除氧器水位控制系统设计(培训教材).ppt

第六章 除氧器控制系统 North China Electric Power University 第六章 除氧器控制系统 North China Electric Power University * §6.1 除氧器概述 §6.2 除氧器压力控制系统 §6.3 除氧器水位控制系统 §6.4 除氧器相关控制系统 第六章 除氧器控制系统 * §6-1 概 述 * 一、除氧器的主要用途 用汽轮机的抽汽加热给水使其达到该压力下的饱和温度，并除去溶于水中的氧（以及其它气体）。 除氧器还作为汽轮机回热加热系统中的一级混合式加热器，同时担负汇集各种疏水、锅炉补充水的任务。除氧器水箱须保证锅炉所需给水的储备量。 鉴于除氧器的上述作用，其水箱水位和除氧器压力应进行控制。 * 二．除氧器的除氧原理 锅炉给水中若含氧量较大，就会使管道及锅炉受热面遭到深度针孔腐蚀，给水含有其它气体也会妨碍热交换而降低传热效果，因此要对锅炉给水进行除氧及去除其它气体。 由亨利定理知，在一定压力下，水的温度越高气体的溶解度越小；反之，水的温度越低则气体的溶解度越高。此外，某种气体的溶解度还与水面该气体的分压力有关，因此，当锅炉给水被加热到沸点时，水面上的蒸汽压力就接近全压力，而其它气体的分压力则接近零。这样，溶解于水中的气体（包括氧气）就被分解出来并及时地随部分蒸汽排走，除氧器正是根据这一原理来工作的。 * §6-3 除氧器水位控制系统 * 一、控制任务 除氧器的水箱是为保证锅炉有一定的给水储备而设置的，其容量一般应不小于锅炉额定负荷下连续运行15~20min 所需的给水量。除氧器水位过低，储水量不足有可能危及锅炉的安全运行，此外还有可能造成给水泵入口汽化。除氧器水位过高，则妨碍除氧器除氧。因此，除氧器水位应维持在允许范围内。 由于热力循环中不断有工质损失，因此要向热力系统不断补充水。补充水来自化学水处理装置。补充水可直接进入除氧器，也可送凝汽器进行真空除氧后再送除氧器。 * 二、除氧器水位特性 除氧器水箱的容积较大，在补充水调节阀开度作阶跃变化时，水箱水位不会立即变化，而表现一定的延迟。对于化学水送凝汽器的热力系统，其水位变化的延迟就更大。此外，由于水箱容积大而进水管细，因此水位上升或下降的速度就较小（对象的飞升速度小）。在负荷一定时，除氧器水位对象的动态特性近似为有延迟的一阶积分环节。 * 三、除氧器水位控制方案 1. 对于补充水直接进除氧器的热力系统，除氧器水位H为被调量，采用单回路控制系统，控制补充水调节阀开度，维持水位在允许范围内。 2. 对于补充水进凝汽器后再入除氧器的热力系统: * (1)若凝汽器为低水位运行，可采用左图所示的三冲量控制系统。 化学水进入凝汽器，凝结水流量中实际包括了补充水，而锅炉给水流量和凝结水流量的差值，反映了热力循环中的汽水损失，因此可组成除氧器水位H、凝结水量WL、给水量WG三冲量控制系统。 * (2) 若凝汽器为高水位运行，可除氧器水位应与凝汽器水位控制一起考虑。 例如, 如凝汽器为高水位运行,所以控制方案是:采用改变凝结水流量来控制除氧器水位,采用改变化学补充水量来控制凝汽器水位。 * 1)单级三冲量控制系统 图. 单级三冲量控制系统结构图 凝结水量WL 给水量WG L 除氧器水位H * 2)串级三冲量控制系统 凝结水量WL 给水量WG L 除氧器水位H 副调节器的作用主要是通过内回路进行给水流量W和凝结水流量的比值调节，并快速消除来自给水侧的扰动。 * 三、除氧器水位控制系统 1. 除氧器水位主调节阀和副调节阀采用一个操作器，两个阀门串联工作。 下列情况下除氧器水位控制系统强制手动操作:除氧器水位或除氧器压力信号故障。 2.除氧器水位副调节阀只有单冲量控制，根据除氧器水位设定值与除氧器实际水位的偏差调节输出控制除氧器水位副调节阀开度。 3.除氧器水位主调节阀有单冲量和三冲量控制两种方式，当机组目标负荷高于240MW转为三冲量控制方式，当机组目标负荷低于210MW、锅炉给水流量信号故障、主凝结水流量信号故障，转为单冲量控制方式。 * 4.在单冲量控制方式下，根据除氧器水位设定值与除氧器实际水位的偏差调节输出控制除氧器水位主调节阀开度。 5.在三冲量控制方式下，根据除氧器水位设定值与除氧器实际水位的偏差调节输