除氧器上水調(diào)門擺動原因分析及處理

摘 要：文章介紹了寧夏京能寧東發(fā)電有限公司凝結(jié)水系統(tǒng)的設計特點，對#2機組除氧器上水調(diào)門在50%-70%開度時，引起凝結(jié)水壓力波動進行原因分析及提出處理措施。

關鍵詞：除氧器上水調(diào)門；擺動；原因分析；解決方案

1 概述

寧夏京能寧東發(fā)電廠2×660MW機組凝結(jié)水系統(tǒng)主要任務是保證機組正常運行時，將凝汽器內(nèi)汽輪機排氣凝結(jié)的水、化學補充水﹑各蒸汽管道匯集的疏水，在凝汽器熱井中由凝結(jié)水泵抽出，經(jīng)過精處理裝置、軸封加熱器、#7A、#7B～#5低壓加熱器送至除氧器，滿足機組運行時鍋爐用水需求。同時為低壓旁路、凝汽器疏水擴容器、凝汽器三級減溫水等多項用戶提供專項用水。除氧器上水調(diào)門的控制方案為調(diào)閥固定/變頻控水位。正常運行工況下，除氧器上水調(diào)閥保持一定較大開度，此開度需要由運行人員長期觀察，以保證任何負荷段均能保證凝結(jié)水系統(tǒng)壓力滿足要求；一臺變頻泵投入自動控制除氧器水位，一臺工頻泵備用。此種方案系統(tǒng)控制簡單，但一般情況下調(diào)閥開度較大時不能維持較低負荷下凝結(jié)水壓力，變頻節(jié)能的發(fā)揮收到了很大的局限。需要注意的是一旦上水開度固定，變頻泵對液位控制需要增加最低輸出，以保證凝結(jié)水系統(tǒng)壓力。

機組除氧器上水調(diào)門采有英國 koso kent Introl 公司生產(chǎn)的kentintrol調(diào)節(jié)閥，型號：19-839。

2 故障現(xiàn)象

機組除氧器上水調(diào)門在正常運行時在自動狀態(tài)，用來調(diào)節(jié)凝結(jié)水系統(tǒng)壓力。用凝泵變頻調(diào)節(jié)除氧器水位。閥門在小開度時，指令與反饋偏差大，但未引起凝結(jié)水壓力擺動。在開度為50%-70%時，引起凝結(jié)水系統(tǒng)壓力擺動最大偏差0.3MPa。凝結(jié)水壓力擺動大會間接引起除氧器的水位波動，和凝結(jié)水其他用戶的用水壓力不足。

3 原因分析

3.1 除氧器上水調(diào)門工作原理

工作原理：當信號壓力輸入膜室后，在膜片上產(chǎn)生推力，壓縮彈簧，使推桿移動，帶動閥桿，改變了閥芯與閥座之間的流通面積，直到彈簧的反作用力與信號壓力作用在膜片上的推力相平衡，從而達到自動調(diào)節(jié)工藝參數(shù)或改變質(zhì)流向的目的。

3.2 引起閥門振蕩的幾個條件

3.2.1 調(diào)節(jié)閥彈簧的剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定，而急劇變動易引起調(diào)節(jié)閥的振蕩，還有因選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同，或是管道基座劇烈振動，使調(diào)閥隨之振動，選型不當，調(diào)閥在小開度存在著急劇的流阻，流速、壓力的變化，當超過閥剛度時，穩(wěn)定性變差，嚴重時產(chǎn)生振蕩。

3.2.2 閥門定位器故障：普通定位器采用機械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術(shù)主要存在以下故障類型：（1）用機械式力平衡原理，其可動部件較多，容易受溫度、振動的影響造成調(diào)閥的波動。（2）采用噴嘴擋板技術(shù)，由于噴嘴孔小，易被灰塵或不干凈的氣源堵住使定位器不能正常工作。（3）采用力平衡原理彈簧的彈性系統(tǒng)在惡劣的現(xiàn)場下，發(fā)生改變造成調(diào)節(jié)閥非線性，導致控制質(zhì)量下降。

3.3 凝結(jié)水壓力調(diào)節(jié)PID參數(shù)設置不合理，導致去就地執(zhí)行器的指令擺動，從而引起凝結(jié)水系統(tǒng)壓力擺動。

3.4 調(diào)節(jié)閥的動作遲鈍

遲鈍的現(xiàn)象及原因如下：（1）閥桿僅在單方向動作時遲鈍。a.氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)中膜片破損泄漏；b.執(zhí)行機構(gòu)中“O”型密封泄漏。（2）閥桿在往復動作時均有遲鈍現(xiàn)象。a.閥體內(nèi)有粘物堵塞；b.聚四氟乙烯填料變質(zhì)硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；c.填料加得太緊，摩擦阻力增大；d.由于閥桿不直導致摩擦阻力大；e.沒有定位器的氣動調(diào)節(jié)閥也會導致動作遲鈍。

4 處理方案

（1）對于常開閥門只要閥門能操控，對于控制氣路是否有漏氣，輸入氣壓多少影響不大，但對于常關門，尤其是工況惡劣（壓差很大）的最小流量閥來說，若控制氣路存在漏氣或輸入氣壓不足，勢必造成閥門的關斷力不足，即閥座載荷（閥塞壓在閥座上的力）不足，后果是閥門內(nèi)漏。

（2）在輸入氣壓一定的情況下，盤根過緊同樣會造成關斷力不足（閥座載荷不足）后果是閥門內(nèi)漏。

（3）更換原控制系統(tǒng)，選用流通能力大的器件，加大系統(tǒng)的氣路配管口徑，并配置氣動加速元件，以提高系統(tǒng)的瞬時進氣量，使系統(tǒng)響應時間縮短，加快執(zhí)行機構(gòu)的響應速度。

（4）將原有的氣動控制方式跟換為電動調(diào)節(jié)閥，可以避免由于氣缸容積較大，反映速度較慢導致的閥門動作速度較慢的問題。電動調(diào)節(jié)閥只要轉(zhuǎn)速調(diào)整合適，可以完全跟得上調(diào)節(jié)的反映速度。

5 結(jié)束語

除氧器上水調(diào)門是凝結(jié)水系統(tǒng)的重要組成部分，調(diào)節(jié)性能的好壞直接影響到凝結(jié)水系統(tǒng)的壓力，和其他用戶的用水需求。高品質(zhì)的除氧器上水調(diào)門的調(diào)節(jié)特性，可以提高機組的安全穩(wěn)定運行，這是我們想要收到的結(jié)果。

作者簡介：喬文杰（1987，8-），男，內(nèi)蒙古赤峰市，本科學歷，寧夏京能寧東發(fā)電有限責任公司設備部熱控室機控技術(shù)員，長期從事機側(cè)熱控方面工作。