1、1电液控制快速关断阀说明书KGF20/40-F-T-A沈阳东北电力调节技术有限公司2目 录1、 概述 22、 结构形式与工作原理33、 安装方法及注意事项64、 操作规程75、 常见故障处理86、 电气原理图117、 用户接线图128、 控制箱结构图 139、 执行器装配图1410、 液压原理图 1511、 蓄能器充气工具使用方法说明163一、概述：本快速关闭阀产品是专门为热电厂汽轮机组设计的安全设备，可以有效防止抽汽管道蒸汽倒流引起的汽轮机超速事故。本产品阀门采用进口三偏心金属密封蝶阀，执行机构采用高度集成电液执行器。整个设备具有结构紧凑、体积小、重量轻、外形美观的特点，本设备密封效果好，达
2、到零泄漏，使用寿命长，关闭速度快，控制灵敏可靠，是保证机组安全运行的最佳选择。本阀门参数：1、阀门通径： DN200 DN250 DN300 DN350 DN400 DN500 DN600 2、适用介质：蒸汽3、阀门适用温度： 350 400 4604、阀门额定压力： 1.0MPa 1.6MPa 2.5MPa 4.0MPa 6.4MPa 100MPa5、阀门材料： 碳钢 20 不锈钢 1Cr18Ni9Ti 6、阀门转角：0907、蓄能器充气压力：5MPa8、阀门快速关闭时间：阀门关闭 90%时，关闭时间小于 0.5 秒；阀门全部关闭时，关闭时间小于 0.8 秒。49、快速关断阀可实现慢速正常开
3、启和关闭；可以接受自动关闭信号实现快速关闭，也可手动操作实现快速关闭。10、具有阀门活动试验功能。11、执行器额定液压工作压力：PN=17MPa12、液压执行器工作介质：L- HM46 号抗磨液压油二、结构形式与工作原理1、阀门：采用进口三偏心金属密封蝶阀，主要结构由阀体、蝶板、阀轴等组成。2、执行器（参见液压原理图）执行机构配有蓄能器，液压控制系统采用蓄能器实施快关。电机泵为间歇工作，压力低于设定低压值时电机泵启动；压力高于设定高压值时电机泵停止。为了保证控制阀有足够的通流能力，保证快关时间，采用了两个大通径锥阀来实现阀门的快关控制。在液压控制系统中，电磁阀 2 接受快关信号，用来控制两个锥
4、阀的开启与关闭，从而控制蝶阀实现快关动作。在电磁阀 2 失电的情况下，由电磁阀 1 控制阀门的慢速正常开启与关闭动作。a.阀门慢速开启、关闭在电磁阀 2 不带电（即 YA3 失电）情况下：电磁铁 YA2 得电，执行器左腔进油，右腔排油，执行器通过转换机构驱动阀门慢速关闭；电磁铁 YA1 得电，执行器右腔进油，左腔排油，执行器通过转换机构驱动阀门慢速开启。b.阀门快速关闭当电磁阀 2 带电（即 YA3 得电）时，两个插装阀 5、6 上腔的控制油经电磁阀 2 排5入油箱，两个锥阀打开，阀门处于快关状态，蓄能器中的油快速进入执行器左腔，执行器右腔中的油快速排回油箱，执行器通过转换机构驱动蝶阀快速关闭
5、。3、电气控制a.结构形式控制箱结构见附图快关阀电气结构分为三部分，第一部分为逻辑控制部分，第二部分为输入输出部分，第三部分为操作及显示部分。第一部分，逻辑控制部分主要包括：PLC、PLC 开关量输入输出扩展。第二部分，输入输出部分包括电磁阀（开门、关门、快关） 、交流接触器（泵启动）、热继电器（泵故障） 、接近开关（全开位、试验位、全关位） 、电子压力开关（高压、低压） 、就地操作键盘。第三部分，远方操作及显示部分进入 DCS。远方操作器包括：操作、显示和报警。另外，这部分还需要现场提供就地三相四线 380V 电源给三相交流电机供电和 220V可靠的交流不间断电源给 PLC 控制器及电磁阀供
