350MW供熱機(jī)組除氧器水位控制優(yōu)化

龔學(xué)仲

（華電滕州新源熱電有限公司，山東 滕州 277500）

一、前言

供熱季350MW火電機(jī)組正常運(yùn)行中，機(jī)組供熱抽氣量變化大，供熱回水流量分配不合理等原因易造成除氧器水位越線。除氧器正常水位值為2350mm；正常壓力值為0.147～0.9697 MPa，除氧器排氧門應(yīng)適當(dāng)開啟，熱網(wǎng)凝結(jié)水回收至除氧器時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整水位正常，防止管道振動(dòng)，進(jìn)入除氧器的蒸汽壓力不應(yīng)變化太快，避免大量向除氧器補(bǔ)入冷水，以防除氧器振動(dòng)、壓力突降。

二、機(jī)組概況

350MW火電機(jī)組汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)廠制造的C312/305-16.67/0.5/538/538型，反動(dòng)式、單軸、一次中間再熱、雙缸雙排汽、具有一級(jí)調(diào)整抽汽的供熱機(jī)組。中壓缸排汽抽汽，單機(jī)最大抽汽量400t/h。抽汽經(jīng)供熱抽汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、供熱抽汽逆止閥、快速關(guān)斷閥、供熱抽汽電動(dòng)截門送至供熱首站。首站換熱器凝結(jié)水經(jīng)首站兩臺(tái)變頻凝結(jié)水泵加壓后回收至相應(yīng)機(jī)組的#5低壓加熱器凝結(jié)水管道；供熱初期為保證凝結(jié)水水質(zhì)，回水管路裝設(shè)除鐵裝置器一組，確保凝結(jié)水可靠回收。除氧器水位聯(lián)鎖保護(hù)：

1）除氧器水位≥2550mm，高Ⅰ值報(bào)警；

2）除氧器水位≥2650mm，高Ⅱ值報(bào)警，聯(lián)開除氧器溢水電動(dòng)門；

3）除氧器水位≥2850mm，高Ⅲ值報(bào)警，聯(lián)開除氧器放水門，超遲聯(lián)關(guān)四抽至除氧器進(jìn)汽電動(dòng)門；聯(lián)開四抽至除氧器逆止門后疏水門；

4）除氧器水位≤2550mm除氧器放水門在聯(lián)鎖位聯(lián)關(guān)；

5）除氧器水位≤2350mm除氧器溢水電動(dòng)門在聯(lián)鎖位聯(lián)關(guān)；

3除氧器水位越限分析

（一）機(jī)組AGC-R模式負(fù)荷波動(dòng)大。機(jī)組負(fù)荷AGC-R模式運(yùn)行，負(fù)荷變化范圍175MW-315MW,變負(fù)荷率設(shè)定值7MW/Min。《350MW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程》規(guī)定：冬季供熱工況主汽門前蒸汽額定流量1021t/h。當(dāng)負(fù)荷快速下降時(shí)，機(jī)組給水流量快速下降，除氧器水位上升，凝結(jié)水泵變頻跟蹤除氧器水位降低出力，凝結(jié)水流量調(diào)節(jié)滯后于給水流量，此時(shí)供熱首站回水流量未降，#5低加至除氧器流量下降緩慢，從而導(dǎo)致機(jī)組除氧器水位越上限。

（二）兩機(jī)組供熱回水流量分配不合理。隨機(jī)調(diào)閱除氧器水位越限時(shí)，兩機(jī)組供熱流量和回水流量并計(jì)算出同一時(shí)刻兩機(jī)組的供熱流量偏差與回水流量偏差分析兩臺(tái)機(jī)組回水流量的分配情況。通過(guò)對(duì)比兩機(jī)組供汽流量偏差與回水流量偏差，發(fā)現(xiàn)兩機(jī)組回水流量調(diào)整隨意，分配無(wú)規(guī)律。機(jī)組運(yùn)行調(diào)整人員調(diào)整供熱回水時(shí)無(wú)法觀測(cè)對(duì)方機(jī)組供熱回水流量以及供熱回水調(diào)整門開度、除氧器水位和凝汽器水位等參數(shù)，從而導(dǎo)致回兩臺(tái)機(jī)組流量盲目調(diào)整，分配不合理。

（三）機(jī)組供熱回水調(diào)門開度反饋異常。供熱回水壓力和#3機(jī)供熱回水調(diào)門開度不變時(shí)，機(jī)組供熱回水流量應(yīng)與機(jī)組供熱回水調(diào)門開度成線性關(guān)系，且操作順暢無(wú)卡澀現(xiàn)象。通過(guò)調(diào)閱機(jī)組供熱回水流量、機(jī)組供熱回水調(diào)門開度和供熱回水壓力的歷史曲線，發(fā)現(xiàn)相鄰機(jī)組調(diào)門開度與首站供熱回水壓力一定時(shí)，機(jī)組供熱回水流量與供熱回水調(diào)門開度線性關(guān)系較差。機(jī)組供熱回水調(diào)門卡澀且門桿行程零位偏移，造成機(jī)組供熱回水流量不穩(wěn)定。

