烟气脱硫系统中的烟道旁路挡板门要求开启时间快、关闭时间慢、运行可靠性要求极高。
气动执行机构使用压缩空气取代电力和液压来产生动力可以实现无级变速，可瞬间启动、停滞和换向、具有自动冷却功能、无电火花，可在易燃易爆如含有化学、易燃性或挥发性等物质湿热和多尘的环境下运行。因此，气动
执行机构在烟气脱硫中的烟道挡板门中的应用越来越多，笔者所在公司根据脱硫工艺要求自主开发了烟气旁路挡板门上配套的气动执行机构，目前山西阳光电厂2*300MW烟气脱硫工程中旁路挡板门已顺利通过了电厂的试验。
一、气动执行机构工作原理
气动执行机构的工作原理是利用压缩空气推动执行器内多组组合气动活塞运动，传力给横梁和内曲线轨道的特性，带动空芯主轴作旋转运动，压缩空气气盘输至各缸，改变进出气位置以改变主轴旋转方向，根据挡板门所需旋转扭矩的要求，可调整气缸组合数目，带动挡板门工作。烟道挡板门用气动执行机构是采用的双作用形式，逆时针方向旋转。工作原理示意图如图1：
压缩空气由A口输入，使左右活塞向相反方向运动，输出轴逆时针方向运转，两活塞侧面的空气由B口排出。
图1 气动执行机构工作原理示意图
二、控制要求和技术参数 旁路挡板门在脱硫设备中属于A级设备，在正常情况下，旁路挡板门要求快开慢关，及全关到全开（0°到90°）的时间<15秒（也有<25秒的），全开到全关（90°到0°）的时间<45秒。在断气、断电、断信号的时候，旁路挡板门要能自动快速打开。气、电、信号在自动恢复时，旁路门要保持在原位。气动执行要求有快开功能，能远程打开和关闭旁路门。提供的气源压力为0.5-0.7MPA。要求能在DCS上显示门的开度。气动执行机构能就操作，要求配备的手轮的操作力不大于140N。
三、气路原理图及系统组成部分 气动执行机构的气动元件主要有：三位式双作用气缸、双控
电磁阀、位置发送器、手动液压操作机构（手轮）、接近开关、气源三联件、备用气罐等。气动执行机构气路原理图如图2：
（1）A:双作用气缸：
对于双作用气缸，要根据旁路门开关所需要的扭矩，再增加10%的安全值，然后根据气源的工作压力，确定气缸的选型。旁路门所需的扭矩是12000N.M。按13000N.M选型，工作压力是0.5-0.7MPA，开关的角度是0-90°，对照气缸参数表，选择的气缸是PWA51500。
（2）位置发送器
将门的开度0～100%的信号转换成4～20mA.DC信号(二线制)送到PLC。
（3）手动液压操作机构
由于气动执行机构需出的扭矩大，气动执行机构
手轮机构操作力一般要求不超过140N，所以气动执行机构配置的手轮大多是液压操作机构。
（4）EV1、EV2、EV、EV4、EV5 电磁阀：
气动执行机构上配置EV1、EV2是二位五通单电控电磁阀，EV是二位三通单控电磁阀，EV4、EV5是二位二通单控电磁阀。开阀（EV1）和关阀(EV2)的电磁阀是通电开启的，快开（EV、EV4、EV5）电磁阀是通电切断型。
（5）LS：接近开关
用于检测旁路门是否开到位和关到位，并将信号送入到PLC。
（6）PS：压力开关
当气动执行机构断气时（或气压小于安全值），发出报警信号送入到PLC。
（7）备用储气罐：
由于没有备用气源，在断气的时候，要求气动执行机构快速打开，所以气动执行机构配置备用储气罐，备用储气罐的大小计算是根据一次开门所需气量来进行配置的。计算公式如下：
耗气量＝气动执行机构（开向体积＋关向体积）*（供气压力(KPa)＋101.3）*次数/分钟备用气罐是按照0.8MPA的压力，0.6m
3气量配置的。
四、电气控制原理系统 气动执行机构电气控制系统配置的是AB的Micro-Logix 1500PLC，硬件组成：基座1764-24BWA、CPU 1764-LRP、模拟量1769-IF8、终端盖板1769-ECR。
其组成原理为：由DCS系统通过RS-232串口通讯连接AB的PLC，对PLC进行编程和监控。PLC的I/O模块分别接入输入、输出信号，气动执行机构的位置发送器输出的4~20ma，接入到PLC的模拟量模块，再送到DCS，在DCS的触摸屏上显示挡板门的开度。同时气动执行机构上的开、关接近开关信号直接接入到PLC的开关量输入模块，可通过PLC上的指示灯显示门的开关位置。DCS和就地的开、关门信号接入到PLC的输入模块。气动执行机构断电、断气信号和快开按钮信号送入到PLC开关量输入模块。
通过PLC的输出模块控制三个继电器，继电器具有两组常开常闭输出触点，1个为开阀输出继电器，1个为关阀输出继电器，还有一个是快开继电器。当门在开位时，不能执行开指令，门在关位时，不能执行关指令。通过继电器的吸合来控制两个电磁阀的开关，电磁阀打开后，便可以控制
气动调节阀执行器使得旁路挡板门做相应的开门或关门动作。同时接近开关把门的开关情况再传送到PLC中，并同要求的门开度作比较，直到符合要求为止。当PLC接到断电、断气、断信号时，快开继电器动作，旁路挡板门快速打开，关保持在开位。
在PLC中用编程软件Rslogix500编写梯形图，然后把梯形图下载到PLC中运行，在上位机的组态软件中进行控制和监控。组态界面做好后，开门、关门、停止、快开等控件的控制和动作可以直接在组态界面中很直观形象地进行操作。
综上所述，我公司自行开发的气动执行机构完全能保证旁路档板门设备的运行要求的。在今后的应用中我们还要不断的改进气动执行机构的控制和配置，争取在其它设备上推广应用我司开发的气动执行机构。
