火力发电厂常用电磁阀浅谈

【摘 要】本文侧重就火力电厂常用到的电磁阀作一介绍，并对常用的电磁阀控制回路进行探究，对初学者有一定的借鉴作用。电磁阀是自动化常用到的基础元件，属于一种执行器。用来控制液体、气体等流体的通断，或者改变液体或者气体的流动方向，配合不同的控制电路可以实现不同的功能。

【关键词】电磁阀；火电厂

一、电磁阀的原理

电磁阀是由线圈和阀体组成。当线圈通电时产生磁力，然后吸动阀体里面的铁芯滑动；当线圈失电通过弹簧的弹力，导通流体通过阀体或被切断。电磁阀的电磁部件由固定铁芯、动铁芯、线圈等部件组成；阀体部分由滑阀芯、滑阀套、弹簧底座等组成。电磁线圈被直接安装在阀体上，整个阀体组成一个密封的整体。

二、电厂常用的电磁阀的种类

1、电磁阀从原理上分为三大类：直动式、分步直动式、先导式三种。

直动式电磁阀：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。这种电磁阀是最普通的电磁阀，多用在气动门上，通过电磁阀控制阀门来通断介质。

分布直动式电磁阀原理：它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

先导式电磁阀原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。

电磁阀通过控制阀芯移动，控制执行器的运动过程实现对阀门的打开与关闭。电磁阀在液路系统中用来实现液路的通断或液流方向的改变，它一般具有一个可以在线圈电磁力驱动下滑动的阀芯，阀芯在不同的位置时，电磁阀的通路也就不同。阀芯的工作位置有几个，该电磁阀就叫几位电磁阀：阀体上的接口，也就是电磁阀的通路数，有几个通路口，该电磁阀就叫几通电磁阀。常用到的有两位三通，两位五通等。

2、根据驱动线圈电压等级有AC 220V、DC220V、DC24V三种。

交流220V电磁阀驱动电流小，使用方便。交流电磁阀是交流供电，供电可靠性差，只能于用一般控制电路。而直流电磁阀是直流供电，供电可靠性好，用于重要控制电路。交流的反应速度更快，直流的反应没有交流的快。直流的体积小，工作可靠，允许切换频率为120次/min，换向冲击小，使用寿命较长。但启动力比交流电磁铁小。直流线圈的吸合电流始终恒定，而交流线圈的吸合电流远大于维持电流，因此在工作频率比較高的场所一般使用直流线圈，而工作频率比较低的场所一般使用交流线圈，无论是电磁阀还是继电器。一般交流电磁阀的阀芯卡住的话，线圈会坏。如果是直流的就不会。直流线圈比较稳定，交流线圈比较方便。

3、根据线包数量分单线圈控制和双线圈控制两种。

单线圈和双线圈即单电控和双电控，单线圈电磁阀的滑阀是弹簧复位的，电磁阀失电后电磁阀自动复位.双线圈电磁阀需要另一边线圈通电才能换位。单线圈电磁阀一般和单气缸执行器配合使用，火电厂常用到的危急疏水阀就是这种形式。正常使用时，电磁阀带电疏水阀关闭，当需要紧急疏水时，电磁阀失电，阀门依靠弹簧力的作用打开阀门。双线圈电磁阀一般和双气缸执行器配合使用，当阀门需要打开时，一侧电磁阀带电，气缸一侧进气，阀门打开；反之当另外一侧电磁阀带电，阀门则关闭，这种形式不需要考虑阀门处在安全位置时是否开启与关闭，它还有有一个好处就是停气源检修时，阀门不会动作。

4、电磁阀分为常开和常闭两种。常开型为，通电关闭。常闭型为，通电打开；常开电磁阀是指阀体在弹簧的作用下是打开的，在通电或外力作用下使阀体关闭的电磁阀；常闭电磁阀是指阀体在弹簧的作用下是闭合的，在通电或外力作用下使阀体打开的电磁阀；常开电磁阀静态下是打开的、常闭电磁阀静态下是闭合的；在给其供电的情况下，就能改变其工作状态。当电磁阀需要长时间开启，并且持续的时间多余关闭的时间应选用常开型。要是开启的时间短或开和关的时间不多时，则选常闭型。但是有些事故情况下有安全要求的，则不能选常开的，应选可长期通电型。