6、电。b.工作原理为保证快关阀能够在事故状态下可靠地动作，电气控制部分由可靠的不间断交流220V 电源供电，这样即使厂用电消失快关阀控制系统仍能正常动作并响应快关信号。快关阀控制系统上电后，上次掉电前所处的控制状态就地控制状态或远方控制状态。按就地操作盘上的“切换”键，可以在就地控制状态和远方控制状态之间切换。每按一次“切换”键，控制状态就由就地控制状态切换到远方控制状态或由远方控制状态切换到就地控制状态。远方控制状态 在远方控制状态下快关阀控制系统只响应 DCS 的开关指令信号，快关信号为最高优先级。在远方控制状态下，就地控制盘上的“远方”指示灯亮。同时送给 DCS 的“就地/远方”DI 点闭
7、合，指示为远方控制状态。远方开门指令 DCS 的“开门”DO 点闭合，开门电磁铁 YA1 得电动作，阀门会慢速开启（见液压原理） 。DCS 的“开门”DO 点断开，开门电磁铁 YA1 失电，阀门停止动作。若 DCS 的“开门”DO 点闭合使阀门开启一直开到全开位，当接近开关一检测到阀门进入全开位时，自动保持开门电磁铁 YA1 带电 5 秒钟，然后再使开门电磁铁 YA1 失电，确保阀门能够可靠地全开。阀门进入全开位后，快关阀控制系统会锁定阀门的全开状态，并使 DCS 的全开位 DI 点闭合。如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全开位，则控制系统会自动将阀门纠回到全开位。远方关门指令 DCS 的“
8、关门”DO 点闭合，关门电磁铁 YA2 得电动作，阀门会慢速关闭（见液压原理） 。 “关门”DO 点断开，关门电磁铁 YA2 失电，阀门停止动作。若DCS 的“关门”DO 点闭合使阀门关闭一直关到全关位，当接近开关一检测到阀门进入全关位时，自动保持关门电磁铁 YA2 带电 10 秒钟，然后再使关门电磁铁 YA2 失电，确6保阀门能够可靠地全关。阀门进入全关位后，快关阀控制系统会锁定阀门的全关状态，并使 DCS 的全关位 DI 点闭合。如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全关位，则控制系统会自动将阀门纠回到全关位。活动试验 只有阀门处在全开位时，快关阀控制系统才会响应活动试验指令。DCS的“活动
9、试验”DO 点闭合（只要短时闭合活动试验会自动完成，无须在活动试验中长时闭合） ，关门电磁铁 YA2 得电，阀门慢速关闭，待试验位接近开关检测到阀门关到试验位时，关门电磁铁 YA2 失电，然后开门电磁铁 YA1 得电，阀门开始慢速开启，直到开至全开位，再保持开门电磁铁 YA1 带电 5 秒钟后失电，确保阀门可靠地回到全开位，活动试验结束。同时使 DCS 的活动试验 DI 点闭合 5 秒钟，指示活动试验成功。在活动试验过程中，快关阀控制系统可以响应开门、关门指令和快关信号。另外，在做活动试验时，若按下“试验”按键 2 秒钟后阀门没能关到试验位，快关阀控制系统会自动使阀门开回到全开位，并结束活动试
10、验，同时使 DCS 的报警 DI 点闭合。就地控制状态 在就地控制状态下快关阀控制系统只响应就地操作盘的开关指令，但快关信号仍为最高优先级。在就地控制状态下，操作盘上的“就地”指示灯亮。同时送给 DCS 的“就地/远方”DI 点闭合，指示为远方控制状态。同时送给 DCS 的“就地/远方”DI 点断开，指示为就地控制状态。就地开门 按住就地操作盘上的“开门”键，开门电磁铁 YA1 得电动作，阀门会慢速开启（见液压原理） 。抬起就地操作盘上的“开门”键，开门电磁铁 YA1 失电，阀门停止动作。阀门进入全开位后，就地显示盘上的“全开位”指示灯亮，同时 DCS 的全开位 DI 点闭合。在就地控制状态下
