華北電力大學600MW機組集控運行培訓班 熱控第六章 除氧器控制系統(tǒng)資料

1、6.1 除氧器概述 6.2 除氧器壓力控制系統(tǒng)(kn zh x tn)6.3 除氧器水位控制系統(tǒng)6.4 除氧器相關控制系統(tǒng)第六章 除氧器控制系統(tǒng)(kn zh x tn)1共二十八頁6-1 概 述 2共二十八頁一、除氧器的主要用途 用汽輪機的抽汽加熱給水使其達到該壓力下的飽和溫度，并除去溶于水中的氧（以及其它氣體）。 除氧器還作為汽輪機回熱加熱系統(tǒng)中的一級混合式加熱器，同時擔負匯集各種疏水、鍋爐補充水的任務。除氧器水箱須保證鍋爐所需給水的儲備量。 鑒于除氧器的上述作用，其水箱水位(shuwi)和除氧器壓力應進行控制。3共二十八頁 二除氧器的除氧原理 鍋爐給水中若含氧量較大(jio d)，就會使管

2、道及鍋爐受熱面遭到深度針孔腐蝕，給水含有其它氣體也會妨礙熱交換而降低傳熱效果，因此要對鍋爐給水進行除氧及去除其它氣體。 由亨利定理知，在一定壓力下，水的溫度越高氣體的溶解度越??；反之，水的溫度越低則氣體的溶解度越高。此外，某種氣體的溶解度還與水面該氣體的分壓力有關，因此，當鍋爐給水被加熱到沸點時，水面上的蒸汽壓力就接近全壓力，而其它氣體的分壓力則接近零。這樣，溶解于水中的氣體（包括氧氣）就被分解出來并及時地隨部分蒸汽排走，除氧器正是根據這一原理來工作的。4共二十八頁6-2 除氧器壓力(yl)控制系統(tǒng) 5共二十八頁 要使除氧器除氧效果好，就應該將水加熱到沸點溫度。由于溫度測量存在較大的延遲，而飽

3、和壓力和飽和溫度間有一一對應關系，所以一般采用控制除氧器蒸汽空間的壓力來達到控制給水加熱至飽和溫度的目的。 當除氧器壓力超過原先的飽和壓力時，開始由于除氧器水箱的熱容量大，水的溫度不會上升，從而使水進入未飽和狀態(tài)，水中的含氧量相應地增加；隨后由于除氧器排汽口閥門開度是根據額定壓力調整試驗確定的，運行中不再調整，在壓力長時間高于額定壓力時，排汽量必然很大，這就造成額外的汽水損失和熱損失。如果(rgu)除氧器壓力偏低，說明加熱蒸汽不足，故給水達不到飽和溫度而具有較高的含氧量。 6共二十八頁 除氧器壓力對象可作為一階慣性環(huán)節(jié)來處理，在除氧器加熱蒸汽閥開度作階躍變化時，由于連接管路很短，所以除氧器內部

4、(nib)壓力立即隨之變化，只是除氧器體積較大，其壓力變化過程將是緩慢的。 目前，除氧器系統(tǒng)有單臺運行和多臺并列運行兩種。對并列運行的各臺除氧器，采用平衡管將蒸汽空間相連接，飽和水空間也由水平衡管連接。對于壓力控制則以平衡管壓力為被調量，設計與單臺除氧器獨立運行一樣的單回路控制系統(tǒng)。7共二十八頁左圖是單臺除氧器獨立運行的壓力控制系統(tǒng)(kn zh x tn)原理方框圖。 除氧器的壓力信號p與其給定值R比較后，差值E經比例積分調節(jié)器運算，其結果作為控制信號通過執(zhí)行機構改變進入除氧器的蒸汽量，以維持壓力滿足除氧器運行要求。 除氧器采用滑壓運行方式，可減小定壓運行時抽汽壓力的節(jié)流損失，尤其是在機組低負

