除氧器水位调整

XX电厂除氧器水位控制简介

CW B AO B AO2003-08-01 XX电厂目前已有四台600MW超临界压力机组投入运行，该厂除氧器水位控制是工厂自动控制中的一部分。其特点是由于机组的热力系统及运行特性决定了除氧器水位控制在不同的工况下可以自动先择单冲量或三冲量控制。现简单介绍如下，以供共同学习。

一、除氧器水位调节工艺流程。

工艺流程如图（一）所示，单台凝结水泵出力及单台汽动给水泵出力均为50%MCR。电动给水泵通过液力偶合器变速运行，出力为30%MCR。除氧器水箱正常水位2875mm,水容量425T。机组在干态下（即160MW-600MW区间）滑压运行。正常时高压加热器疏逐级自流到除氧器水箱。#2~4低压加热器疏水逐级自流到低加疏水箱经低加疏水泵打入#3低加水侧入口，#1低加疏水直接流凝汽器扩容器。除氧器的水位控制是通过轴封加热器出口的除氧器水位调节阀的节流从而改变进入除氧器的凝结水流量来调节的。

FT1：#4低加出口流量变送器；FT2：锅炉给水流量变送器；LS：除氧器水位开

关；LT：除氧器水位变送器；I/P:电流压力转换器；SV:电磁阀；ZT:除氧器水

位调节阀位置变送器.

图 (一)

二、除氧器水位调节控制部分

除氧器水位控制简图如图（二）所示，系统采用了三冲量串控制和单冲量控制两种方式，以适应不同工况的需要。

测量元件：

a)LT：除氧器水箱的运行参数相对比较低（额定：p=0.97MPa、t=176℃），

所以在水位的测量部分并没有如汽泡水位测量一样有测量误差修正。但是

为了提高系统可靠性而采用了三个水位变送器取其三者平均值为除氧器

的水位反信号。

b)LS：水位开关用来检知水位低1值、水位低2值、水位高1值、水位高2

值、水位高3值并触发报警或启动相关保护。

c)FT1：给水流量测量信号来自锅炉协调控制中的给水流量反馈，采用的是

节流孔板流量计，三个流量变送器取平均值作为给水流量，并加给水温度

的修正。

d) FT2：凝给水进入除氧器的流量测点是按装在#4低加出口。同样是节流孔

板流量计，但是三个流量变送器取中间值为凝结水进入除氧器的反馈，没有温度的修正。

执行机构：

执行构为气动流量调节阀，带有阀位及阀门全开、全关反馈装置。 控制部分： a) 如图（二）所示，除氧

器的水位设定值为2875mm 。

b) 三冲量和单冲量两种

控制方式的选择是根据给水流量的大小通

过选择开关T1来切换

的。

c) 水位开关LS 高3值时除切断所有流向除氧

器的蒸汽、疏水外还作

用于除氧器的水位控制回路中，即选择开关

T2选择阀位指令为零，并且发一个数位信

号动作电磁阀快关除氧器水位调节阀。 d) 除氧器的水位控制可以通过自动/手动切换

开关及选择开关T3进行控制模式的无拢切换（简图省略跟踪部

分）。

e) 当除氧器的水位控制阀的阀位的给定值和阀位的反馈值差值超出±15%

且延时10秒后发阀门异常报警，并自动将控制模式切为手动控制。 f) 单冲量控制：

单冲量控制用于给水流量小于450T 时的工况。除氧器水位偏差经

比例积分调节器3运算后的输出即为除氧器的水位控制阀的阀位需求值。根据对象的动态特性比例积分调节器3的比例系数k=0.10，时间常数取1800秒。由于该调节器只是作用在给水流量较小时的工况，所以它还带有上限，上限为50%输出。

g) 三冲量控制：

在给水流量大于500T 时除氧器的水位控制是一个典型的串级三冲

量控制系统。主控制器（例积分调节器1）保证了水位的无静态偏差调节，其比例系数k=23.0，时间常数取1500秒，带有±300的上下限。主控制器的输出将和给水流量、凝结水流量共同作为副调节器（例积分调节器2）的输入。

副调节器比例系数k=0.02，时间常数取7000秒，上下限分别为0

和95，其输出即为除氧器的水位控制阀的阀位需求值。

函数变换器1基本是根据不同的给水流量下对应的高加疏水流量对

除氧器水位的影响来确定的。

图 （二）

函数变换器2、乘法器和副调节器三者实际上构了一个比例系数可以根据不同的负荷需求值（MWD ）或锅炉输入量（BID ）而自动改变的比例积分环节，因此在三冲量方式下整个除氧器水位调节系统就有了一定的自适应能力。从而可以大大的改善了除氧器水位从低负荷到时高负荷整负荷范围内（210~600MW ）的调品质。

h) 采用两种控制方式的原因：

该机组除氧器水位控制

在不同的给水流量下用不同

的控制方式的原因是汽水系

统特点及滑压运行超临界机

组特性决定的。

机组的省煤器、水冷壁、

汽水分离器的汽水系统如图（三）所示，在直流锅炉的启动初期，其水冷壁管必须通过个保证该受热面安全的最小流量，当锅炉的产汽量

小这个最小安全流量时，多

的水经过汽水分离器及其水箱回到凝汽器。本锅炉这个最小安全流量为425T 。所以在给水流量小于450T 时锅炉的给水基本上是维持不变的，除氧器水位受给水流量变化的拢动也就很小。因此采用单冲量系统即满足调节品质的要求，又可以减小整个给水全程调节的参数的整定。

进入干态运后锅炉的给水流量即为锅炉输入需求值（BID ）的比例函数，所以给水流量是随BID 每时每刻都在变化，特别是负荷改变时变化更为剧烈，因此为提除氧器水位的调节品质就有必要受用较为复杂的三冲量串级控制系统。根据机组的特性可以发现锅炉干态和湿态切换的区间（130~160MW ）锅炉的给水流即约为500T 左右，即为单冲量和三冲量控制方式的切换点。

三冲量控制时为了保证除氧器水位在不同的干态负荷下均有良好的控制品质，在不同负荷下相当于副调节器能够有不同的参数整，控制系统有一定和自适应能力。

三、 实际运行中除氧器水位调节相关参数曲线

回凝汽器图 （三）