11、，阀门进入全开位后，快关阀控制系统并不锁定阀门的全开状态，如果阀门因外力作用而非人为控制离开了全开位，控制系统不会自动将阀门纠回到全开位。就地关门 按住就地操作盘上的“关门”键，关门电磁铁 YA1 得电动作，阀门会慢速关闭（见液压原理） 。抬起就地操作盘上的“关门”键，关门电磁铁 YA1 失电，阀门停止动作。阀门进入全关位后，就地显示盘上的“全关位”指示灯亮，同时 DCS 的全关位 DI 点闭合。在就地控制状态下，阀门进入全关位后，快关阀控制系统并不锁定阀门的全关状态，如果阀门因外力作用而非人为控制离关了全关位，控制系统不会自动将阀门纠回到全关位。快关 在任何状态下，只要阀门未处在全关位，快关
12、阀控制系统都会响应快关信号。当快关信号出现时，快关阀控制系统首先确保使开门电磁铁 YA1 和关门电磁铁YA2 失电，同时使快关电磁铁 3YA 得电，使阀门在 0.5 秒内快速关闭至全关位（见液压原理） ，全关位接近开关检测到阀门关闭到全关位后，快关电磁铁 3YA 保持带电 10秒钟后失电，确保阀门可靠地全关，快关过程结束。快关电磁铁 3YA 失电后快关阀控制系统才会响应开门操作。 若执行了快关动作 DCS 的“快关”DI 点会闭合，指示快7关阀刚进行了快关，直到有 DCS 的“开门”DO 点闭合，或在就地操作状态下按“开门”键，DCS 的“快关”DI 点才会断开。压力控制 快关阀控制系统的执行
13、机构的动力是由蓄能器提供的，当由于执行机构的动作或内泄漏等原因使蓄能器的压力值低于最低设定值时，电子压力开关 KP 的常闭触点闭合，使油泵启动给蓄能器补压，当蓄能器的压力升高到最高设定值时，电子压力开关 KP 的常闭接点断开，使油泵停止。油泵的启停在 DCS 中有相应的指示。报警 当下列情况之一发生时：1.油泵连续运行 20 分钟；2.热继电器动作；3.两个以上接近开关同时发讯；4.在没有任何操作的情况下，电机连续两次启动间隔时间小于 50 分钟，5.活动试验超时。控制器都会使 DCS 的报警 DI 点闭合。除热继电器动作报警外，其他报警都可以通过 DCS 发出报警复位指令或按就地操作盘上的“
14、复位”键取消报警状态。当热继电器动作报警出现时，必须要由检修人员对电机回路检查并排除故障后，再按下热继电器上的手动复位按扭，才能取消报警状态。报警信号才会消失。另外，在做活动试验时，若按下“试验”按键 2 秒钟后阀门没能关到试验位，快关阀控制系统会自动使阀门开回到全开位，并结束活动试验，同时使 DCS 的报警 DI 点闭合。报警复位 由 DCS 发出报警复位信号或按就地操作显示盘上的“复位”键，可以复位除热继电器动作报警以外的所有报警状态。三、安装方法及注意事项1、安装阀门：a.安装时阀门应处于关闭状态。注意蒸汽流通方向与阀门箭头方向一致（如有特殊要求则可按双方技术协议进行安装） ，阀门输出轴
15、处于管路侧面，使执行器能够处于上方；b.阀门两端应做好支撑，应适应管路膨胀；c.如阀门处于半空中应增加一个操作平台，以便操作检修。2、执行器安装与调整（参见执行器装配图）：a.执行器油缸处于全部缩回状态；b.先将活塞杆与齿条轴连接，再将执行器与支架用螺栓固定；8c.执行器位置调整：将执行器开到能够调整锁紧螺母的位置，松开执行器活塞杆上的锁紧螺母，用扳手旋转执行器油缸活塞杆，然后让执行器动作，使油缸杆全部缩回，观察阀门位置是否关严，若仍未关严，再将执行器开到能够调整锁紧螺母的位置，重复以上过程直至使阀轴上的标记线与阀门支架上的标记重合。旋紧锁紧螺母。d.液压执行机构在现场初次安装后或检修后初次启
