除氧器和凝汽器水位自控系统的改进

２０００年第２期　？、ｊ　＾　，●●华东电力　Ｕ　除氧器和凝汽器水位自控系统的改进　周君芬ｌ　存　ｋ　｛、ｓ２　ｚ＿　（１浙江省电力试验研究５斤．浙江杭州３ｌ００１ｄ：　Ｉ　２．镇海发电厂，浙江宁波３１５２０８；３．宁被发电检修公司．浙江宁渡３１　５２０８）　关建词：　摘；查磐　要：中小型火电机组的陈　氧器水位和凝汽器水位自动控制系统一直难以稳定投运．影响中小型Ｊ＾电机蛆　自动控制Ｘ－　ｆ　幽澎　的自动化术平及机组运行的经济性。提出了除氧器水位三冲量控制、对凝结水母管压力进行自动控制、疆汽器　水位加＾开关量控制的改进方法　该控制系统在镇海电厂３号机２００ＭＷ机组的应用取得了理想的效果　中用分类号：ＴＫ２２３．５　２２；ＴＫ２６４．１　文献标识码：Ｂ　文章编号　１００１　９５２９（２０００）０２—００３５—０２　２００　ＭＷ机组除氧器和凝汽器水位控制系　统，耳前普遍设计为单回路控制，凝结水母管压力　无自动控制（运行人员手动控制）。　单回路控制系统，即除氧器水位通过调节进　入除氧器的凝结水调节阀，凝汽器水位通过调节　进人凝汽器的化补水调节阀来满足要求。　给水泵加压，进ｌ～３号高加，再进人锅炉，锅炉加　热至蒸汽，进入汽轮机。原则上，化补水补充系统　漏汽及锅炉排污损耗的水，通过调节阀ｌ进人凝　汽器，以维持水汽系统平衡　另外，凝泵的转速不　可调，通过凝泵再循环调门保证凝结水流量与锅　炉给水量的平衡，多余的凝结水通过再循环调门　回到凝汽器　当凝结水流量大幅度变化时，凝汽器水位也　大幅度的变化。因此，凝汽器水位的稳定取决于凝　结水流量、凝汽量和化补水的平衡。汽机负荷不变　时，凝汽量基本不变，在稳定负荷时，凝汽器水位　的平衡取决于凝结水流量与化补水变化量的平　衡。而２００　ＭＷ机组的凝结水流量和化朴水流量　分别为Ｏ～６００　ｔ／ｈ和０～４０　ｔ／ｈ，因此，当凝结水　流量大幅度变化时，化补水无法补充凝结水流量　的变化　故单回路控制系统难以稳定投运　凝结水母管压力无自动控制．凝结水嗣节阀　的开启或关闭，不能反映凝结水流量的变化，如除　氧器水位下降，调节阀开启，引起凝结水母管压力　下降，进入除氧器的凝结水流量不变，甚至下降，　造成了水位调节的空档，等运行人员发现，关小凝　泵再循环门，或母管压力下降　【起备泵起动，使母　实际工程中，普遍采用调节闽ｌ调节凝汽器　水位，调节阀２调节除氧器水位，再循环调门根据　运行人员的经验手动操作。由于除氧器水位与凝　汽器水位控制对象为多变量控制系统，靠单回路　控制系统控制难以调节，必须寻找相关的量加以　控制，以解决除氧器水位与凝汽器水位之间的矛　盾，协调两水位控制，使水位控制在正常范围内。　进蛤水泵去高加　管压力上升，进人除氧器的凝结水流量突然增加，　破坏了凝结水流量．凝汽量和化补水的平衡，造成　了凝汽器水位的急骤下降和除氧器水位的急骤上　升。因此，凝结水母管压力不控制，影响除氧器与　凝汽器水位的稳定运行。　击锅炉　圈Ｉ　２９Ｑ　Ｍ　机组除氧器　凝汽器水位拉茜Ｉ对象　图ｌ中调节阀１为化补水调节阀，调节阀２　为凝结水调节阀，再循环调门为凝泵再循环门。　２改进方法　２　１除氧器水位控制改进　为改善除氧器水位控制品质，主要引人了两　点控制策略。　ｌ除氧器与凝汽器水位控制对象　如图１，汽轮机的排汽进人凝汽器凝结成水，　经凝泵，进人ｌ～４号低加，进人陈氧器，除氧器进　维普资讯 http://www.cqvip.com