5、荷運行時，采用定壓運行方式就要切換至高一級壓力的抽汽，從而導致更大的節(jié)流損失。8共二十八頁 滑壓運行方式(fngsh)：就是將除氧器加熱蒸汽閥開足，除氧器壓力接近抽汽壓力（只差管路壓力損失），這樣除氧器壓力就隨汽輪機負荷變化而變化。 采用滑壓運行方式要解決以下兩個問題： (1) 在汽機升負荷過程中，除氧器內水溫不能及時隨壓力升高而升高，就會造成給水含氧量增加； (2) 在機組甩負荷時，壓力降的較快而有可能造成給水泵入口汽化。 因此，設計滑壓運行的除氧器系統(tǒng)時，應考慮機組甩負荷時能切換到定壓運行，而且機組啟動時，除氧器有減溫減壓器供汽，以保證除氧效果。 9共二十八頁 輔汽至除氧器壓力1控制 1.

6、 下列情況輔汽至除氧器壓力1控制強制手動: 輔汽至除氧器壓力1信號故障。 2. 根據輔汽至除氧器壓力1設定值與輔汽至除氧器壓力1實際(shj)壓力的偏差調節(jié)輸出控制輔汽至除氧器壓力調節(jié)閥1開度。 3. 輔汽至除氧器壓力調節(jié)閥1開度自動投入方法：在CDC1畫面選擇 “2A”，選中標簽1MCDERM/A6370 (描述：AUX STM TO DEA PRS CTL STA 1輔汽至除氧器壓力1調節(jié)閥控制站) 操作面板，檢查無 “強制手動信號”，SP值=0；在操作鍵盤按“AUTO”，自動即可投入。 10共二十八頁11共二十八頁6-3 除氧器水位(shuwi)控制系統(tǒng) 12共二十八頁一、控制任務 除氧

7、器的水箱是為保證鍋爐有一定的給水儲備而設置的，其容量一般應不小于鍋爐額定負荷下連續(xù)運行1520min 所需的給水量。除氧器水位過低，儲水量不足有可能危及鍋爐的安全運行，此外還有可能造成給水泵入口汽化。除氧器水位過高，則妨礙除氧器除氧。因此，除氧器水位應維持在允許范圍內。 由于熱力循環(huán)中不斷有工質損失，因此要向熱力系統(tǒng)(xtng)不斷補充水。補充水來自化學水處理裝置。補充水可直接進入除氧器，也可送凝汽器進行真空除氧后再送除氧器。13共二十八頁二、除氧器水位特性 除氧器水箱的容積較大，在補充水調節(jié)閥開度作階躍變化時，水箱水位不會立即變化，而表現(xiàn)一定的延遲。對于化學水送凝汽器的熱力系統(tǒng)，其水位變化的

8、延遲就更大。此外，由于水箱容積大而進水管細，因此水位上升(shngshng)或下降的速度就較?。▽ο蟮娘w升速度小）。在負荷一定時，除氧器水位對象的動態(tài)特性近似為有延遲的一階積分環(huán)節(jié)。 14共二十八頁三、除氧器水位控制方案 1. 對于補充水直接進除氧器的熱力系統(tǒng)，除氧器水位H為被調量，采用單回路控制系統(tǒng)(kn zh x tn)，控制補充水調節(jié)閥開度，維持水位在允許范圍內。 2. 對于補充水進凝汽器后再入除氧器的熱力系統(tǒng):15共二十八頁 (1)若凝汽器為低水位運行，可采用左圖所示的三沖量控制系統(tǒng)。 化學水進入凝汽器，凝結水流量中實際包括了補充水，而鍋爐給水流量和凝結水流量的差值，反映了熱力循環(huán)中的

9、汽水(qshu)損失，因此可組成除氧器水位H、凝結水量WL、給水量WG三沖量控制系統(tǒng)。16共二十八頁 (2) 若凝汽器為高水位運行(ynxng)，可除氧器水位應與凝汽器水位控制一起考慮。 例如, 如凝汽器為高水位運行,所以控制方案是:采用改變凝結水流量來控制除氧器水位,采用改變化學補充水量來控制凝汽器水位。17共二十八頁1)單級三沖量(chngling)控制系統(tǒng) 圖. 單級三沖量(chngling)控制系統(tǒng)結構圖 凝結水量WL給水量WGL除氧器水位H18共二十八頁 2)串級三沖量(chngling)控制系統(tǒng) 凝結(nngji)水量WL給水量WGL除氧器水位H 副調節(jié)器的作用主要是通過內回路進行