16、机前，应先将蓄能器用氮气充气至规定的充气压力值 5MPa，然后再进行其他操作。充气应缓慢，充气后应检查是否漏气。e.液压装置调试起动前，应把各液压阀调整到正确状态，换向阀 1、2 应处于无电状态；蓄能器排油截止阀 3 应处于可靠关闭状态，蓄能器进油截止阀 4 应处于开启状态。f.溢流阀 7 出厂已调好，如须调整，先将溢流阀 7 调节手柄松开，先观察 2-3 分钟，无异常现象后再将溢流阀手柄逐渐旋紧，使压力逐级升高，每升高一级宜稳压 2-3分钟，直至规定的压力 17MPa，然后把调节手柄的锁紧螺母旋紧，使压力固定。g. 电子压力开关的调整。出厂试验时，压力开关已经调整好，如无必要请不要随意调整压
17、力开关。 （通常高压 17MPa 低压 12MPa）如须调整首先按 MODE 键，LED 显示S.P.1，两秒钟后显示一个数值，此数值为高压设定值，此时用上、下箭头对设定值进行调整，调整到所须设定值后再按 MODE 键，LED 显示 H.Y.1，两秒钟后显示一个数值，此数值为回程值（低压设定值为高压设定值与回程值的差值） ，此时用上、下箭头对设定值进行调整，调整到所须设定值，等待两秒钟，LED 闪烁显示 PRG 一秒钟，然后回到显示当前实际压力值，压力设定点调整结束（一般高压设定值为 170，回程设定值为50） 。h.每次检修后起动前应检查所有连接螺钉、螺栓、螺母、管接头等是否配齐、拧紧，以免
18、发生意外。i.蓄能器是一种压力容器，必须遵守压力容器的有关规定，不得在蓄能器上进行任何焊接和机械加工工作。j.截止阀 3、4 在蓄能器检修时用，正常工况下，阀 3 保持关闭，阀 4 保持开启；检修时，打开阀 3，卸去系统油压，并排出蓄能器内液压油，然后方可拆卸蓄能器。k.向油箱内加 L- HM46 号抗磨液压油，加到油箱上标定的液位。3、调整各种动作满足要求。四、操作规程：1、根据需要按开门和关门按键使阀门停在指定位置；2、按机组运行规程的要求定期做活动试验（只有阀门处于全开位时才可做活动试验） ；93、每次在正常停机前，应先按关门按键使阀门慢速关闭到全关位，在每次起机时应在机组进入正常运行状
19、态后再按开门按键将阀门开至全开位；4、液压系统的故障主要源于工作介质的污染，因此，油箱中的工作介质必须保持清洁，应定期检查工作介质，工作介质清洁度应不低于 NAS1638-9 级。向油箱中加油应加入经过过滤的油通过滤清器口注入，以避免工作介质污染；5、液压系统的工作油液应定期检查，如发现油液变质时应立即更换；6、应定期观察油箱的液位计，油箱中的油液应经常保持正常液面，如发现液位下降应立即查找有无泄漏点并立即处理，然后补充油液至合适的液位；7、每次小修或大修时应把阀块内的滤油器取出清洗，如发现清洗后仍不能正常使用则应更换新滤芯；每次检修都应检查蓄能器皮囊是否漏气，如发现问题应更换新皮囊；8、应定
20、期检查蓄能器的气压应保证 5MPa，并进行气体泄漏性检查。检查方法为：先切断三相电机电源，打开截止阀 3（排油截止阀） ，排掉蓄能器中压力油，接上压力表观察蓄能器的压力值（正常值为 5Mpa） ，若压力值低于正常值应检查蓄能器氮气的泄露情况，检查时，可在蓄能器的充气口、截止阀的连接处涂抹肥皂水或乳化液等液体，观察是否有气泡溢出，检查并处理完漏气点后，将蓄能器氮气罐压力重新补至 5Mpa。关闭排油截止阀 3，恢复三相电机电源。建议此项检查半年进行一次。小修、大修必须进行。夏季不工作的，可在供热前检查。9、电磁阀的电压应尽量保持稳定，否则可能会导致线圈过热，影响阀的性能；10、对液压机构进行检修拆
