秦山三廠除氧器液位控制原理與常見故障及處理

徐興濱

摘 要 本文介紹了除氧器液位控制的原理，總結了除氧器液位異常時常見故障及操縱員應采取的處理措施；列舉一些在真實機組上出現的事件，共同學習事件處理的經驗反饋。

關鍵詞 除氧器液位控制原理；常見故障；處理措施；經驗反饋

中圖分類號 TL4 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0175-02

1 系統描述

凝結水系統提供加熱后的凝結水至除氧器，作為給水系統的供水來源。系統從凝汽器熱阱的出口開始，凝結水泵從凝汽器熱阱吸水，通過軸封冷卻器至一列除氧器液位控制閥，然后再通過兩列低壓給水加熱器將凝結水送至除氧器。除氧器液位控制系統的目的是保持除氧器液位穩定。

2 儀表與控制

2.1 除氧器主液位控制

2.1.1 除氧器主液位控制設備控制手柄的介紹

除氧器液位控制系統的目的是保持除氧器液位穩定。系統包括3個液位控制器（每一個液位控制器都有各自的液位變送器監測除氧器的液位）和3個容量為50%的液位控制閥。2個控制手柄64321-HS4410A和64321-HS4410C位于主控室的盤臺66110-PL10上，用來選擇除氧器液位控制器和除氧器液位控制閥。

控制手柄64321-HS4410A有3個位置“LT4410A、LT4410B、LT4410C”，用來選擇3個液位控制器的主、從位置。當選定一個位置時，2個控制器投入運行：一個控制器在AUTO位置，一個控制器在STANDBY位置。具體的位置選擇如表1所示。

在AUTO位置的液位控制器用于調節2個由控制手柄64321-HS4410C選定在AUTO位置的液位控制閥，在STANDBY位置的液位控制器控制剩下的一個在STANDBY位置的液位控制閥。STANDBY位置的液位控制閥在除氧器低液位時投入運行。

控制手柄64321-HS4410C有3個位置“LCV4207A、B；LCV4207B、C；LCV4207C、A”，用來選擇將AUTO/ STANDBY液位控制器的控制信號送至相應的液位控制閥。每一個液位控制閥都有自身的控制手柄，分別為64321-HS4207A、HS4207B、HS4207C，每個控制手柄有3個位置：CLOSE-STABDBY-AUTO，一旦64321-HS4410C選定了一個位置后，3個液位控制閥中的兩個閥的控制手柄選定在AUTO位置，第三個控制閥的控制手柄選定在STANDBY位置。具體的位置選擇如表2所示。

2.1.2 除氧器主液位控制邏輯

3個液位變送器LT4410A﹑LT4410B和LT4410C分別將除氧器液位信號送至3個液位控制器LC4410A﹑LC4410B和LC4410C，每一個控制器可以調節兩個50%容量的液位控制閥，以保持除氧器液位的穩定。

液位控制的過程為：首先由HS4410A選擇液位控制器，然后由HS4410C選擇液位控制閥，最后由每一個液位控制閥各自的手柄HS4207A﹑HS4207B和HS4207C來選擇閥的控制模式。

例如，如果HS4207A和HS4207B放在AUTO位置，它們各自的電磁閥SV4207A和SV4207B得電，允許從控制器LC4410A來的控制信號調節LCV4207A和LCV4207B；HS4207C放在STANDBY位置，SV4207C保持在失電狀態，LCV4207C關閉。這樣在控制器的運行范圍內，控制閥LCV4207A﹑LCV4207B調節除氧器的液位，使液位保持穩定。如果液位開關LS4413#1探測到除氧器低液位時，SV4207C得電，允許從LC4410B來的控制信號來調節備用的除氧器液位控制閥LCV4207C；備用的除氧器液位閥一直開啟，直至除氧器高液位時關閉，此高液位由LS4412#1測得。LS4412#1和LS4412#2測得除氧器高液位時，3個除氧器液位控制閥的電磁閥均失電，3個除氧器液位控制閥關閉。水位降至高液位以下，而又高于低液位時，AUTO位的除氧器液位控制閥又恢復調節，而STANDBY位置的除氧器液位控制閥保持關閉。

