路上,通过调整最小流量调节阀的开度,以保证汽动给水泵在启动或低负荷工况下,流经泵的流量大于其允许的最小流量。
汽动给水泵最小流量阀控制也就是再循环控制,目的是不使汽动给水泵的工作点变坏,使得冷却水量不够,造成汽动给水泵的汽蚀,如图1所示。

图1 给水系统P&ID
1、控制系统
流经汽动给水泵的给水流量通过如图2所示的单冲量、闭环反馈控制系统的控制,保证大于最小流量,通过控制最小流量阀的开度来实现,汽泵入口流量经过逻辑运算,作为测量值与运行人员的设定值比较,其偏差送入PI调节器,去改变最小流量阀的开度,根据自动/手动切换逻辑,最小流量阀可进行手动操作。

图2 最小流量阀控制系统
汽动给水泵最小流量是由两个流量变送器(FT2108-1和FT2108-2)输出信号取平均后得到的,当两个流量变送器的测量值偏差过大(10t/h)时,产生报警信号;调节器为反作用,当入口流量高于给定值时,控制器输出减小,使汽动给水泵最小流量调门关小,减小再循环的水量,从而实现当汽动给水泵入口流量逐渐增大时,最小流量调门逐渐关小。
2、逻辑分析
运行人员按下自动按钮,最小流量阀采用自动方式,如果运行中出现2个入口流量变送器都故障,或汽泵入口流量指令>0,汽泵入口流量阀位>0,同时,指令与阀位偏差≥10%,使最小流量为手动控制。
当PLW1/10信号成立时,调门进入超驰关闭方式,全关汽动给水泵最小流量调门,PLW1/10 信号成立的条件为:CV2108的位置反馈值小于5%、MFT、给水泵A运行时入口流量大于X三个条件有任何一个条件成立;当PLW2/10信号成立时,调门进入超驰打开方式,全开汽动给水泵最小流量调门,PLW2/10 信号成立的条件为:给水泵A运行时入口流量小于Y或有强制快开A侧汽动给水泵最小流量调门信号到来两个条件有任何一个条件成立。当控制器输出的控制指令与位置反馈偏差过大或两侧入口流量变送器同时故障成立时,则发出MRE/10信号将软手操站强切手动。
汽泵入口流量阀位>0的情况下,如果汽泵入口流量≤140t/h,则发出汽泵最小流量阀故障信号,送至SCS,以发出跳汽泵信号。

图3 最小流量阀控制逻辑
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汽泵运行的情况下,如果入口流量≥240t/h,则快关,如果入口流量≤140t/h,则快开,电磁阀电源停电,最小流量阀快开。
3、管路配置 最小流量阀管路配置如图5。
一路气源经过过滤减压阀调整为150kPa后,进入电气转换器,电气转换器接收4~20mA.DC信号,输出20~100kPa标准气压信号,控制定位器的输出,另一路气源经过过滤减压阀调整为350kPa后,分别进入定位器和继动放大器,定位器的输出经过电磁阀控制继动放大器的输出,继动放大器的输出通过增容放大后,控制最小流量阀的开度。 4、3572型定位器和2625型继动放大器 气动阀门定位器零点调整、满度调整、喷嘴调整一般不调,由于零点、满度调整好后,中间线性较差,呈S型,调试时应非常仔细。 用于472-1-CAV4型气动执行机构的3572型定位器,接收来自电气转换器的气动输出信号,通过管路接至定位器波纹管,为便于阐述,假定信号增加,波纹管膨胀,并移动杠杆,其旋轴围绕一个固定点,遮挡输出喷嘴,喷嘴压力增大,通过增容作用,该压力大于相应位置的弹簧力,产生向下位移,改变阀位,如图6。
在3572型定位器内,活塞运动通过量程弹簧反馈给连接在活塞延长杆的杠杆,当活塞延长杆向下位移,量程弹簧拉伸,直到杠杆力矩与仪用波纹管产生的力矩平衡。 调整步骤: 1)偏差弹簧。用于零点调整,决定于阀门行程的起始点。 2625型继动放大器应用于控制阀定位器,以增加动作速度,放大器存在一个固定死区,由供排气连接底座尺寸控制,通过现场组装调试设定如图7所示,另外,继动放大器结合软座结构和一个积分旁路限制,以消除因没有抗饱和特点而产生的饱和问题,调整积分旁路限制对于系统稳定性来说是必要的,此调整不影响放大器死区,但允许控制阀响应来自定位器较小输入信号的变化,降低静态的的准确性,如果产生较大迅速的输入信号变化,也允许放大器产生较快动作的较高输出。
供气压力P包括阀门不平衡力、启座力和摩擦力,如(1)式和(2)式,(1)式以bar为单位,(2)式以psig为单位。 P=[98(P1+P2+P3)+0.7](bar)…………………………………………(1) 其中,P1—阀门不平衡力,kg/pound,P2—启座力,kg/pound,P3—摩擦力,kg/pound,S—执行机构活塞面积,mm2/inches2。
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