21、卸时，首先应切断油泵电机电源，再把系统压力油卸掉、把蓄能器中的液压油放出（打开截止阀 3 即可） ，然后才可进行拆修；11、当液压机构发生外泄漏或出现故障时应停机处理，严禁开机状态处理事故。五、常见故障处理：1、液压泵的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法不出油、油量不足或压力上不去1.吸油管堵塞、滤油器堵塞2.连接处泄漏，混入空气1.疏通管道、更换滤油器2.紧固连接螺钉，避免漏防止空气103.油液粘度太大或油液温升太高4.油泵损坏混入3.正确选用油液，控制温升4.更换油泵噪声严重、压力波动厉害1.吸油管堵塞2.吸油管密封处漏气或油液中有汽泡3.泵与联轴器不同心4.油位低1.疏通管
22、道2.拧紧吸油接头或更换密封；回油管应在油面以下3.调整同心4.加油液2、溢流阀的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法压力波动 1.弹簧弯曲或太软2.锥阀与阀座接触不良3.油不清洁，阻尼孔堵塞1.更换弹簧2.如锥阀是新的即卸下调整螺帽，将导杆推几下，使其接触良好；或换锥阀3.卸下阀清洗，疏通阻尼孔，更换清洁油液调整无效 1.弹簧断裂或漏装2.阻尼孔堵塞3.进出油口装反4.锥阀漏装1.检查、更换或补装弹簧2.疏通阻尼孔3.检查油源方向4.检查、补装噪声及振动 1.弹簧变形，不复原2.锥阀磨损3.螺帽松动4.和其他阀共振1.检查并更换弹簧2.换锥阀3.排出空气4.略为改变阀的额定压力值
23、泄漏严重 1. 锥阀或钢球与阀座的接触不良2.密封破坏3.安装螺钉没拧紧1. 锥阀或钢球磨损时更换新的锥阀或钢球2.检查更换密封3.拧紧安装螺钉3、电磁换向阀的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法电磁阀及电磁提升阀不换向1. 阀芯卡死2. 阀体变形1.拆开清洗脏物，去毛刺2.调节阀体安装螺钉使压紧力均匀，或修研阀孔电磁阀及电磁提升阀不换向1.电磁铁线圈烧坏或电磁铁推力不足2.电气线路出故障3.中间位置的对中弹簧折断1.检查、修理、更换2.消除故障3.更换弹簧换向阀作用时有响声1.滑阀卡住或摩擦力过大2.电磁铁不能压到底3.电磁铁铁芯接触面接触不1. 修研或调配滑阀2. 校正电磁铁高
24、度3.消除污物，修正电磁铁铁芯11良电磁提升换向阀不封油1.阀芯卡住2.阀体变形1.拆开清洗脏物，去毛刺2.调节阀体安装螺钉使压紧力均匀，或修研阀孔4、液控单向阀及插装阀的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法油液不逆流 1.控制压力过低2.控制油管路漏油严重3.单向阀或插装阀卡死1.提高控制压力使之达到要求值2.消除漏点3.拆开清洗逆方向不密封，有泄漏1.单向阀或插装阀在全开位置上卡死2. 单向阀或插装阀锥面与阀座锥面接触不均匀1.拆开清洗、修配2.拆开检修或更换5、泵工作几分钟后系统仍达不到最低压力的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法液压系统故障报警1.蓄能器皮囊损
