汽轮机除氧器水位控制逻辑优化

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇汽轮机除氧器水位控制逻辑优化范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】本文阐述了广东省沙角C电厂660MW机组除氧器水位控制逻辑优化过程及目的。除氧器水位由除氧器调节阀控制改为变频泵转速调节。通过对除氧器水位控制逻辑优化，除氧器水位控制得到明显改善，减少了除氧器水位大幅度波动对系统的影响及除氧器入口调节阀的节流损失，降低了凝结水泵电耗，经济效果明显。

【关键词】除氧器水位；控制逻辑优化；节能

沙角C电厂3台660MW机组汽轮机为GEC-ALSTHOM公司生产的亚临界机组，机组配备1台混合式回热加热除氧器。除氧器水位控制是通过调节除氧器入口调节阀（LCV001/LCV002）开度来实现。除氧器水位控制好坏对机组运行影响较大，除氧器水位过低容易引起给水泵跳闸，危及机组安全运行。除氧器水位过高，防碍除氧器除氧效果。目前，机组经常参与调峰运行，除氧器水位调节阀开启不足，调节阀前后差压大，调节阀动作不畅，阀门振动较大，容易引起除氧器水位波动。除氧器水位调节阀开启不足，节流引起的凝结水压力损失严重，影响了机组的经济性。为了除氧器水位更好的控制，在我厂凝结水泵变频改造过程中，决定对除氧器水位控制逻辑进行优化，把除氧器水位由除氧器入口调节阀控制改为变频泵转速调节。

1、优化前

1.1除氧器水位调节系统介绍

除氧器水位由除氧器水位调节阀LCV001、LCV002进行正常水位调节。水位调节阀为单冲量控制，实际水位与水位设定值有偏差时，除氧器入口调节阀LCV001、LCV002动作，调节除氧器水位。当出现异常情况或水位调节阀LCV001、LCV002故障时，除氧器运行水位到达高高值时，除氧器水位高跳闸，关闭除氧器抽汽逆止阀、关闭6号高压加热器至除氧器疏水阀、关闭3号低压加热器至除氧器疏水阀、关闭除氧器水位调节阀LCV001、LCV002。除氧器入口调节阀LCV001、LCV002控制图如图1所示。

1.2除氧器水位调节系统缺陷分析

1.2.1不管机组负荷高低，凝结水泵运行转速不变，在低负荷时，除氧器入口调节阀LCV001、LCV002开度小，调节阀前后差压大，节流引起的凝结水压力损失严重，影响了机组的经济性。

1.2.2在低负荷时，除氧器水位调节阀LCV001、LCV002开度小，调节阀前后差压大，调节阀动作不畅，阀门振动较大，设备磨损严重，更换频繁，备品消耗多，维护工作量大。

2、优化后

2.1除氧器水位控制逻辑优化

原除氧器水位调节系统为单冲量控制，在改为变频泵转速调节除氧器水位后，增加1套除氧器水位单冲量调节系统。在变频器运行方式下用该单冲量调节系统控制变频泵转速调节除氧器水位，除氧器水位调节阀LCV001、LCV002在变频泵运行方式下分别投入自动，使两个调节门按预设的机组负荷-阀位的函数关系跟随机组负荷变化。如果凝结水泵处于工频运行方式的时候，则变频器的调节器被切除，其输出处于跟踪状态，除氧器水位调节阀LCV001和LCV002自动投入调节状态。除氧器水位控制逻辑回路如图2所示。

2.2除氧器水位调节阀控制逻辑优化

为保证除氧器水位调节的稳定性和操作员的操作方便，对除氧器水位调节阀的控制逻辑提出几种修改方案。

2.2.1方案一

变频器运行且工频泵在备用时，由运行操作人员将除氧器水位调节阀的控制投入自动，使调节阀自动按预设的机组负荷-阀位的函数关系跟随机组负荷变化，如果必要，可切到手动，人工操作。为保证手动-自动的无扰切换，将变频器输出转速信号作为调节器的跟踪信号。为保证变频器由就地控制方式转为远方控制时不出现扰动，将变频器输出的给分散控制系统（distributed control system，DCS）的转速信号加进转速控制手动-自动操作员站的跟踪信号端。

2.2.2方案二

在变频运行方式下，且满足以下条件时，除氧器水位调节阀超驰叠加上5%的开度：

a）凝结水泵出口压力大于1.9MPa；

b）凝结水泵出口压力与除氧器压力之差大于0.6MPa；

c）除氧器水位低于2500mm；

2.2.3方案三

在变频运行方式下，且满足以下条件时，除氧器水位调节阀超驰叠加上-5%的开度：

a）凝结水泵出口压力小于1.6MPa；

b）除氧器水位高于3800mm；

2.3除氧器水位保护逻辑优化

原逻辑，有两个除氧器水位高高开关，任何一个除氧器水位高高开关动作，除氧器水位高跳闸。这样容易引起误跳闸，为了减少这种情况出现，增加一个除氧器水位高开关，只有除氧器水位高和除氧器水位高高开关都动作时，除氧器水位高跳闸。除氧器水位保护逻辑示意图如图3。

3、改造效果

除氧器水位控制逻辑进行优化后，除氧器水位控制效果极为明显，水位很平稳。图4为优化前后水位控制图，优化前水位偏离水位设定值较大，运行过程中水位波动较大，优化后，水位较好地跟踪水位设定值，运行过程中水位波动较少，水位控制很平稳。在低负荷时，除氧器水位调节阀开度增大，前后差压减少，降低了节流损失，提高了机组经济效益。同时阀门振动降低，设备故障率、备品消耗，维护工作量大大减少。

4、结束语

除氧器水位控制逻辑进行优化后，有效地提高了除氧器水位调节系统的调节品质，满足除氧器水位调节的需要和各种异常工况变化的要求。同时降低了厂用电和设备损耗，节约了大量电能和维修费用。提高了机组运行的经济型和安全性。

作者简历

舒晓明（1972-），男，工程师，高级技师，主要从事电厂自动化控制工作。