在大型機(jī)組除氧器水位控制系統(tǒng)中,通常主管道和旁路管道都配備有調(diào)節(jié)閥(在凝汽器熱井補(bǔ)充水回路和主給水管路上也常采用這種方式)。在機(jī)組起動(dòng)和帶低負(fù)荷階段,通過旁路管道的調(diào)節(jié)閥(小閥)控制除氧器水位;在機(jī)組帶較大負(fù)荷時(shí),通過主管道的調(diào)節(jié)閥(大閥)控制除氧器水位。旁路管道的zui大流量一般為主管道zui大流量的15%~30%。在低負(fù)荷下使用小閥,在高負(fù)荷下使用大閥,避免了大閥在小開度下較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,減小了大閥的磨損,和節(jié)流損失,提高了機(jī)組效率。
采用大小兩個(gè)調(diào)節(jié)閥控制同*量,在手動(dòng)操作情況下,不存在任何問題,但在自動(dòng)控制情況下,則必須要考慮以下問題:(1)兩個(gè)調(diào)節(jié)閥應(yīng)可自動(dòng)手動(dòng)雙向無擾切換;(2)在手動(dòng)情況下兩個(gè)調(diào)節(jié)閥開度可多種組合;(3)盡量減少系統(tǒng)的節(jié)流損失。
靜海發(fā)電公司600MW超臨界機(jī)組除氧器水位控制兩個(gè)調(diào)節(jié)閥可由控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行切換,系統(tǒng)原理見圖1。圖l中A為可由運(yùn)行人員手動(dòng)操作的除氧器水位設(shè)定值,其后分別為防止設(shè)定值變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)沖擊過大的速率限制器,以及為了防止運(yùn)行人員誤操作的zui大和zui小設(shè)定值限制;PIDl為低負(fù)荷下小閥使用的單沖量調(diào)節(jié)器,PID2為高負(fù)荷下大閥使用的單沖量調(diào)節(jié)器,PID3為高負(fù)荷下大閥使用的三沖量調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)器,PID4為高負(fù)荷下大閥使用的三沖量調(diào)節(jié)副調(diào)節(jié)器。設(shè)計(jì)在低負(fù)荷下采用單沖量控制除氧器水位,在高負(fù)荷時(shí)采用三沖量控制除氧器水位,其差別僅在于把大閥和小閥所使用的調(diào)節(jié)器*分開,使調(diào)節(jié)器跟蹤方便:PIDl跟蹤小閥的控制指令,PID2和PID4跟蹤大閥的控制指令,PID3跟蹤凝結(jié)水流量和鍋爐總給水流量之差。
為了盡量減少系統(tǒng)的節(jié)流損失和防止機(jī)組在工況稍有變化時(shí)兩個(gè)閥門來回切換,單沖量和三沖量控制的切換采用按機(jī)組負(fù)荷大小進(jìn)行切換并帶有滯環(huán),即當(dāng)大于25%機(jī)組額定負(fù)荷時(shí)切換到三沖量控制,小于20%機(jī)組額定負(fù)荷時(shí)切換到單沖量控制。另外,單沖量控制用小閥,三沖量控制用大閥。在三沖量控制情況下,當(dāng)總給水流量或凝結(jié)水流量信號(hào)發(fā)生故障時(shí),采用單沖量方式并用大閥進(jìn)行控制。
當(dāng)大小閥在自動(dòng)控制方式,并在三沖量控制階段,小閥將自動(dòng)按一定速度(比如1%/min)從當(dāng)前開度強(qiáng)制關(guān)小到零。當(dāng)大小閥在自動(dòng)控制方式,并在單沖量控制階段,大閥將自動(dòng)按一定速度(比如lM/min)從當(dāng)前開度強(qiáng)制關(guān)小到零。如果兩個(gè)閥門中有任何一個(gè)處于手動(dòng)控制方式,則上述自動(dòng)切換不會(huì)進(jìn)行。
在強(qiáng)制關(guān)閉的過程中,相應(yīng)調(diào)節(jié)器進(jìn)入強(qiáng)制跟蹤狀態(tài),同時(shí)強(qiáng)制關(guān)閉過程中的閥門自動(dòng)控制狀態(tài)不應(yīng)該改變。
在機(jī)組升負(fù)荷過程中,由單沖量控制切換到三沖量控制,小閥將自動(dòng)強(qiáng)制關(guān)閉,小閥未全關(guān)前如將小閥切換到手動(dòng)控制方式,小閥將停止在當(dāng)前開度上,由大閥對(duì)除氧器水位進(jìn)行控制。在上述切換過程中如將大閥切換到手動(dòng)控制方式,由于當(dāng)前機(jī)組已經(jīng)處于三沖量控制方式,小閥不參預(yù)水位控制,所以除氧器水位將切為手動(dòng)控制方式。在機(jī)組降負(fù)荷過程中,由三沖量控制切換到單沖量控制的過程與上述過程相反。
本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了除氧器水位控制調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)切換和全程控制,只要運(yùn)行人員將兩個(gè)閥門的操作器都切換到自動(dòng)控制方式,閥門切換工作不需運(yùn)行人員干預(yù)而自動(dòng)進(jìn)行,大大減輕了運(yùn)行人員的工作壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí),閥門切換比人工切換平穩(wěn),有利于機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。