25、坏（此时油箱液位比正常低很多）2.溢流阀卡死3. 泵损坏4. 液位低5. 电机动力电源有问题6. 泵出口管路上有漏油处1. 更换蓄能器或换皮囊2.清洗溢流阀3.更换泵4补油5.检查动力电源线路、开关等6.更换泵出口管路密封或胶管压力表显示值已到压而有故障信号压力开关器损坏 检修或更换压力开关6、电气控制部分的故障分析及排除方法：故障现象 故障原因 排除方法执行器工作压力达不到设定值而电机自动停机，或热继电器动作1.整定值过低2.电机超载1.将整定值调整到电机的额定电流值2.检查泵及连轴节是否有故障按活动试验按键，阀门不动作阀门未处在全开位 按开门按钮使阀门至全开位按开门按键阀门不动作刚进行了快
26、关，未超过 10 秒钟等待 10 秒钟再按开门按键阀门动作不正常 1.接近开关松动，没有对正位置指针1.调整并拧紧接近开关122.接近开关损坏3.工作压力低2.更换接近开关3.检查前两项故障现象其它故障原因及排除方法请查阅有关手册或与生产厂商联系。13六、电气原理图：14七、用户接线图15八、控制箱结构图16八、执行器装配图:1-蓄能器 2-执行油缸 3-单向阀 4-控制阀块 5-电机泵组6-电器盒 7-液位计 8-快关电磁阀 9-开关电磁阀 10-蓄能器排油截止阀 11-蓄能器进油截止阀 12-电子压力开关 13-油箱 14-插装阀 15-插装阀 16-溢流阀 17-滤油器17九、液压原理图
27、：SL18十、蓄能器充气工具使用方法说明充气工具是蓄能器进行充气、补气、修正气压和检查蓄能器内气体压力的专用工具。它具有结构紧凑、使用方便、安全可靠、承高压、耐冲击的特点。d、关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，然后再旋紧放气塞，右旋手轮顶开蓄能器充气阀，观察充气工具压力表显示的充气压力值。e、如果发现充气压力值不合适，压力过低时，可以重复步骤 3 继续充气；压力过高时，可以再把手轮右旋顶开蓄能器充气阀，然后慢慢松开放气塞，缓慢释放气体，直至压力表值合适后，旋紧放气塞，左旋手轮使气阀顶杆退出。f、最后关闭氮气瓶的气阀，松开放气塞释放胶管中残留的氮气，然后取下充气工具即可。检查蓄能
28、器内气体压力方法：充气工具也可以作为平时检查蓄能器内气体压力的工具使用，检查时，充气工具可以去掉胶管。检查方法为：a、 先切断三相电机电源，打开截止阀 3（排油截止阀） ，排掉蓄能器中压力油；b、 把蓄能器上的封帽取下，将充气工具的手轮左旋使气阀顶杆退到头，将放气塞旋紧；c、 把充气工具的气阀顶杆处螺帽拧到蓄能器上，将接头螺帽紧固后，右旋手轮使气阀顶杆顶开蓄能器充气阀，观察充气工具压力表示值，此显示值即为蓄能器内的气体压力值。如检查时发现压力过低，则需要对蓄能器进行充气。d、 检查后，关闭排油截止阀 3，恢复三相电机电源。充气工具如左图所示。给蓄能器充气时步骤如下：充气前，切断三相电机电源，打开排油截止阀 3，排掉蓄能器中的压力油，然后，按如下步骤进行。a、首先把蓄能器上的封帽取下，将充气工具的手轮左旋使气阀顶杆退到头，将放气塞旋紧；b、把充气工具胶管的大头端拧到氮气瓶上，充气工具的气阀顶杆处螺帽拧到蓄能器上，将所有接头螺帽紧固后，可以开始充气；c、先把氮气瓶的气阀松开，使氮气瓶的气体放出，然后右旋充气工具手轮，使气阀顶杆伸出顶开蓄能器皮囊的充气阀，使氮气瓶的气体充入蓄能器中，同时注意观察充气工具的压力表，压力表超过充气压力值 6 Mpa 时，左旋手轮使气阀顶杆退到头，蓄能器充气阀自然关闭封住蓄能器内气体；力力