10、給水流量W和凝結水流量的比值調節(jié)，并快速消除來自給水側的擾動。 19共二十八頁三、除氧器水位控制系統(tǒng) 1. 除氧器水位主調節(jié)閥和副調節(jié)閥采用一個操作器，兩個閥門串聯(lián)工作。 下列情況下除氧器水位控制系統(tǒng)強制手動操作:除氧器水位或除氧器壓力信號故障。 2.除氧器水位副調節(jié)閥只有單沖量控制，根據除氧器水位設定值與除氧器實際水位的偏差調節(jié)輸出控制除氧器水位副調節(jié)閥開度。 3.除氧器水位主調節(jié)閥有單沖量和三沖量控制兩種方式，當機組(jz)目標負荷高于240MW轉為三沖量控制方式，當機組目標負荷低于210MW、鍋爐給水流量信號故障、主凝結水流量信號故障，轉為單沖量控制方式。 20共二十八頁 4.在單沖量控

11、制方式下，根據除氧器水位設定值與除氧器實際(shj)水位的偏差調節(jié)輸出控制除氧器水位主調節(jié)閥開度。 5.在三沖量控制方式下，根據除氧器水位設定值與除氧器實際水位的偏差調節(jié)輸出加上鍋爐給水流量的前饋信號作為主凝結水流量的設定值；此設定值與實際主凝結水流量偏差調節(jié)輸出，控制除氧器水位主調節(jié)閥開度。 6.除氧器水位調節(jié)閥控制自動投入方法： 在CDC1畫面選擇 “1A”，選中標簽1MCDERM/A6870 (描述：DEA WTR LVL CTL STA除氧器水位控制站) 操作面板，檢查無 “強制手動信號”，SP值=0；在操作鍵盤按“AUTO”，自動即可投入?？梢愿鶕\行情況修改除氧器水位設定值。 21

12、共二十八頁22共二十八頁6-4 除氧器相關(xinggun)控制系統(tǒng) 23共二十八頁一、凝結水儲水箱水位控制 1. 下列情況下凝結水儲水箱水位控制強制手動: 凝結水儲水箱水位信號故障。 2. 根據凝結水儲水箱水位設定值與凝結水儲水箱實際水位的偏差調節(jié)輸出控制凝結水儲水箱補水調節(jié)閥開度。 3. 凝結水儲水箱補水調節(jié)閥自動投入方法： 在CDC1畫面選擇 “6A”，選中標簽1MCTURM/A2170 (描述：CND WTR BOX WTR LVL CTL STA 凝結水儲水箱水位控制站) 操作(cozu)面板，檢查無 “強制手動信號”，SP值=6m；在操作鍵盤按“AUTO”，自動即可投入。 24共二

13、十八頁凝結水儲水箱(shuxing)水位控制25共二十八頁二、凝汽器熱井水位控制 1. 下列情況下凝汽器熱井水位控制強制手動: 凝汽器熱井水位信號(xnho)故障、凝汽器熱井水位超出高低限。 2. 根據凝汽器熱井水位設定值與凝汽器熱井實際水位的偏差調節(jié)輸出控制凝汽器熱井補水調節(jié)閥開度。 3. 凝汽器熱井補水調節(jié)閥控制自動投入方法：在CDC1畫面選擇 “5A”，選中標簽1MCTURM/A1970 (描述：CNSR HOT WEL LVL CTL STA凝汽器熱井水位控制站) 操作面板，檢查無 “強制手動信號”，SP值=0；在操作鍵盤按“AUTO”，自動即可投入。 26共二十八頁凝汽器熱水井水位(shuwi)控制27共二十八頁內容摘要6.1 除氧器概述。鑒于除氧器的上述作用，其水箱水位和除氧器壓力應進行控制。如果除氧器壓力偏低，說明加熱蒸汽不足，故給水達不到飽和溫度而具有較高的含氧量。除氧器水位過低，儲水