除氧器上水調(diào)節(jié)閥控制邏輯優(yōu)化

劉永亮

【摘 要】凝結(jié)水上水主閥、副閥可以實(shí)現(xiàn)多種手/自動(dòng)及開度組合方式，并且可以滿足機(jī)組在啟動(dòng)及升降負(fù)荷過程中除氧器水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)要求，減小了凝結(jié)水上水管路的振動(dòng)，降低了上水調(diào)閥的節(jié)流損失，提高機(jī)組運(yùn)行效率。

【關(guān)鍵詞】除氧器水位；調(diào)節(jié)閥；自動(dòng)控制

在大型機(jī)組除氧器水位控制系統(tǒng)中，通常配備兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，采用主、副兩個(gè)調(diào)節(jié)閥控制控制同一水位。兩個(gè)調(diào)節(jié)閥應(yīng)可自動(dòng)手動(dòng)雙向無擾切換，兩個(gè)調(diào)節(jié)閥開度可多種組合，并且盡量減小系統(tǒng)的節(jié)流損失及凝結(jié)水系統(tǒng)管道振動(dòng)。滄東電廠二期凝結(jié)水控制站由于主、副閥邏輯設(shè)計(jì)以及凝結(jié)水管道布置不合理，導(dǎo)致管道及閥門有較大的振動(dòng)，嚴(yán)重影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，3號機(jī)組投產(chǎn)初期就發(fā)生了由于管路振動(dòng)大，主凝結(jié)水調(diào)節(jié)門后手動(dòng)門門桿脫落導(dǎo)致的停機(jī)事件，為了減小凝結(jié)水系統(tǒng)管路振動(dòng)，對控制邏輯進(jìn)行了研究及優(yōu)化。

1.優(yōu)化前除氧器上水主副閥控制方案

滄東公司二期除氧器水位調(diào)節(jié)閥采用主、副閥并聯(lián)進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，在機(jī)組啟動(dòng)初期，凝結(jié)水流量低于750t/h，除氧器水位為單沖量控制，由副閥自動(dòng)調(diào)節(jié)，除氧器水位設(shè)定與實(shí)際水位偏差作為調(diào)節(jié)器的輸入，主閥此時(shí)不參與調(diào)節(jié)，處于跟蹤狀態(tài)，跟蹤當(dāng)前指令。當(dāng)凝結(jié)水流量達(dá)到750t/h后，除氧器水位進(jìn)入三沖量階段，副閥切為跟蹤當(dāng)前閥門指令，升負(fù)荷過程中處于保持狀態(tài)，除氧器水位由主閥三沖量方式調(diào)節(jié)，即給水流量作為主調(diào)節(jié)器的前饋，除氧器水位偏差作為主調(diào)節(jié)器的輸入，主調(diào)節(jié)器輸出與凝結(jié)水流量的偏差作為副調(diào)節(jié)器的輸入，控制邏輯見圖1。

為了減少兩個(gè)閥門來回切換，單沖量和三沖量的切換按照凝結(jié)水流量大小進(jìn)行判斷并帶有滯環(huán)，即凝結(jié)水流量大于750t/h時(shí)切換為三沖量控制，小于500t/h時(shí)切換為單沖量控制，單沖量方式是用小閥調(diào)節(jié)，大閥處于跟蹤，三沖量方式是用大閥調(diào)節(jié)，小閥處于跟蹤，另外，為了實(shí)現(xiàn)除氧器水位全程自動(dòng)調(diào)節(jié)，跟蹤條件中加入了兩個(gè)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)信號，即當(dāng)其中一臺調(diào)節(jié)閥故障切為手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，另一臺調(diào)節(jié)閥自動(dòng)切除跟蹤方式參與自動(dòng)調(diào)節(jié)。

這種控制方式，雖避免了主閥在小開度下的長期運(yùn)行，減小了主閥的磨損和節(jié)流損失，但是副閥在初期開啟后長期處于保持開度在40%左右，并且閥門后管段有90o的直角彎，管道與閥門存在較大的振動(dòng)，大大增加了閥門和管道的事故幾率。

2.優(yōu)化后除氧器上水主副閥控制方案

控制邏輯修改后，主閥和副閥分別設(shè)計(jì)了兩個(gè)調(diào)節(jié)回路，即一路為單沖量方式回路，一路為三沖量方式回路，單沖量和三沖量的判斷條件未做改變。兩個(gè)回路交叉跟蹤，實(shí)現(xiàn)無擾切換，見圖2。

邏輯中修改了主閥和副閥的跟蹤條件，在機(jī)組啟動(dòng)及帶負(fù)荷過程中，調(diào)換了閥門開啟順序，控制系統(tǒng)修改為先開主閥，副閥處于跟蹤狀態(tài)，保持關(guān)閉，當(dāng)凝結(jié)水流量高于1450t/h后，副閥切除跟蹤狀態(tài)，參與自動(dòng)調(diào)節(jié)，主閥切換到跟蹤，保持當(dāng)前開度，此時(shí)除氧器水位由副閥調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降，凝結(jié)水流量小于1450t/h，副閥持續(xù)關(guān)閉到0%后重新投入到跟蹤狀態(tài)，主、副閥跟蹤條件見圖3。

優(yōu)化后的邏輯同樣可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組任何情況下，一個(gè)凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥故障需切為手動(dòng)，另一個(gè)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)切除跟蹤條件投入水位調(diào)節(jié)。

這種控制方式，副閥參與調(diào)節(jié)的范圍較小，大大縮短了介質(zhì)流過副閥產(chǎn)生較大振動(dòng)的時(shí)間，減小了閥門及管道的損壞幾率，并且兩個(gè)調(diào)節(jié)閥在單沖量和三沖量時(shí)，都可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，3號機(jī)組C修后啟動(dòng)過程表明，主閥在機(jī)組啟動(dòng)初期的調(diào)節(jié)精度也能滿足系統(tǒng)要求，啟動(dòng)后機(jī)組負(fù)荷一般在50%以上，主閥比邏輯優(yōu)化前有一個(gè)較大的開度，減小節(jié)流損失，很好的實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)與凝結(jié)水流量之間的線性關(guān)系。

3.結(jié)論

邏輯優(yōu)化后，凝結(jié)水上水主閥、副閥可以實(shí)現(xiàn)多種手/自動(dòng)及開度組合方式，并且可以滿足機(jī)組在啟動(dòng)及升降負(fù)荷過程中除氧器水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)要求，減小了凝結(jié)水上水管路的振動(dòng)，降低了上水調(diào)閥的節(jié)流損失，提高機(jī)組運(yùn)行效率。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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