喘振是風機的固有特性，喘振會對軸流壓縮機造成比離心壓縮機更嚴重的危害。為了防止壓縮機進入喘振工況，在機組自控系統中，專門設置了軸流壓縮機防喘振控制系統。防喘振閥為事故閥門，正常情況下為關閉狀態，當風機發生喘振工況時，逐漸開啟克服喘振。該文主要以八鋼AV90風機防喘振閥為例，從防喘振閥門應用原理、氣路組成和元件功能進行討論，分析前期發生的故障案例，找出原設計存在的問題并實施改進方案及效果評價。

    1 防喘振閥門的應用原理

    在防喘振控制系統中，防喘閥是最重要的一環。八鋼風機配套的是美國FISHER公司的氣動調節蝶閥（氣關式），此閥門除了具備調節功能以外，還具有快速打開應用特性。機組正常運行時防喘振閥門電磁閥得電，防喘閥接收4-20mA的模擬信號，控制閥門部分開啟或關閉，當機組安全運行信號或聯鎖停機信號時，電磁閥接收邏輯順控發出的數字量控制信號，防喘振閥在極短的時間內快速打開，防止壓縮機組進入喘振區域，避免了大型設備的損壞。

    2 防喘振閥門的氣路元件組成

    如圖1所示。

圖1 防喘振閥氣路圖

    3 氣路控制原理   

    整個氣路的功能在正常情況下實現精確的閥位控制，快開慢關；在緊急情況（失氣、失電）下快速打開閥門以保護風機。

    正常情況下，兩個電磁閥帶電，對三通電磁閥，1和2通；兩通電磁閥，1和2斷開。這時經過過濾減壓后的空氣分成三路，一路經單向閥到四通，然后到2625、儲氣罐、377的F口；一路經三通電磁閥后，到377的SUP口，SUP口的氣壓壓縮377內部彈簧，這樣在377內部氣路中，A口和B口通，D口和E口通；另一路到DVC6020的SUP口，作為DVC的氣源。當控制信號（控制系統PLC輸出到DVC6020的4-20MA信號）增大時，定位器A口輸出增大，B口輸出減小；增大的A口氣壓經377AB口、快排閥后作用在汽缸（1061執行機構）上腔；B口的氣壓經377DE口作為氣路放大器2625的輸入信號，控制2625輸出到氣缸（1061執行機構）下腔的壓力，活塞往下運動，閥門開口度減小。反之，控制信號減小，定位器A口輸出減小，B口增大，這時由于有快排閥和氣路放大器2625的作用，活塞快速往上運動，閥門實現快開。當機組安全運行信號或聯鎖停機信號時，電磁閥接收邏輯順控發出的數字量控制信號，防喘振閥在極短的時間內快速打開。

    當電磁閥失電，對三通電磁閥，1和3通，兩通電磁閥1和2通；這時，377SUP口的壓力經三通電磁閥3口卸掉，377在內部彈簧的作用下，氣路發生轉換，B口和C口通，E口和F口通；儲氣罐的氣加上氣源的氣經377FE口后作為氣路放大器2625的控制信號，由于這時儲氣罐的氣壓很高（等于減壓閥出口壓力），使2625全開，儲氣罐里的氣和氣源的氣以最大流量經2625進入汽缸下腔，上腔的氣經快排閥、兩通電磁閥快速排向大氣，閥門快速打開。

    當失氣時，由于有單向閥的存在，使得儲氣罐的壓縮空氣不致倒流。整個原理同失電一樣，只是使閥門快開的只有儲氣罐里的壓縮空氣。

    4 防喘閥故障開啟的分析

    分析閥門故障開啟的原因：（1）由于氣源管路及控制元件的安裝方式較為集中，且控制元件依靠銅管作為連接支持；當防喘閥小角度開啟放風時，必然會造成放風管道的振動，振動由閥體傳至氣源管路及控制元件，從而造成氣源銅管與控制元件接頭處扭力和摩擦，長期的振動會導致此接頭處的銅管斷裂，導致防喘閥故障開啟；（2）防喘閥的定位器安裝在閥門氣缸的下部，長期的管路共振對閥門定位器內部元件及反饋桿都有一定程度的損壞，且此類故障不易被維修人員發現，對閥門的控制及調節精度產生的較大影響。

    5 針對防喘閥故障的設計改進

    對防喘閥氣路控制部分改進設計實施后，經過在線調試和運行效果評價，從根本上解決了防喘閥在放風時管路振動對閥體氣路及控制元件的損壞，保證了防喘閥的安全可靠運行和快速調節風機工況的需求。