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(jié)了除氧器液位異常時常見故障及操縱員應(yīng)采取的處理措施；列舉一些在真實(shí)機(jī)組上出現(xiàn)的事件，共同學(xué)習(xí)事件處理的經(jīng)驗(yàn)反饋。

關(guān)鍵詞 除氧器液位控制原理；常見故障；處理措施；經(jīng)驗(yàn)反饋

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

1 系統(tǒng)描述

凝結(jié)水系統(tǒng)提供加熱后的凝結(jié)水至除氧器，作為給水系統(tǒng)的供水來源。系統(tǒng)從凝汽器熱阱的出口開始，凝結(jié)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(jié)水送至除氧器。除氧器液位控制系統(tǒng)的目的是保持除氧器液位穩(wěn)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(shè)備控制手柄的介紹

除氧器液位控制系統(tǒng)的目的是保持除氧器液位穩(wěn)定。系統(tǒng)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(jiān)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(dāng)選定一個位置時，2個控制器投入運(yùn)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(diào)節(jié)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(yùn)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(yīng)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(diào)節(jié)兩個50%容量的液位控制閥，以保持除氧器液位的穩(wěn)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(diào)節(jié)LCV4207A和LCV4207B；HS4207C放在STANDBY位置，SV4207C保持在失電狀態(tài)，LCV4207C關(guān)閉。這樣在控制器的運(yùn)行范圍內(nèi)，控制閥LCV4207A﹑LCV4207B調(diào)節(jié)除氧器的液位，使液位保持穩(wěn)定。如果液位開關(guān)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(diào)節(jié)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(guān)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(guān)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(fù)調(diào)節(jié)，而STANDBY位置的除氧器液位控制閥保持關(guān)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(xiàn)異常時，主控室操縱員立即檢查除氧器上水流量AI650、主凝結(jié)水泵出口流量AI636、主凝結(jié)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(bào)警，如：主凝結(jié)水泵再循環(huán)閥開報(bào)警CI1779、除氧器液位高報(bào)警CI1215、除氧器液位高-高報(bào)警CI1222及5號高加常疏閥關(guān)閉的報(bào)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(xiàn)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(jié)水泵再循環(huán)閥門、凝汽器補(bǔ)排水閥和除氧器液位控制閥門和主凝結(jié)水泵的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2.1 主凝結(jié)水泵再循環(huán)閥異常開啟

現(xiàn)象：主凝結(jié)水泵出口流量AI636高于450kg/s，而出現(xiàn)主凝結(jié)水泵再循環(huán)閥開啟的報(bào)警CI1779。處理措施：操縱員應(yīng)關(guān)注凝結(jié)水泵出口壓力AI647，如果凝結(jié)水泵出口壓力AI647小于1.75MPa，應(yīng)及時手動啟動備用凝結(jié)水泵，確認(rèn)凝汽器液位逐步恢復(fù)到3 380mm。操縱員通過64321-HS4201或者64321-LC4201關(guān)閉主凝結(jié)水泵再循環(huán)閥，否則，現(xiàn)場操作員通過關(guān)閉4321-V4638隔離再循環(huán)閥門。確認(rèn)除氧器液位、主凝結(jié)水泵出口壓力、除氧器上水流量和主凝結(jié)水泵出口流量逐步恢復(fù)正常。（經(jīng)驗(yàn)反饋事件1）

2.2.2 凝汽器排水閥異常開啟

現(xiàn)象：凝汽器液位低于排水設(shè)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(jié)水泵出口流量，主凝結(jié)水泵出口壓力下降，沒有主凝結(jié)水泵再循環(huán)閥開啟的報(bào)警。處理措施：操縱員通過凝汽器排水閥控制器64322-LC4204A/C關(guān)閉4322-LCV4204A/C，否則，現(xiàn)場操作員關(guān)閉4322-V4601/4603隔離凝汽器排水閥。確認(rèn)除氧器液位、主凝結(jié)水泵出口壓力、除氧器上水流量和主凝結(jié)水泵出口流量逐步恢復(fù)正常。

2.2.3 除氧器液位控制閥故障

現(xiàn)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(jié)水泵出口壓力增加；或現(xiàn)場確認(rèn)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(yīng)及時根據(jù)規(guī)程，將備用除氧器液位控制閥投運(yùn)，故障的除氧器液位控制閥退出運(yùn)行。（經(jīng)驗(yàn)反饋事件2）