华东电力　２０００年第２期　（１）除氧器水位控制由原来的单冲量控制改　为三冲量控制。控制系统引入了反映机组负荷及　给水流量的主蒸汽流量及４号低加出口流量（即　进入除氧器的凝结水流量）信号。　（２）凝泵再循环调门由原来手动控制改为自　动控制，根据运行人员操作经验，控制凝结水母管　压力，改进后的除氧器水位控制系统见图２。　凝结水母骨　压力设定值　去陈景器术位谓节目　去疆泵再循环调节门　图２改进后的除氧器水位控削系坑圈　图中ＰＩＤ１为除氧器水位控制器，ＰＩＤ２为凝　结水母管压力控制器，∑为加法器。　工程上，对于２００　ＭＷ火电机组，除氧器水　位至２　２Ｏ０　ｎｌｌｌｌ为低Ｉ值报警，至２　８００　ｍｍ为高　Ｉ值报警，正常水位维持在２　２００～２　８００　ｍｍ之　间，水位设定值为２　５００　ｍｍ。　凝泵出口压力低于１．３　ＭＰａ，启动备用凝泵。　根据机组实际运行要求，某电厂凝结水母管压力　设定值为１．５８　ＭＰａ。　除氧器水位控制系统引入主蒸汽流量与凝结　水流量的信号，在稳态负荷时，有效地克服了给水　系统引起的扰动及凝结水流量大幅度变化的问　题，在动态负荷下，由于主蒸汽流量的变化超前于　给水流量的变化，使凝结水调节阀控制器超前动　作，改善了控制系统的动态调节品质，同时，由于　凝结水流量信号的作用，大大防止了除氧器水位　的超调，并使凝结水流量变化平滑，　凝泵再循环调门由原来的手动改为自动控　制，控制凝结水母管压力，有效地改善了除氧器水　位调节阀的控制特性，保证了调门控制的连续性，　即凝结水流量变化的连续性。并且，改善了凝泵的　运行环境，防止各泵的频繁启停。　２．２凝汽器水位控制改进　凝汽器水位控制对象是一个大迟后的控制系　统，在升降负荷过程中水位很容易超限。为改善凝　汽器水位控制系统的调节品质，能使凝汽器水位　控制在正常范围内，控制系统中引入了开关量控　制，防止水位调节到过高或过低。同时．除氧器水　位采用三冲量控制，对凝结水母管压力进行自动　控制，改善了凝汽器水位在升降负荷过程的调节　特性．改进后的凝汽器水位控制见图３。　图３　Ｔ为逻辑切换　开关．　，：为Ｔ的两个　输入，　为逻辑量；，　一１　时，Ｔ的输出选择』。；Ｌ　一０时，Ｔ的的输出选　择，　。ｃ为常数，ＰＩＤ为　去化　术调节门　凝汽器水位调节器。丁．　周３改进后的凝汽水　为开关报警输出。　水位控制系坑图　对于２００　ＭＷ机　组，实际工程中，凝汽器正常水位维持在９００～　１　５００　ｍｎｌ，设定值通常为１　１００　ｍｍ。Ｔｌ的整定，　保证在负荷大幅度变化时，凝汽器水位维持在正　常值，并保证在稳态负荷时，水位正常调节的范　围。镇海３号机组整定如下：　（１）△Ⅳ在＋２００　ｍｎｌ与一１００　ｍｎｌ之间，丁　的输出选择　。　（２）△Ⅳ＞＋２００　ｍｉｌｌ，Ｔ的输出选择，２。化补　水调门关。当△Ⅳ＜一１００　ｎｌｌＩ１时，才允许调门开　３效果　镇海电厂３号机组２００　Ｍｗ机组上使用了　改进后的除氧器及凝汽器水位控制系统．一直长　期稳定投运，在不同的工况及不同的升降负荷速　率下，除氧器及凝汽器水位维持在正常水位内，提　高了中小型火电机组的自动化水平及机组运行的　经济性。　４结论　（１）除氧器水位控制采用三冲量控制，控制　系统引入了主蒸汽流量与凝结水流量信号，使控　制系统调节超前于给水流量。同时，使凝结水流量　变化平滑．有效控制除氧器水位，防止超调，改善　了凝汽器水位的调节特性。　（２）凝结水母管压力的控制，改善了凝结水　调节阀的调节特性，保证了除氧器水位调节的连　续性　（３）凝汽器水位引入开关量控制．有效地控　制了凝汽器水位，防止凝汽器水位越限。　（４）控制系统采用常规ＰＩＤ调节．较易实施。　收稿日勰：ｌ　９９９一ｌ１－０５