生物质能发电与化工用蝶阀液压控制装置

　　引 言

　　作为自然植物、城乡有机废物转化与生产的生物质能，2010 年在中国发展的主要指标是发电达到550 万 kW，使生物质能年利用量占到一次能源的利用量的 1%。可见，国内在生物质能源发电这些年的发展很快。与此同时，根据我国能源可持续发展战略的需要，许多煤矿把电站、电厂建在煤矿旁边，并在煤产地建设电站、电厂，把煤炭以洁净能源（电能）送出去。

　　因此，在分析研究目前生物质能热电厂用及其他热电厂用蝶阀调节装置的基础上，考虑到对应的蝶阀口径也从几十mm到几 m，为了使蝶阀调节装置以更大扭矩满足大型生物质电站、生物化工与石化行业的使用，目前研制设计了两大系列的蝶阀液压控制装置，即快关控制系列装置与具有智能选择的防爆蝶阀的电液伺服比例控制调节系列装置。这些装置应用于生物质热电厂和生物化工行业等工业管道上，能精确地控制管道上蝶阀的开启和关闭度数，起到调节管道流体流量和瞬间阻断管道流体的作用，用来保护机组安全可靠工作。装置的最大执行扭矩可达100 000 Nm，控制系统采用先进的电液伺服比例控制技术，控制精度为全行程的 1/600，具有远程操作与本地操作二种模式。其中融合了微电子技术、传感器技术、PLC 技术、具有人机会话、监测报警功能。

　　1 液压快关系列装置的结构和控制特点

　　用于生物质能发电的液压快关蝶阀的本体如图1 所示。其液压驱动装置由液压泵站、控制阀组、蓄能器、快速液压缸、电气控制箱等 5 部分组成（见图2），相应的液压系统原理如图 3 所示，可以实现蝶阀的慢开、慢关、快关、往复运动等动作。从本质上讲，其与通常热电站所用的相应装置区别不大，但有时考虑到诸如时间调节、可接近性、遥控性等更高要求。

　　快关蝶阀电液控制装置的结构特点有：

　　1）快关时间 0.5 s 是本系统设计的主要目标，为了达到快速的要求又考虑节能，因此采用蓄能器方式。重锤方式以及大流量方式尽管目前有所采用，前者的缺点是笨重，而后者一般是不采用的，只有在多碟阀共用同一台动力站时，才会被考虑，否则其明显的缺点是投入不经济而且发热是必须考虑的问题。

　　2） 本产品有系列设计（其系统原理图参见图3），在快关时间保证的情况下，可以满足的蝶阀口径从 150 mm 到 4 000 mm。

　　3）由于本系统采用元件的功能与性能均与工况匹配，因此运行表明在产品质量保证的前提下，可以达到12～24 h 以上开一次机，本系统耗能小。

　　4） 阀控系统采用了最新一代阀种螺纹插装阀（SAUER-DANFOSS 品牌产品），阀集成块外型美观、质量可靠、体积小巧。