（注：系統(tǒng)運(yùn)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(guān)閉。）

2.2.3 除氧器液位控制器故障

現(xiàn)象：除氧器液位較低，除氧器液位控制器輸出反而減少，導(dǎo)致除氧器上水流量進(jìn)一步減少。處理措施：操縱員應(yīng)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(rèn)除氧器液位、除氧器上水流量、現(xiàn)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(jù)規(guī)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(bào)警

現(xiàn)象：CI1215報(bào)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(guān)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?？闯跗魃纤髁亢统跗饕何皇欠窕謴?fù)正常；如果除氧器上水流量和除氧器液位不能恢復(fù)，除氧器上水流量為0，則手動觸發(fā)1號停堆系統(tǒng)。（注：除氧器高液位開關(guān)LS4412#1和LS4412#2：LS4412#1動作時，關(guān)閉4321-LCV4207A/C和4321-LCV4224，同時出現(xiàn)除氧器高液位CI1215報(bào)警；LS4412#2動作時，關(guān)閉4321-LCV4207B，不出現(xiàn)報(bào)警。）

2.2.5 除氧器高-高液位誤報(bào)警

現(xiàn)象：CI1222報(bào)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(guān)閉。處理措施：操縱員在確認(rèn)除氧器高-高液位誤報(bào)警之后，將4321-MV4107/4108/4109的控制手柄置于“OPEN”，確認(rèn)4321-MV4107/4108/4109開啟后，除氧器液位逐漸恢復(fù)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(xiàn)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(yīng)及時將低加旁路電動閥4321-MV4112的操作手柄置于“OPEN”，確認(rèn)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(xiàn)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(guān)閉

現(xiàn)象：5號高加殼側(cè)液位正常，沒有出現(xiàn)除氧器液位高-高液位報(bào)警，出現(xiàn)5號高加至除氧器疏水閥關(guān)閉的報(bào)警CI1762/1763，現(xiàn)場檢查5號高加常疏閥64313-LCV4151A/C（高加5A）或64313-LCV4154A/C（高加5B）關(guān)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(yīng)及時啟動輔助凝結(jié)水泵，給除氧器上水，確認(rèn)除氧器液位逐步恢復(fù)正常。（經(jīng)驗(yàn)反饋事件3）

3 經(jīng)驗(yàn)反饋

1）2003年11月26日2#機(jī)組滿功率運(yùn)行，主控室出現(xiàn)CI-1498凝泵出口流量低報(bào)警，出現(xiàn)CI-1779凝泵再循環(huán)閥4321-FCV4201全開報(bào)警。主控室操縱員立即確認(rèn)PLANT DISPLAY上顯示凝結(jié)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(xiàn)操去就地確認(rèn)再循環(huán)閥及凝泵運(yùn)行狀態(tài)。通知儀控緊急檢查處理。9時50分，主控及就地確認(rèn)凝泵運(yùn)行正常后，決定隔離失效開的再循環(huán)閥4321-FCV4201，同時監(jiān)視凝泵出口壓力、凝汽器液位、除氧器液位，蒸汽發(fā)生器液位及凝泵運(yùn)行狀態(tài)、凝汽器補(bǔ)排水等參數(shù)。9時52分，隔離再循環(huán)閥64321-FCV-4201，關(guān)閉其前后手動隔離閥。10時00分，監(jiān)視凝結(jié)水系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)后，關(guān)小1#CEP出口電動閥4321-MV4101到20%。10時01分，停運(yùn)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(yīng)堆功率在100%FP滿功率運(yùn)行，發(fā)電機(jī)功率711MW。主控室操縱員發(fā)現(xiàn)除氧器液位在持續(xù)緩慢下降，已經(jīng)由正常3 380mm下降至3 320mm。立即檢查凝結(jié)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?！，F(xiàn)場操作員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)投運(yùn)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(jìn)行閥門切換。由于閥門正常切換規(guī)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(guān)閉，都將有可能引起除氧器液位產(chǎn)生較大擾動而導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生瞬態(tài)。主控室值長和操縱員進(jìn)行了簡短討論，做好了風(fēng)險(xiǎn)分析和事故預(yù)想，針對可能出現(xiàn)的意外情況制定了預(yù)防措施。在切換過程中主控室操縱員和現(xiàn)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(jìn)行控制， LCV4207C退出運(yùn)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(guān)閉，急疏閥開啟，凝結(jié)水上水流量上升到850kg/s，不足以彌補(bǔ)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(jié)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(jīng)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(jié)水泵給除氧器上水，之后除氧器液位維持穩(wěn)定。遇到此類情況要密切監(jiān)視除氧器液位，凝泵出口壓力等參數(shù)，必要時啟動輔助凝結(jié)水泵給除氧器上水。

參考文獻(xiàn)

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