除氧器上水調節閥控制邏輯優化

劉永亮

【摘 要】凝結水上水主閥、副閥可以實現多種手/自動及開度組合方式，并且可以滿足機組在啟動及升降負荷過程中除氧器水位的自動調節要求，減小了凝結水上水管路的振動，降低了上水調閥的節流損失，提高機組運行效率。

【關鍵詞】除氧器水位；調節閥；自動控制

在大型機組除氧器水位控制系統中，通常配備兩個調節閥，采用主、副兩個調節閥控制控制同一水位。兩個調節閥應可自動手動雙向無擾切換，兩個調節閥開度可多種組合，并且盡量減小系統的節流損失及凝結水系統管道振動。滄東電廠二期凝結水控制站由于主、副閥邏輯設計以及凝結水管道布置不合理，導致管道及閥門有較大的振動，嚴重影響設備的穩定運行，3號機組投產初期就發生了由于管路振動大，主凝結水調節門后手動門門桿脫落導致的停機事件，為了減小凝結水系統管路振動，對控制邏輯進行了研究及優化。

1.優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節閥采用主、副閥并聯進行調節的方式，在機組啟動初期，凝結水流量低于750t/h，除氧器水位為單沖量控制，由副閥自動調節，除氧器水位設定與實際水位偏差作為調節器的輸入，主閥此時不參與調節，處于跟蹤狀態，跟蹤當前指令。當凝結水流量達到750t/h后，除氧器水位進入三沖量階段，副閥切為跟蹤當前閥門指令，升負荷過程中處于保持狀態，除氧器水位由主閥三沖量方式調節，即給水流量作為主調節器的前饋，除氧器水位偏差作為主調節器的輸入，主調節器輸出與凝結水流量的偏差作為副調節器的輸入，控制邏輯見圖1。

為了減少兩個閥門來回切換，單沖量和三沖量的切換按照凝結水流量大小進行判斷并帶有滯環，即凝結水流量大于750t/h時切換為三沖量控制，小于500t/h時切換為單沖量控制，單沖量方式是用小閥調節，大閥處于跟蹤，三沖量方式是用大閥調節，小閥處于跟蹤，另外，為了實現除氧器水位全程自動調節，跟蹤條件中加入了兩個調節閥的自動信號，即當其中一臺調節閥故障切為手動狀態時，另一臺調節閥自動切除跟蹤方式參與自動調節。

這種控制方式，雖避免了主閥在小開度下的長期運行，減小了主閥的磨損和節流損失，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，大大增加了閥門和管道的事故幾率。

2.優化后除氧器上水主副閥控制方案

控制邏輯修改后，主閥和副閥分別設計了兩個調節回路，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。兩個回路交叉跟蹤，實現無擾切換，見圖2。

邏輯中修改了主閥和副閥的跟蹤條件，在機組啟動及帶負荷過程中，調換了閥門開啟順序，控制系統修改為先開主閥，副閥處于跟蹤狀態，保持關閉，當凝結水流量高于1450t/h后，副閥切除跟蹤狀態，參與自動調節，主閥切換到跟蹤，保持當前開度，此時除氧器水位由副閥調節。當機組負荷下降，凝結水流量小于1450t/h，副閥持續關閉到0%后重新投入到跟蹤狀態，主、副閥跟蹤條件見圖3。

優化后的邏輯同樣可以實現機組任何情況下，一個凝結水調節閥故障需切為手動，另一個調節閥自動切除跟蹤條件投入水位調節。

這種控制方式，副閥參與調節的范圍較小，大大縮短了介質流過副閥產生較大振動的時間，減小了閥門及管道的損壞幾率，并且兩個調節閥在單沖量和三沖量時，都可以自動調節，3號機組C修后啟動過程表明，主閥在機組啟動初期的調節精度也能滿足系統要求，啟動后機組負荷一般在50%以上，主閥比邏輯優化前有一個較大的開度，減小節流損失，很好的實現了調節與凝結水流量之間的線性關系。

3.結論

邏輯優化后，凝結水上水主閥、副閥可以實現多種手/自動及開度組合方式，并且可以滿足機組在啟動及升降負荷過程中除氧器水位的自動調節要求，減小了凝結水上水管路的振動，降低了上水調閥的節流損失，提高機組運行效率。 [科]

【參考文獻】

[1]馮宗航.除氧器水位控制中的調節閥自動切換邏輯.熱力發電，2006（05）.

[2]鄧俊.關于除氧器水位調節閥的選型放置位置的探討.中國科技信息，2006（12）.