三、电磁阀选用标准

1、汽轮机紧急跳闸电磁阀、抽汽止回阀的电磁阀、危急疏水阀及燃油关断电磁阀等具有故障安全要求的电磁阀，必须采用失电时使工艺系统处于安全状态的单线圈电磁阀，且必须采用失电时使工艺系统处于安全状态的单线圈电磁阀，控制指令必须采用持续长信号。

2、没有故障安全要求的电磁阀，应尽量采用双线圈电磁阀，控制指令应采用短脉冲信号。双线圈电磁阀在使用过程中有个优点，可以停送电磁阀的电和关断气源，不会影响阀门的动作，带有自保持功能。这个单线圈电磁阀不具备的功能。

3、在一些需要防爆的场所则选用防爆电磁阀。比如氨区、氢站、油库等危险等级比较高的场所。

四、电厂经典的电磁阀控制回路

AST电磁阀控制是火力发电厂使用最为经典的一种电磁阀控制回路。ETS是汽轮机危急遮断系统的简称。它接受来自汽机TSI及其它系统的保护信号，根据设定的逻辑条件，最终输出汽轮机遮断信号，以保护机组设备安全。ETS系统遮断汽轮机是通过使AST电磁阀失电，卸去各阀门的安全油压，在弹簧的作用下各阀门迅速关闭。某厂两台机组的ETS系统由哈尔滨汽轮机厂提供。系统采用OVATION系统的硬件及软件，整个ETS系统与DEH、MEH分布在一个网络中，因此，ETS系统的硬件与DEH、MEH系统的同功能硬件完全相同，逻辑组态则与DEH、MEH使用同一个软件平台。ETS系统占用一个单独的控制机柜CTL43/93，输出继电器部分则与DEH系统合用一个继电器柜。

四个AST电磁阀安装在前箱右侧，它们与两个OPC 电磁阀在结构上放在一起，组成电磁阀组。AST电磁阀按串并联结构布置，如图所示：

串并联结构可以有效防止AST电磁阀的误动和拒动，图中只有AST1和AST3任一个失电，并且AST2和AST4任一個失电时，安全油压才会卸去，机组跳闸。四个电磁阀中任一个电磁阀失电均不会造成机组跳闸，防止误动；同一组中的两个电磁阀只要有一个失电，就有可能使机组跳闸，防止拒动。串并联结构可以方便进行AST电磁阀在线试验，检查电磁阀能否正常动作。试验时两组电磁阀不能同时进行，否则就会造成跳机，对此ETS逻辑进行了限制，保证两组电磁阀试验分别进行。试验时，同一组的两个电磁阀失电后，会引起ASP油压的变化，因此可以通过图中的两个ASP压力开关反映试验结果。AST电磁阀为220VDC，常带电。

五、电磁阀常见问题处理

1、电磁阀接线头松动或脱落，电磁阀带不上电，可紧固接线头。

2、电磁阀线圈烧坏，拆下电磁阀的线圈，用万用表的欧姆档测量阻值，如果开路则电磁阀线圈烧坏。可能的原因有电磁阀线圈受潮，引起绝缘不好而漏磁，造成线圈内电流过大而烧坏。还有一种可能是交直流电磁阀使用混乱，导致电磁阀线圈烧坏。

3、电磁阀阀体卡涩。由于电磁阀经常安装在压缩空气回路或者油回路上，压缩空气不干净或者油不干净，容易导致电磁阀阀体卡涩。拆下电磁阀体，取出阀芯，用酒精搽拭，使阀芯动作灵活。

4、电磁阀漏气。漏气会造成压缩空气压力不足，使开关阀门压力不够，造成这种原因的是由于密封垫片损坏，更换密封垫片即可。

结束语

随着自动化程度的不断提高，越来越多的设备使用到电磁阀，所以电磁的好坏、选型是否正确，关系着机组的正常运行。本文着重介绍了电厂常用到的几种电磁阀，对在一线工作的同仁们有一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]潘汪杰，《热工测量及仪表》，中国电力出版社；

[2]谢援朝，《自动控制原理》，中国电力出版社；

[3]林文孚，《单元机组自动控制技术》，中国电力出版社

作者简介：

樊建平（1984-2），男，汉族，出生于陕西省韩城市，工程师，在大唐陕西发电有限公司渭河热电厂工作。

（作者单位：大唐陕西发电有限公司渭河热电厂）