核电站中压缩空气生产系统中调节阀的应用

□赵彩霞 蒋宏宇

在核电站中两台机组所有动力需要的压缩空气由压缩空气生产系统提供，并通过仪表用压缩空气分配系统和公用压缩空气分配系统分配至各个用户。一是仪表用压缩空气分配系统主要是供给M310核电站中核岛、常规岛和BOP的气动控制器用气；二是公用压缩空气分配系统主要是供给M310核电站所有厂房内的动力设施运行和维修的需要用气。压缩空气的稳定保证了核电站各个系统的稳定运行及安全运行。

一、概述

核电站中压缩空气生产系统供气到常规岛的主管路上设置气动调节阀，当压力值达到0.58MPa时，关闭调节阀WAP067VA，切断给常规岛仪表用压缩空气分配系统供气。压力WAP067MP测量范围：0.1～0.9MPa，控制压力取自WAP067VA上管段WAP0011，可自动调节。如图1所示。

(图1) (图2)

二、工作原理及特点

压力式调节阀通过接收DCS控制系统的信号(4～20mA)驱动阀门，从而改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道中介质的流量、温度、压力等。从而实现调节功能。调节阀的功能是执行机构中空气压力的增加或减小，而调节该阀门的开大或关小，从而保证各管道上的压力为所要求的值。空气压力的改变由控制系统控制，它接收工艺管道上的压力、差压变送器的输入信号，并产生控制电信号输出到阀门的电气转换器转换成气动信号去控制压力调节阀，保证过程参数维持在设定值。如图2所示。

向执行机构或电/气定位器按公称值的0%、25%、50%、75%、100%、75%、50%、25%、0%的顺序输入控制信号。

三、调节阀执行机构

调节阀的执行机构是属于阀门的核心部分，它将输入的控制信号转化为作用于阀体的推力，从而实现控制阀体的开或者关，达到调节功能。按照执行机构所用能源形式分为气动、电动、液动三大类型。气动调节阀以气动执行机构操作，电动调节阀是以电动执行机构操作，目前使用的执行机构中气动执行机构最多，然后是电动执行机构，最后是液动执行机构。

气动执行机构是以压缩空气为动力的执行器。它的特点是结构简单，操作简单、动作平稳、维修方便、价格便宜、防火防爆等。它不仅能与气动调节仪表配套使用。而且通过电-气转换器或电-气阀门定位器，还能与电动仪表或控制计算机配套使用。在核电中气动执行机构常用于快速隔离阀、排放阀或安全阀等需要快速动作的阀门。

电动执行机构是以电力信号驱动。它的特点是适用性强、控制安装方便，信号传输快，距离远；缺点是价格高，效率低，容易受电压频率不稳定的影响，维修复杂，适用于防爆要求不高的场合。

液动执行机构是把来自控制器的电信号转换成液压信号，由液压信号驱动执行器，电厂中汽轮机的调节系统多用液压执行机构。

除此之外还可以利用电-气转换器或电-气阀门定位器，将电信号转换成标准气压信号，这样，气动执行器可以和电动调节器配套使用，只需要在调节器和执行器之间接电-气转换器或电-气阀门定位器。

四、结语

根据压缩空气生产系统的特点，气动调节阀可从自身管路直接取气源作为动力驱动执行器，不需要另配能源，取源更方便快捷。根据调节阀执行机构的这些特点，压缩空气生产系统中调节阀采用电-气结合的气动执行机构调节阀。这种组合执行机构质量更可靠、故障率低、运行更稳定。