俄制800 MW機(jī)組立式高加水位波動(dòng)探討

徐靜

（山西晉緣電力化學(xué)清洗中心有限公司，山西太原 030006）

俄制800 MW機(jī)組立式高加水位波動(dòng)探討

徐靜

（山西晉緣電力化學(xué)清洗中心有限公司，山西太原 030006）

針對(duì)某800M W機(jī)組6號(hào)立式高壓加熱器水位波動(dòng)長期超標(biāo)的問題，通過分析總結(jié)高加水位影響的因素，利用試驗(yàn)手段逐一排除，最終確定了高加水位波動(dòng)的原因是比例積分微分調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置不合理、閥門泄漏等因素造成的，經(jīng)過檢修和試驗(yàn)徹底解決了該問題。

高壓加熱器;水位;波動(dòng)

0 引言

高壓加熱器（以下簡稱“高加”）水位控制系統(tǒng)是機(jī)組的重要控制系統(tǒng)之一。某電廠俄制800MW汽輪機(jī)是前蘇聯(lián)列寧格勒金屬工廠制造的K-800-240-5型超臨界、一次中間再熱、五缸六排汽凝汽沖動(dòng)式汽輪機(jī)。每臺(tái)機(jī)組共有6臺(tái)高加，雙列并聯(lián)方式運(yùn)行，其中每列包括3臺(tái)立式結(jié)構(gòu)的表面式加熱器（即А列6、7、8號(hào)及B列6、7、8號(hào)）。高加疏水采用“8號(hào)導(dǎo)7號(hào)”、“7號(hào)導(dǎo)6號(hào)”、“6號(hào)導(dǎo)除氧器/凝汽器”逐級(jí)疏水的運(yùn)行方式。疏水管路裝設(shè)疏水調(diào)節(jié)門（執(zhí)行器為電動(dòng)角行程），水位自動(dòng)采用單沖量、單回路調(diào)節(jié)方式。原設(shè)計(jì)高加正常水位為400mm，高加水位700mm解列，水位達(dá)3 200mm時(shí)，觸發(fā)機(jī)組主保護(hù)動(dòng)作。

1 立式高加水位特點(diǎn)

立式高加橫截面積較小，在系統(tǒng)中受上級(jí)加熱器、下級(jí)系統(tǒng)、抽汽壓力溫度及相關(guān)閥門等眾多因素影響，任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將造成水位不穩(wěn)定，直接影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行安全。

2 高加水位運(yùn)行中存在的問題

A、B兩列6號(hào)高加水位自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)差，無論機(jī)組變負(fù)荷還是穩(wěn)定負(fù)荷，6A、6B疏水位大幅度波動(dòng)，多次造成高加解列，機(jī)組正常只能在低水位運(yùn)行。負(fù)荷穩(wěn)定工況下設(shè)計(jì)水位波動(dòng)定值為100 mm，實(shí)際波動(dòng)范圍超過200 mm；負(fù)荷較大幅度變化時(shí)，水位波動(dòng)達(dá)400～600mm。

3 高加水位波動(dòng)原因分析及處理

根據(jù)6號(hào)高加所在系統(tǒng)位置及調(diào)節(jié)系統(tǒng)特點(diǎn)，初步分析高加水位波動(dòng)的因素如下。

a）加熱器與除氧器之間壓差對(duì)水位的影響。

b）抽氣壓力、溫度對(duì)高加水位的影響。

c）高加水位測量系統(tǒng)：取樣管路及測量儀表。

d）調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略比例積分微分調(diào)節(jié)PID （Proportion Integration Differentiation） 參數(shù)設(shè)置不合理。

e）6號(hào)高加導(dǎo)除氧器調(diào)節(jié)閥門特性不好。

f）6號(hào)高加導(dǎo)凝汽器截止門不嚴(yán)。

3.1 檢查性試驗(yàn)

3.1.1 加熱器與除氧器之間壓差對(duì)水位的影響

試驗(yàn)方案：6號(hào)導(dǎo)除氧器水位調(diào)節(jié)門投入自動(dòng)，6號(hào)導(dǎo)凝汽器截止門關(guān)閉，水位定值設(shè)定為200mm，通過改變除氧器壓力定值改變加熱器與除氧器之間壓差，觀察水位變化。試驗(yàn)情況見表1。

表1 改變除氧器壓力定值后加熱器與除氧器之間壓差

結(jié)論：加熱器與除氧器之間壓差變化，對(duì)水位幾乎無影響，排除該因素。

3.1.2 抽氣壓力和溫度對(duì)高加水位的影響

試驗(yàn)方案：6號(hào)導(dǎo)除氧器水位調(diào)節(jié)門投入自動(dòng)，不同負(fù)荷下，抽氣壓力、溫度不同，觀察水位變化。試驗(yàn)情況：定值100 mm，波動(dòng)范圍超過200mm以上。

