公司2X300MW机组，锅炉为上海锅炉厂生产的1025t/h亚临界参数、自然循环汽包炉。过热蒸汽管上PCV阀为交流220V双电控气动球阀。PCV阀的控制回路主要分为气动控制和电气控制两大部分。气动部分结构简单，安全可靠无需改造。由于电气控制部分主要集中在现场控制箱，主要由压力控制器和继电器搭接组成，结构复杂，故障点多，防护等级低，可靠性差，我们主要对这部分进行了改造。

    2 PCV阀介绍

    2.1 PCV阀的作用

    PCV是PressureControlValve的缩写，中文名称为压力控制阀，一般安装在锅炉过热器蒸汽出口管道上。PCV阀的主要作用是保护安全阀，减少安全阀的动作次数。当过热蒸汽压力高于PCV阀启座定值时，PCV阀自动打开卸压，其启座压力定值要比安全阀稍低一些，如果过热蒸汽压力仍然上涨，达到安全阀启座定值，安全阀启座；如果过热蒸汽压力下降，安全阀不动作，当过热蒸汽压力下降到PCV阀回座定值时PCV阀自动关闭。

    2.2 PCV阀的特点

    PCV阀全开过程时间短，动作快，能够为运行人员快开汽机旁路、降低燃烧强度、维持汽包水位等一系列复杂操作赢得宝贵的缓冲时间。虽然PCV阀在动作过程中损失了部分工质，但PCV阀等效开启时间中过热蒸汽排放损失远低于重新点炉的耗费。PCV阀除了按设定压力动作以外，还可以由运行人员进行远方操作，使其开启或关闭。因此，在操作上又具有其灵活性。

    3 PCV阀控制回路介绍

    3.1 PCV阀气动控制部分

    PCV阀的气动控制部分如图1所示，控制气源由仪用空压机提供，压缩空气经过滤减压器送至电磁阀入口，电磁阀出口分为两路，分别接入气缸的上缸和下缸的气源口。图1中电磁阀为220V双电控电磁阀，电磁阀有两组线圈，当其中一组线圈带电，电磁阀阀芯移位，其相对应的气路导通，而另一路对大气泄压，气缸活塞运动，带动阀门动作。当另一路线圈带电时，电磁阀芯与活塞运动方向与之相反。可见，通过对电磁阀的控制，改变气路，就能够使阀门完成开、关的动作过程。

图1 PCV阀气动控制部分示意图

    3.2 PCV阀电气控制部分

    在PCV阀电气控制回路中，能够使PCV阀动作的指令信号分为DCS远控指令、现场压力控制器发出的指令和就地控制箱上的按钮指令三种。这三种指令最终都作用在电磁阀上令电磁阀线圈带电，来改变气路使阀门动作。

    （1）DCS远控指令是由运行人员根据设备运行状况及实际需要人为的在操作员站上下发的开关指令，此时PCV阀需在手动状态运行。

    （2）压力控制器发出的指令信号的形成是由压力变送器测量过热蒸汽压力将所得电信号接入现场压力控制器，压力控制器与预先设定的PCV阀的启座、回座压力值比较，当过热蒸汽压力达到启座压力定值时发出打开指令，当达到回座定值时发出关闭指令，PCV做出相应动作。此时PCV阀运行在自动状态，此状态也是PCV阀的常规运行状态。

    （3）就地指令是将就地控制箱的状态切换开关打到就地状态，此时手动按动打开、关闭指令按钮，PCV阀动作。

    3.3 PCV阀控制系统改造过程

    我们此次改造的主要目的是取消就地控制柜内的压力控制器，将此部分功能转移到DCS实现，简化控制柜内接线。改进主要的思路是将过热蒸汽压力信号接入到DCS系统，通过DCS的逻辑编程来实现与压力控制器相同的功能，整个改造过程分为三个步骤。

    3.3.1 绘制电气控制图

    首先根据上述思路重新绘制了PCV阀的电气控制图，如图2所示。

    由图2可知，当运控/就地切换开关SA打开时，KA1、KA2失电，此时为PCV阀为远控状态。当远控指令继电器接点SB1/SB2闭合时，电磁阀线圈W1/W2带电，PCV阀打开/关闭，形程开关SQ1/SQ2闭合，反馈继电器KA3/KA4带电，KA3/KA4接点闭合。当运控/就地切换开关SA闭合时，此时为PCV阀为就地状态，KA1、KA2带电，当按下启座/回座按钮T1/T2时，电磁阀线圈W1/W2带电，PCV阀打开/关闭，形程开关SQ1/SQ2闭合，反馈继电器KA3/KA4带电，KA3/KA4接点闭合。由此可见PCV阀的控制方式由三种已经简化到了两种，其压力控制方式在电气硬回路中已经消失，此部分功能将在DCS的控制逻辑中体现，后面将详细介绍。

图2 PCV阀电气控制图

    3.3.2 现场控制箱配线

    根据绘制出的电气控制图对就地控制箱进行重新配线，拆除了压力控制器，将原有的压力信号传送至DCS。

    3.3.3 PCV阀DCS控制逻辑修改

    根据这次改造的整体思路，得益于DCS灵活的编程方式，我们重新修改了PCV阀的控制逻辑。由图3可以看出，新的逻辑图增加了过热汽压力信号处理功能，除了将原有PCV阀过热汽压力信号引入进来以外，还从DAS控制器引入了另一个过热汽压力信号，两个压力信号取平均值后与PCV的启座（回座）压力值相比较，当过热汽压力值大于（小于）启座（回座）整定值时，DCS发出5s的脉冲指令，控制PCV阀动作。

图3 PCV阀控制逻辑

    这两个压力信号均具有自检功能，当有压力信号异常时能够自动切除异常的信号，与原来单一压力信号相比这样设计增加了控制回路的可靠性，大大降低了PCV阀的误动或拒动的几率。

    4 总结

    通过这次对PCV控制系统的改造，使得PCV阀控制系统中硬回路的部分功能改由DCS的软回路来完成。DCS系统编程灵活，操作简单，控制逻辑易读，参数可在线修改，便于热控人员日常维护，并且与继电器搭接的硬回路相比故障率低，安全可靠。改造至今，PCV阀运行正常，无误动或拒动现象发生。