除氧器上水调节阀控制逻辑优化

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翻新时间：2023-02-05

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除氧器上水调节阀控制逻辑优化

【摘要】凝结水上水主阀、副阀可以实现多种手/自动及开度组合方式，并且可以满足机组在启动及升降负荷过程中除氧器水位的自动调节要求，减小了凝结水上水管路的振动，降低了上水调阀的节流损失，提高机组运行效率。

【关键词】除氧器水位；调节阀；自动控制

在大型机组除氧器水位控制系统中，通常配备两个调节阀，采用主、副两个调节阀控制控制同一水位。两个调节阀应可自动手动双向无扰切换，两个调节阀开度可多种组合，并且尽量减小系统的节流损失及凝结水系统管道振动。沧东电厂二期凝结水控制站由于主、副阀逻辑设计以及凝结水管道布置不合理，导致管道及阀门有较大的振动，严重影响设备的稳定运行，3号机组投产初期就发生了由于管路振动大，主凝结水调节门后手动门门杆脱落导致的停机事件，为了减小凝结水系统管路振动，对控制逻辑进行了研究及优化。

1.优化前除氧器上水主副阀控制方案

沧东公司二期除氧器水位调节阀采用主、副阀并联进行调节的方式，在机组启动初期，凝结水流量低于750t/h，除氧器水位为单冲量控制，由副阀自动调节，除氧器水位设定与实际水位偏差作为调节器的输入，主阀此时不参与调节，处于跟踪状态，跟踪当前指令。当凝结水流量达到750t/h后，除氧器水位进入三冲量阶段，副阀切为跟踪当前阀门指令，升负荷过程中处于保持状态，除氧器水位由主阀三冲量方式调节，即给水流量作为主调节器的前馈，除氧器水位偏差作为主调节器的输入，主调节器输出与凝结水流量的偏差作为副调节器的输入，控制逻辑见图1。

为了减少两个阀门来回切换，单冲量和三冲量的切换按照凝结水流量大小进行判断并带有滞环，即凝结水流量大于750t/h时切换为三冲量控制，小于500t/h时切换为单冲量控制，单冲量方式是用小阀调节，大阀处于跟踪，三冲量方式是用大阀调节，小阀处于跟踪，另外，为了实现除氧器水位全程自动调节，跟踪条件中加入了两个调节阀的自动信号，即当其中一台调节阀故障切为手动状态时，另一台调节阀自动切除跟踪方式参与自动调节。

这种控制方式，虽避免了主阀在小开度下的长期运行，减小了主阀的磨损和节流损失，但是副阀在初期开启后长期处于保持开度在40%左右，并且阀门后管段有90o的直角弯，管道与阀门存在较大的振动，大大增加了阀门和管道的事故几率。

2.优化后除氧器上水主副阀控制方案

控制逻辑修改后，主阀和副阀分别设计了两个调节回路，即一路为单冲量方式回路，一路为三冲量方式回路，单冲量和三冲量的判断条件未做改变。两个回路交叉跟踪，实现无扰切换，见图2。

逻辑中修改了主阀和副阀的跟踪条件，在机组启动及带负荷过程中，调换了阀门开启顺序，控制系统修改为先开主阀，副阀处于跟踪状态，保持关闭，当凝结水流量高于1450t/h后，副阀切除跟踪状态，参与自动调节，主阀切换到跟踪，保持当前开度，此时除氧器水位由副阀调节。当机组负荷下降，凝结水流量小于1450t/h，副阀持续关闭到0%后重新投入到跟踪状态，主、副阀跟踪条件见图3。

优化后的逻辑同样可以实现机组任何情况下，一个凝结水调节阀故障需切为手动，另一个调节阀自动切除跟踪条件投入水位调节。

这种控制方式，副阀参与调节的范围较小，大大缩短了介质流过副阀产生较大振动的时间，减小了阀门及管道的损坏几率，并且两个调节阀在单冲量和三冲量时，都可以自动调节，3号机组C修后启动过程表明，主阀在机组启动初期的调节精度也能满足系统要求，启动后机组负荷一般在50%以上，主阀比逻辑优化前有一个较大的开度，减小节流损失，很好的实现了调节与凝结水流量之间的线性关系。

3.结论

逻辑优化后，凝结水上水主阀、副阀可以实现多种手/自动及开度组合方式，并且可以满足机组在启动及升降负荷过程中除氧器水位的自动调节要求，减小了凝结水上水管路的振动，降低了上水调阀的节流损失，提高机组运行效率。 [科]

【参考文献】

[2]邓俊.关于除氧器水位调节阀的选型放置位置的探讨.中国科技信息，2006（12）.