結(jié)論：抽氣壓力、溫度對(duì)高加水位調(diào)節(jié)影響不大，排除該因素。

3.1.3 P I D參數(shù)和水位測量對(duì)閥門特性的影響

試驗(yàn)方案：保持負(fù)荷穩(wěn)定，解除高加導(dǎo)除氧器水位調(diào)節(jié)門自動(dòng)，手動(dòng)調(diào)節(jié)水位，如水位仍不能穩(wěn)定，可排除調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略及PID因素，可確定為就地因素（水位測量或閥門特性或高加導(dǎo)除氧器閥門不嚴(yán)）引起。如能夠穩(wěn)定，可確定調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略及PID參數(shù)不合理[2]。試驗(yàn)情況：解除高加導(dǎo)除氧器水位調(diào)節(jié)門自動(dòng)，運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)高加水位，水位不能穩(wěn)定，水位波動(dòng)范圍200 mm左右，與高加水位解除自動(dòng)前情況基本相同。

結(jié)論：排除調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略及PID因素，確認(rèn)就地因素造成，下一步對(duì)高加導(dǎo)除氧器閥門進(jìn)行試驗(yàn)，水位測量和閥門特性在機(jī)組停機(jī)后進(jìn)行徹底檢查。

3.1.4 6號(hào)高壓加熱器導(dǎo)凝汽器截止門不嚴(yán)

試驗(yàn)方案：保持負(fù)荷穩(wěn)定，解除高加導(dǎo)除氧器水位調(diào)節(jié)門自動(dòng)，解除高加導(dǎo)凝汽器調(diào)節(jié)門自動(dòng)。第一步：運(yùn)行人員手動(dòng)較緊高加導(dǎo)凝汽器截止門，手動(dòng)調(diào)節(jié)高加水位；第二步：在高加導(dǎo)凝汽器截止門關(guān)閉的情況，再關(guān)閉高加導(dǎo)凝汽器調(diào)節(jié)門（正常運(yùn)行時(shí)存在一定開度），手動(dòng)調(diào)節(jié)高加水位。試驗(yàn)情況：只關(guān)閉高加導(dǎo)凝汽器截止門且手動(dòng)較緊的情況，手動(dòng)調(diào)節(jié)高加水位，高加水位不能穩(wěn)定。當(dāng)高加導(dǎo)凝汽器截止門及調(diào)節(jié)門同時(shí)關(guān)閉且較緊的情況，手動(dòng)調(diào)節(jié)水位，閥門由小到大逐漸開啟，當(dāng)閥門開度達(dá)34.5%時(shí)，高加水位完全穩(wěn)定。

結(jié)論：6高加導(dǎo)凝汽器截止門不嚴(yán)是造成高加水位波動(dòng)的重要原因之一，且排除了水位測量的因素。

3.2 處理方法

機(jī)組停機(jī)后，對(duì)6號(hào)高壓加熱器導(dǎo)凝汽器截止門進(jìn)行了研磨，保證了該閥門嚴(yán)密性，調(diào)節(jié)門未進(jìn)行檢修。

4 處理結(jié)果

機(jī)組啟動(dòng)后，高加水位投入自動(dòng)，穩(wěn)定負(fù)荷及變負(fù)荷情況下，高加水位自動(dòng)調(diào)節(jié)較好，在水位定值為200 mm時(shí)，水位波動(dòng)范圍能夠很好地控制在±30 mm。機(jī)組在負(fù)荷快速變動(dòng)過程中，同樣也能夠很好地滿足水位調(diào)節(jié)的需求，6號(hào)高加水位異常波動(dòng)的問題得到了徹底地解決。

5 結(jié)束語

立式高加橫截面積較小，影響水位調(diào)節(jié)因素較多，難以控制，出現(xiàn)異常時(shí)必須系統(tǒng)分析，逐一排除；在控制策略方面提高水位抗干擾能力，確保加熱器水位穩(wěn)定，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

Analysis and Treatment of W ater-level Fluctuation of a Russia-made 800 MW Unit Vertical High-pressure Heater

XU Jing

(Shanxi Jinyuan Electric Chem ical Cleaning Center Co.,Ltd.,Taiyuan,Shanxi 030006,China)

In view of the long-term over standard problem ofwater-level fluctuation of a vertical high-pressure heater in an 800 MW unit in Suzhong Power Generation Co.,Ltd.,the factors thatmight influence thewater level are analyzed and summarized.Through experiments,the doubtful factors are excluded one by one,and eventually it is determined that unreasonable PID parameter setting and valve leakingetc.are the real reasons.After inspection and experiment,the problemsare resolved completely.

high-pressureheater;water level;fluctuation

TK264.9

B

1671-0320（2016）03-0061-02

2016-01-20，

2016-03-29

徐 靜(1975)，女，山西太原人，2001年畢業(yè)于太原電力高等?？茖W(xué)校電廠熱能動(dòng)力工程專業(yè)，助理工程師，從事電力設(shè)備管理工作。