2.2 除氧器液位控制異常的定位及處理

除氧器液位出現異常時，主控室操縱員立即檢查除氧器上水流量AI650、主凝結水泵出口流量AI636、主凝結水泵出口壓力AI647及除氧器液位AI3133/AI1327/ AI2516，同時檢查是否有異常報警，如：主凝結水泵再循環閥開報警CI1779、除氧器液位高報警CI1215、除氧器液位高-高報警CI1222及5號高加常疏閥關閉的報警CI1762/CI1763。操縱員檢查控制中的除氧器液位控制器LOOP1的輸出，與現場閥門開度相比較，看是否一致；就地操作員立即檢查主凝結水泵再循環閥門、凝汽器補排水閥和除氧器液位控制閥門和主凝結水泵的運行狀態。

2.2.1 主凝結水泵再循環閥異常開啟

現象：主凝結水泵出口流量AI636高于450kg/s，而出現主凝結水泵再循環閥開啟的報警CI1779。處理措施：操縱員應關注凝結水泵出口壓力AI647，如果凝結水泵出口壓力AI647小于1.75MPa，應及時手動啟動備用凝結水泵，確認凝汽器液位逐步恢復到3 380mm。操縱員通過64321-HS4201或者64321-LC4201關閉主凝結水泵再循環閥，否則，現場操作員通過關閉4321-V4638隔離再循環閥門。確認除氧器液位、主凝結水泵出口壓力、除氧器上水流量和主凝結水泵出口流量逐步恢復正常。（經驗反饋事件1）

2.2.2 凝汽器排水閥異常開啟

現象：凝汽器液位低于排水設定值，但是排水閥控制器64322-LC4204A/C有輸出，除氧器上水流量低于凝結水泵出口流量，主凝結水泵出口壓力下降，沒有主凝結水泵再循環閥開啟的報警。處理措施：操縱員通過凝汽器排水閥控制器64322-LC4204A/C關閉4322-LCV4204A/C，否則，現場操作員關閉4322-V4601/4603隔離凝汽器排水閥。確認除氧器液位、主凝結水泵出口壓力、除氧器上水流量和主凝結水泵出口流量逐步恢復正常。

2.2.3 除氧器液位控制閥故障

現象：除氧器液位控制器LOOP1 輸出增加，而除氧器上水流量降低，凝結水泵出口壓力增加；或現場確認除氧器液位控制閥開度與除氧器液位控制器輸出不一致。處理措施：操縱員應及時根據規程，將備用除氧器液位控制閥投運，故障的除氧器液位控制閥退出運行。（經驗反饋事件2）

（注：系統運行時，儀用空氣喪失或控制信號喪失，除氧器液位控制閥將迅速關閉。）

2.2.3 除氧器液位控制器故障

現象：除氧器液位較低，除氧器液位控制器輸出反而減少，導致除氧器上水流量進一步減少。處理措施：操縱員應及時將控制中除氧器液位控制器LOOP1置于MANUAL，手動控制除氧器液位控制器的輸出，確認除氧器液位、除氧器上水流量、現場除氧器液位控制閥開度跟隨除氧器液位控制器輸出增加而增大。然后，操縱員根據規程，及時切換除氧器液位控制器。

2.2.4 除氧器高液位CI1215誤報警

現象：CI1215報警，而除氧器液位小于3 900mm，除氧器上水流量下降。處理措施：操縱員關注除氧器液位、除氧器上水流量，將備用液位控制閥操作手柄置于“AUTO”，將備用液位控制器LOOP1輸出置于MANUAL，手動控制除氧器液位。看除氧器上水流量和除氧器液位是否恢復正常；如果除氧器上水流量和除氧器液位不能恢復，除氧器上水流量為0，則手動觸發1號停堆系統。（注：除氧器高液位開關LS4412#1和LS4412#2：LS4412#1動作時，關閉4321-LCV4207A/C和4321-LCV4224，同時出現除氧器高液位CI1215報警；LS4412#2動作時，關閉4321-LCV4207B，不出現報警。）

2.2.5 除氧器高-高液位誤報警

現象：CI1222報警，而除氧器液位小于4 150mm，除氧器上水流量下降，4321-MV4107/4108/4109同時關閉。處理措施：操縱員在確認除氧器高-高液位誤報警之后，將4321-MV4107/4108/4109的控制手柄置于“OPEN”，確認4321-MV4107/4108/4109開啟后，除氧器液位逐漸恢復正常。

