秦山三厂除氧器液位控制原理与常见故障及处理

徐兴滨

摘 要 本文介绍了除氧器液位控制的原理，总结了除氧器液位异常时常见故障及操纵员应采取的处理措施；列举一些在真实机组上出现的事件，共同学习事件处理的经验反馈。

关键词 除氧器液位控制原理；常见故障；处理措施；经验反馈

中图分类号 TL4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）162-0175-02

1 系统描述

凝结水系统提供加热后的凝结水至除氧器，作为给水系统的供水来源。系统从凝汽器热阱的出口开始，凝结水泵从凝汽器热阱吸水，通过轴封冷却器至一列除氧器液位控制阀，然后再通过两列低压给水加热器将凝结水送至除氧器。除氧器液位控制系统的目的是保持除氧器液位稳定。

2 仪表与控制

2.1 除氧器主液位控制

2.1.1 除氧器主液位控制设备控制手柄的介绍

除氧器液位控制系统的目的是保持除氧器液位稳定。系统包括3个液位控制器（每一个液位控制器都有各自的液位变送器监测除氧器的液位）和3个容量为50%的液位控制阀。2个控制手柄64321-HS4410A和64321-HS4410C位于主控室的盘台66110-PL10上，用来选择除氧器液位控制器和除氧器液位控制阀。

控制手柄64321-HS4410A有3个位置“LT4410A、LT4410B、LT4410C”，用来选择3个液位控制器的主、从位置。当选定一个位置时，2个控制器投入运行：一个控制器在AUTO位置，一个控制器在STANDBY位置。具体的位置选择如表1所示。

在AUTO位置的液位控制器用于调节2个由控制手柄64321-HS4410C选定在AUTO位置的液位控制阀，在STANDBY位置的液位控制器控制剩下的一个在STANDBY位置的液位控制阀。STANDBY位置的液位控制阀在除氧器低液位时投入运行。

控制手柄64321-HS4410C有3个位置“LCV4207A、B；LCV4207B、C；LCV4207C、A”，用来选择将AUTO/ STANDBY液位控制器的控制信号送至相应的液位控制阀。每一个液位控制阀都有自身的控制手柄，分别为64321-HS4207A、HS4207B、HS4207C，每个控制手柄有3个位置：CLOSE-STABDBY-AUTO，一旦64321-HS4410C选定了一个位置后，3个液位控制阀中的两个阀的控制手柄选定在AUTO位置，第三个控制阀的控制手柄选定在STANDBY位置。具体的位置选择如表2所示。

2.1.2 除氧器主液位控制逻辑

3个液位变送器LT4410A﹑LT4410B和LT4410C分别将除氧器液位信号送至3个液位控制器LC4410A﹑LC4410B和LC4410C，每一个控制器可以调节两个50%容量的液位控制阀，以保持除氧器液位的稳定。

液位控制的过程为：首先由HS4410A选择液位控制器，然后由HS4410C选择液位控制阀，最后由每一个液位控制阀各自的手柄HS4207A﹑HS4207B和HS4207C来选择阀的控制模式。

例如，如果HS4207A和HS4207B放在AUTO位置，它们各自的电磁阀SV4207A和SV4207B得电，允许从控制器LC4410A来的控制信号调节LCV4207A和LCV4207B；HS4207C放在STANDBY位置，SV4207C保持在失电状态，LCV4207C关闭。这样在控制器的运行范围内，控制阀LCV4207A﹑LCV4207B调节除氧器的液位，使液位保持稳定。如果液位开关LS4413#1探测到除氧器低液位时，SV4207C得电，允许从LC4410B来的控制信号来调节备用的除氧器液位控制阀LCV4207C；备用的除氧器液位阀一直开启，直至除氧器高液位时关闭，此高液位由LS4412#1测得。LS4412#1和LS4412#2测得除氧器高液位时，3个除氧器液位控制阀的电磁阀均失电，3个除氧器液位控制阀关闭。水位降至高液位以下，而又高于低液位时，AUTO位的除氧器液位控制阀又恢复调节，而STANDBY位置的除氧器液位控制阀保持关闭。

