除氧器上水调门摆动原因分析及处理

摘 要：文章介绍了宁夏京能宁东发电有限公司凝结水系统的设计特点，对#2机组除氧器上水调门在50%-70%开度时，引起凝结水压力波动进行原因分析及提出处理措施。

关键词：除氧器上水调门；摆动；原因分析；解决方案

1 概述

宁夏京能宁东发电厂2×660MW机组凝结水系统主要任务是保证机组正常运行时，将凝汽器内汽轮机排气凝结的水、化学补充水﹑各蒸汽管道汇集的疏水，在凝汽器热井中由凝结水泵抽出，经过精处理装置、轴封加热器、#7A、#7B～#5低压加热器送至除氧器，满足机组运行时锅炉用水需求。同时为低压旁路、凝汽器疏水扩容器、凝汽器三级减温水等多项用户提供专项用水。除氧器上水调门的控制方案为调阀固定/变频控水位。正常运行工况下，除氧器上水调阀保持一定较大开度，此开度需要由运行人员长期观察，以保证任何负荷段均能保证凝结水系统压力满足要求；一台变频泵投入自动控制除氧器水位，一台工频泵备用。此种方案系统控制简单，但一般情况下调阀开度较大时不能维持较低负荷下凝结水压力，变频节能的发挥收到了很大的局限。需要注意的是一旦上水开度固定，变频泵对液位控制需要增加最低输出，以保证凝结水系统压力。

机组除氧器上水调门采有英国 koso kent Introl 公司生产的kentintrol调节阀，型号：19-839。

2 故障现象

机组除氧器上水调门在正常运行时在自动状态，用来调节凝结水系统压力。用凝泵变频调节除氧器水位。阀门在小开度时，指令与反馈偏差大，但未引起凝结水压力摆动。在开度为50%-70%时，引起凝结水系统压力摆动最大偏差0.3MPa。凝结水压力摆动大会间接引起除氧器的水位波动，和凝结水其他用户的用水压力不足。

3 原因分析

3.1 除氧器上水调门工作原理

工作原理：当信号压力输入膜室后，在膜片上产生推力，压缩弹簧，使推杆移动，带动阀杆，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，直到弹簧的反作用力与信号压力作用在膜片上的推力相平衡，从而达到自动调节工艺参数或改变质流向的目的。

3.2 引起阀门振荡的几个条件

3.2.1 调节阀弹簧的刚度不足，调节阀输出信号不稳定，而急剧变动易引起调节阀的振荡，还有因选阀的频率与系统频率相同，或是管道基座剧烈振动，使调阀随之振动，选型不当，调阀在小开度存在着急剧的流阻，流速、压力的变化，当超过阀刚度时，稳定性变差，严重时产生振荡。

3.2.2 阀门定位器故障：普通定位器采用机械式力平衡原理工作，即喷嘴挡板技术主要存在以下故障类型：（1）用机械式力平衡原理，其可动部件较多，容易受温度、振动的影响造成调阀的波动。（2）采用喷嘴挡板技术，由于喷嘴孔小，易被灰尘或不干净的气源堵住使定位器不能正常工作。（3）采用力平衡原理弹簧的弹性系统在恶劣的现场下，发生改变造成调节阀非线性，导致控制质量下降。

3.3 凝结水压力调节PID参数设置不合理，导致去就地执行器的指令摆动，从而引起凝结水系统压力摆动。

3.4 调节阀的动作迟钝

迟钝的现象及原因如下：（1）阀杆仅在单方向动作时迟钝。a.气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏；b.执行机构中“O”型密封泄漏。（2）阀杆在往复动作时均有迟钝现象。a.阀体内有粘物堵塞；b.聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥；c.填料加得太紧，摩擦阻力增大；d.由于阀杆不直导致摩擦阻力大；e.没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。

4 处理方案

（1）对于常开阀门只要阀门能操控，对于控制气路是否有漏气，输入气压多少影响不大，但对于常关门，尤其是工况恶劣（压差很大）的最小流量阀来说，若控制气路存在漏气或输入气压不足，势必造成阀门的关断力不足，即阀座载荷（阀塞压在阀座上的力）不足，后果是阀门内漏。

（2）在输入气压一定的情况下，盘根过紧同样会造成关断力不足（阀座载荷不足）后果是阀门内漏。

（3）更换原控制系统，选用流通能力大的器件，加大系统的气路配管口径，并配置气动加速元件，以提高系统的瞬时进气量，使系统响应时间缩短，加快执行机构的响应速度。

（4）将原有的气动控制方式跟换为电动调节阀，可以避免由于气缸容积较大，反映速度较慢导致的阀门动作速度较慢的问题。电动调节阀只要转速调整合适，可以完全跟得上调节的反映速度。

5 结束语

除氧器上水调门是凝结水系統的重要组成部分，调节性能的好坏直接影响到凝结水系统的压力，和其他用户的用水需求。高品质的除氧器上水调门的调节特性，可以提高机组的安全稳定运行，这是我们想要收到的结果。

作者简介：乔文杰（1987，8-），男，内蒙古赤峰市，本科学历，宁夏京能宁东发电有限责任公司设备部热控室机控技术员，长期从事机侧热控方面工作。