2.2.6 一列低加隔離而低加旁路電動閥沒有自動開啟

現象：除氧器上水流量下降，除氧器液位下降，PL10上顯示一列低加隔離而低加旁路電動閥4321-MV4112沒有開啟。處理措施：操縱員應及時將低加旁路電動閥4321-MV4112的操作手柄置于“OPEN”，確認低加旁路電動閥4321-MV4112開啟；如果低加旁路電動閥4321-MV4112沒有電動開啟，則讓現場操作員手動搖開低加旁路電動閥4321-MV4112。

2.2.7 5號高加常疏閥異常關閉

現象：5號高加殼側液位正常，沒有出現除氧器液位高-高液位報警，出現5號高加至除氧器疏水閥關閉的報警CI1762/1763，現場檢查5號高加常疏閥64313-LCV4151A/C（高加5A）或64313-LCV4154A/C（高加5B）關閉，5號高加急疏閥4313-LCV4152（高加5A）或4313-LCV4153（高加5B）開啟，主控室檢查5號高加至除氧器疏水流量AI0751（高加5A）或AI0750（高加5B）顯示為0。處理措施：操縱員應及時啟動輔助凝結水泵，給除氧器上水，確認除氧器液位逐步恢復正常。（經驗反饋事件3）

3 經驗反饋

1）2003年11月26日2#機組滿功率運行，主控室出現CI-1498凝泵出口流量低報警，出現CI-1779凝泵再循環閥4321-FCV4201全開報警。主控室操縱員立即確認PLANT DISPLAY上顯示凝結水流量下降到630KG/S（正常為730KG/S左右），凝泵出口母管壓力下降到1.6MPa后，立即啟動熱備用的2#主凝泵，同時派現操去就地確認再循環閥及凝泵運行狀態。通知儀控緊急檢查處理。9時50分，主控及就地確認凝泵運行正常后，決定隔離失效開的再循環閥4321-FCV4201，同時監視凝泵出口壓力、凝汽器液位、除氧器液位，蒸汽發生器液位及凝泵運行狀態、凝汽器補排水等參數。9時52分，隔離再循環閥64321-FCV-4201，關閉其前后手動隔離閥。10時00分，監視凝結水系統運行平穩后，關小1#CEP出口電動閥4321-MV4101到20%。10時01分，停運1#CEP，之后把1#CEP置于熱備用。

2）2005年6月6日4時50分，反應堆功率在100%FP滿功率運行，發電機功率711MW。主控室操縱員發現除氧器液位在持續緩慢下降，已經由正常3 380mm下降至3 320mm。立即檢查凝結水上水流量比平常略微偏低，檢查PL-10上正在控制的液位控制器64321-LC4410A控制正常。現場操作員現場檢查發現投運的兩個液位控制閥4321-LCV4207B開度為～85%，與控制器輸出要求開度基本相符，而另一閥門LCV4207C開度只有～8%，判斷為LCV4207C閥門卡澀或控制異常，決定進行閥門切換。由于閥門正常切換規程中沒有考慮到其中一個閥門卡在半開位置的情況，并且在切換過程中如果LCV4207C突然開大或關閉，都將有可能引起除氧器液位產生較大擾動而導致機組發生瞬態。主控室值長和操縱員進行了簡短討論，做好了風險分析和事故預想，針對可能出現的意外情況制定了預防措施。在切換過程中主控室操縱員和現場操作員清晰交流、通力合作、精心操作，至7時30分切換到LCV4207A/B進行控制， LCV4207C退出運行，整個切換過程對除氧器液位幾乎沒有造成波動。

3）高加5B的正常疏水閥控制回路故障造成除氧器液位波動。2007年2月4日，高加5B的正常疏水控制回路故障引起正常疏水閥關閉，急疏閥開啟，凝結水上水流量上升到850kg/s，不足以彌補高加5B到除氧器的疏水量，造成除氧器液位下降。同時由于凝結水泵的最大能力是855kg/s，850kg/s的最大上水流量限值與之已經很接近，同時在850kg/s流量時凝泵出口壓力降到1.8MPa，與跳泵值1.65MPa也很接近，故啟動輔助凝結水泵給除氧器上水，之后除氧器液位維持穩定。遇到此類情況要密切監視除氧器液位，凝泵出口壓力等參數，必要時啟動輔助凝結水泵給除氧器上水。

參考文獻

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[3]98-60463-6518-01-DD-A 除氧器液位控制閥本體壓空回路流程圖.