2.2 除氧器液位控制异常的定位及处理

除氧器液位出现异常时，主控室操纵员立即检查除氧器上水流量AI650、主凝结水泵出口流量AI636、主凝结水泵出口压力AI647及除氧器液位AI3133/AI1327/ AI2516，同时检查是否有异常报警，如：主凝结水泵再循环阀开报警CI1779、除氧器液位高报警CI1215、除氧器液位高-高报警CI1222及5号高加常疏阀关闭的报警CI1762/CI1763。操纵员检查控制中的除氧器液位控制器LOOP1的输出，与现场阀门开度相比较，看是否一致；就地操作员立即检查主凝结水泵再循环阀门、凝汽器补排水阀和除氧器液位控制阀门和主凝结水泵的运行状态。

2.2.1 主凝结水泵再循环阀异常开启

现象：主凝结水泵出口流量AI636高于450kg/s，而出现主凝结水泵再循环阀开启的报警CI1779。处理措施：操纵员应关注凝结水泵出口压力AI647，如果凝结水泵出口压力AI647小于1.75MPa，应及时手动启动备用凝结水泵，确认凝汽器液位逐步恢复到3 380mm。操纵员通过64321-HS4201或者64321-LC4201关闭主凝结水泵再循环阀，否则，现场操作员通过关闭4321-V4638隔离再循环阀门。确认除氧器液位、主凝结水泵出口压力、除氧器上水流量和主凝结水泵出口流量逐步恢复正常。（经验反馈事件1）

2.2.2 凝汽器排水阀异常开启

现象：凝汽器液位低于排水设定值，但是排水阀控制器64322-LC4204A/C有输出，除氧器上水流量低于凝结水泵出口流量，主凝结水泵出口压力下降，没有主凝结水泵再循环阀开启的报警。处理措施：操纵员通过凝汽器排水阀控制器64322-LC4204A/C关闭4322-LCV4204A/C，否则，现场操作员关闭4322-V4601/4603隔离凝汽器排水阀。确认除氧器液位、主凝结水泵出口压力、除氧器上水流量和主凝结水泵出口流量逐步恢复正常。

2.2.3 除氧器液位控制阀故障

现象：除氧器液位控制器LOOP1 输出增加，而除氧器上水流量降低，凝结水泵出口压力增加；或现场确认除氧器液位控制阀开度与除氧器液位控制器输出不一致。处理措施：操纵员应及时根据规程，将备用除氧器液位控制阀投运，故障的除氧器液位控制阀退出运行。（经验反馈事件2）

（注：系统运行时，仪用空气丧失或控制信号丧失，除氧器液位控制阀将迅速关闭。）

2.2.3 除氧器液位控制器故障

现象：除氧器液位较低，除氧器液位控制器输出反而减少，导致除氧器上水流量进一步减少。处理措施：操纵员应及时将控制中除氧器液位控制器LOOP1置于MANUAL，手动控制除氧器液位控制器的输出，确认除氧器液位、除氧器上水流量、现场除氧器液位控制阀开度跟随除氧器液位控制器输出增加而增大。然后，操纵员根据规程，及时切换除氧器液位控制器。

2.2.4 除氧器高液位CI1215误报警

现象：CI1215报警，而除氧器液位小于3 900mm，除氧器上水流量下降。处理措施：操纵员关注除氧器液位、除氧器上水流量，将备用液位控制阀操作手柄置于“AUTO”，将备用液位控制器LOOP1输出置于MANUAL，手动控制除氧器液位。看除氧器上水流量和除氧器液位是否恢复正常；如果除氧器上水流量和除氧器液位不能恢复，除氧器上水流量为0，则手动触发1号停堆系统。（注：除氧器高液位开关LS4412#1和LS4412#2：LS4412#1动作时，关闭4321-LCV4207A/C和4321-LCV4224，同时出现除氧器高液位CI1215报警；LS4412#2动作时，关闭4321-LCV4207B，不出现报警。）

2.2.5 除氧器高-高液位误报警

现象：CI1222报警，而除氧器液位小于4 150mm，除氧器上水流量下降，4321-MV4107/4108/4109同时关闭。处理措施：操纵员在确认除氧器高-高液位误报警之后，将4321-MV4107/4108/4109的控制手柄置于“OPEN”，确认4321-MV4107/4108/4109开启后，除氧器液位逐渐恢复正常。