三、除氧器水位控制優(yōu)化

（一）負(fù)荷大幅波動(dòng)期間，及時(shí)提前調(diào)整凝結(jié)水泵變頻出力，根據(jù)負(fù)荷變動(dòng)幅度提前調(diào)整供熱抽汽量和供熱回水量，保證#5低價(jià)出口至除氧器流量波動(dòng)維持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。調(diào)閱歷史趨勢(shì)，負(fù)荷175MW到310MW區(qū)間內(nèi),采集除氧器水位維持穩(wěn)定時(shí)不同負(fù)荷對(duì)應(yīng)的的給水流量與#5低加出口至除氧器流量，大致推算出不同負(fù)荷，不同抽汽流量工況下所需大致的凝結(jié)水流量，為以后凝結(jié)水泵調(diào)整提供依據(jù)。機(jī)組快速大幅降負(fù)荷是除氧器水位越限的高發(fā)時(shí)期，要做好提前預(yù)測(cè)，超前調(diào)整。參考以前負(fù)荷變化曲線，預(yù)測(cè)到負(fù)荷大幅下降趨勢(shì)，提前將凝結(jié)水泵變頻操作器中將除氧器水位設(shè)定值降低，同時(shí)根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的凝結(jié)水流量，下調(diào)凝結(jié)水泵出力調(diào)整凝結(jié)水流量至目標(biāo)值，凝結(jié)水流量與給水流量同時(shí)降低，措施實(shí)施后，在相同的負(fù)荷變化曲線下，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，有效調(diào)節(jié)除氧器水位緩慢上漲，避免除氧器水位越限。

（二）制定供熱首站水平衡圖，涵蓋兩機(jī)組供熱抽汽流量、供熱回水流量、一期供熱蒸汽流量，方便運(yùn)行人員實(shí)時(shí)監(jiān)控兩機(jī)組供熱參數(shù)針并對(duì)兩臺(tái)機(jī)組負(fù)荷變化及時(shí)調(diào)整供熱抽汽量及供熱回水流量。嚴(yán)格執(zhí)行《供熱運(yùn)行措施》中給出的供熱調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)根據(jù)負(fù)荷做出調(diào)整，優(yōu)化兩機(jī)組供熱回水流量分配，盡量減少機(jī)組凝汽器補(bǔ)水，并作為運(yùn)行人員日常調(diào)整的依據(jù)。實(shí)施前后相近工況對(duì)比：負(fù)荷變化相同，參照供熱首站水平衡圖中的兩臺(tái)機(jī)組實(shí)時(shí)供熱參數(shù)，可以在負(fù)荷變化時(shí)及時(shí)統(tǒng)籌分配兩臺(tái)機(jī)組的供熱回水流量，避免了因無(wú)參數(shù)參考隨意調(diào)整機(jī)組供熱回水流量的現(xiàn)象，避免了供熱回水分配不均的現(xiàn)象，從而有效的降低#4機(jī)組除氧器水位超標(biāo)次數(shù)。

（三）提高供熱回水調(diào)門可靠性，提升供熱回水調(diào)門與供熱回水流量線性相關(guān)性，分析在供熱回水壓力和鄰機(jī)供熱回水流量一定時(shí)，機(jī)組供熱回水流量與#4供熱回水調(diào)門開度對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)異常和缺陷，聯(lián)系維護(hù)人員對(duì)機(jī)組組供熱回水調(diào)門的銅套進(jìn)行更換，對(duì)調(diào)門門桿行程進(jìn)行重新整定，整定后再次對(duì)開度和流量調(diào)整進(jìn)行分析，直至調(diào)門能對(duì)流量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的控制。供熱回水調(diào)門調(diào)整后可靠性更高，且調(diào)整調(diào)門開度控制流量，通過(guò)對(duì)比調(diào)整前后#4機(jī)供熱回水調(diào)門開度與供熱回水流量，可以發(fā)現(xiàn)在凝結(jié)水泵電流不變的情況下，回水調(diào)門開度的調(diào)整與回水流量的變化更加線性相關(guān)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)除氧器水位越限多方面的原因分析，我們根據(jù)機(jī)組負(fù)荷對(duì)凝結(jié)水泵出力超前調(diào)整，制定了供熱首站水平衡圖，超期控制機(jī)組供熱抽氣量，提高供熱回水調(diào)門可靠性。對(duì)除氧器水位進(jìn)行上述控制優(yōu)化后，我們跟蹤統(tǒng)計(jì)機(jī)組除氧器水位越限次數(shù)情況，機(jī)組除氧器水位越限次數(shù)4次，優(yōu)化前供熱期間機(jī)組除氧器水位越限次數(shù)超標(biāo)累計(jì)56次，月平均14次/月，由此說(shuō)明，控制優(yōu)化是切實(shí)有效的。