2.2.6 一列低加隔离而低加旁路电动阀没有自动开启

现象：除氧器上水流量下降，除氧器液位下降，PL10上显示一列低加隔离而低加旁路电动阀4321-MV4112没有开启。处理措施：操纵员应及时将低加旁路电动阀4321-MV4112的操作手柄置于“OPEN”，确认低加旁路电动阀4321-MV4112开启；如果低加旁路电动阀4321-MV4112没有电动开启，则让现场操作员手动摇开低加旁路电动阀4321-MV4112。

2.2.7 5号高加常疏阀异常关闭

现象：5号高加壳侧液位正常，没有出现除氧器液位高-高液位报警，出现5号高加至除氧器疏水阀关闭的报警CI1762/1763，现场检查5号高加常疏阀64313-LCV4151A/C（高加5A）或64313-LCV4154A/C（高加5B）关闭，5号高加急疏阀4313-LCV4152（高加5A）或4313-LCV4153（高加5B）开启，主控室检查5号高加至除氧器疏水流量AI0751（高加5A）或AI0750（高加5B）显示为0。处理措施：操纵员应及时启动辅助凝结水泵，给除氧器上水，确认除氧器液位逐步恢复正常。（经验反馈事件3）

3 经验反馈

1）2003年11月26日2#机组满功率运行，主控室出现CI-1498凝泵出口流量低报警，出现CI-1779凝泵再循环阀4321-FCV4201全开报警。主控室操纵员立即确认PLANT DISPLAY上显示凝结水流量下降到630KG/S（正常为730KG/S左右），凝泵出口母管压力下降到1.6MPa后，立即启动热备用的2#主凝泵，同时派现操去就地确认再循环阀及凝泵运行状态。通知仪控紧急检查处理。9时50分，主控及就地确认凝泵运行正常后，决定隔离失效开的再循环阀4321-FCV4201，同时监视凝泵出口压力、凝汽器液位、除氧器液位，蒸汽发生器液位及凝泵运行状态、凝汽器补排水等参数。9时52分，隔离再循环阀64321-FCV-4201，关闭其前后手动隔离阀。10时00分，监视凝结水系统运行平稳后，关小1#CEP出口电动阀4321-MV4101到20%。10时01分，停运1#CEP，之后把1#CEP置于热备用。

2）2005年6月6日4时50分，反应堆功率在100%FP满功率运行，发电机功率711MW。主控室操纵员发现除氧器液位在持续缓慢下降，已经由正常3 380mm下降至3 320mm。立即检查凝结水上水流量比平常略微偏低，检查PL-10上正在控制的液位控制器64321-LC4410A控制正常。现场操作员现场检查发现投运的两个液位控制阀4321-LCV4207B开度为～85%，与控制器输出要求开度基本相符，而另一阀门LCV4207C开度只有～8%，判断为LCV4207C阀门卡涩或控制异常，决定进行阀门切换。由于阀门正常切换规程中没有考虑到其中一个阀门卡在半开位置的情况，并且在切换过程中如果LCV4207C突然开大或关闭，都将有可能引起除氧器液位产生较大扰动而导致机组发生瞬态。主控室值长和操纵员进行了简短讨论，做好了风险分析和事故预想，针对可能出现的意外情况制定了预防措施。在切换过程中主控室操纵员和现场操作员清晰交流、通力合作、精心操作，至7时30分切换到LCV4207A/B进行控制， LCV4207C退出运行，整个切换过程对除氧器液位几乎没有造成波动。

3）高加5B的正常疏水阀控制回路故障造成除氧器液位波动。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阀关闭，急疏阀开启，凝结水上水流量上升到850kg/s，不足以弥补高加5B到除氧器的疏水量，造成除氧器液位下降。同时由于凝结水泵的最大能力是855kg/s，850kg/s的最大上水流量限值与之已经很接近，同时在850kg/s流量时凝泵出口压力降到1.8MPa，与跳泵值1.65MPa也很接近，故启动辅助凝结水泵给除氧器上水，之后除氧器液位维持稳定。遇到此类情况要密切监视除氧器液位，凝泵出口压力等参数，必要时启动辅助凝结水泵给除氧器上水。

参考文献

[1]98-43210/43220-TMT-FA405 凝结水及补排水系统.

[2]98-43210-SOP-002 除氧器液位异常波动的处理标准工作流程.

[3]98-60463-6518-01-DD-A 除氧器液位控制阀本体压空回路流程图.