俄制800 MW机组立式高加水位波动探讨

徐静

（山西晋缘电力化学清洗中心有限公司，山西太原 030006）

俄制800 MW机组立式高加水位波动探讨

徐静

（山西晋缘电力化学清洗中心有限公司，山西太原 030006）

针对某800M W机组6号立式高压加热器水位波动长期超标的问题，通过分析总结高加水位影响的因素，利用试验手段逐一排除，最终确定了高加水位波动的原因是比例积分微分调节参数设置不合理、阀门泄漏等因素造成的，经过检修和试验彻底解决了该问题。

高压加热器;水位;波动

0 引言

高压加热器（以下简称“高加”）水位控制系统是机组的重要控制系统之一。某电厂俄制800MW汽轮机是前苏联列宁格勒金属工厂制造的K-800-240-5型超临界、一次中间再热、五缸六排汽凝汽冲动式汽轮机。每台机组共有6台高加，双列并联方式运行，其中每列包括3台立式结构的表面式加热器（即А列6、7、8号及B列6、7、8号）。高加疏水采用“8号导7号”、“7号导6号”、“6号导除氧器/凝汽器”逐级疏水的运行方式。疏水管路装设疏水调节门（执行器为电动角行程），水位自动采用单冲量、单回路调节方式。原设计高加正常水位为400mm，高加水位700mm解列，水位达3 200mm时，触发机组主保护动作。

1 立式高加水位特点

立式高加横截面积较小，在系统中受上级加热器、下级系统、抽汽压力温度及相关阀门等众多因素影响，任何一环节出现问题都将造成水位不稳定，直接影响机组的经济性和运行安全。

2 高加水位运行中存在的问题

A、B两列6号高加水位自动调节品质差，无论机组变负荷还是稳定负荷，6A、6B疏水位大幅度波动，多次造成高加解列，机组正常只能在低水位运行。负荷稳定工况下设计水位波动定值为100 mm，实际波动范围超过200 mm；负荷较大幅度变化时，水位波动达400～600mm。

3 高加水位波动原因分析及处理

根据6号高加所在系统位置及调节系统特点，初步分析高加水位波动的因素如下。

a）加热器与除氧器之间压差对水位的影响。

b）抽气压力、温度对高加水位的影响。

c）高加水位测量系统：取样管路及测量仪表。

d）调节系统控制策略比例积分微分调节PID （Proportion Integration Differentiation） 参数设置不合理。

e）6号高加导除氧器调节阀门特性不好。

f）6号高加导凝汽器截止门不严。

3.1 检查性试验

3.1.1 加热器与除氧器之间压差对水位的影响

试验方案：6号导除氧器水位调节门投入自动，6号导凝汽器截止门关闭，水位定值设定为200mm，通过改变除氧器压力定值改变加热器与除氧器之间压差，观察水位变化。试验情况见表1。

表1 改变除氧器压力定值后加热器与除氧器之间压差

结论：加热器与除氧器之间压差变化，对水位几乎无影响，排除该因素。

3.1.2 抽气压力和温度对高加水位的影响

试验方案：6号导除氧器水位调节门投入自动，不同负荷下，抽气压力、温度不同，观察水位变化。试验情况：定值100 mm，波动范围超过200mm以上。

结论：抽气压力、温度对高加水位调节影响不大，排除该因素。

3.1.3 P I D参数和水位测量对阀门特性的影响

试验方案：保持负荷稳定，解除高加导除氧器水位调节门自动，手动调节水位，如水位仍不能稳定，可排除调节系统控制策略及PID因素，可确定为就地因素（水位测量或阀门特性或高加导除氧器阀门不严）引起。如能够稳定，可确定调节系统控制策略及PID参数不合理[2]。试验情况：解除高加导除氧器水位调节门自动，运行人员手动调节高加水位，水位不能稳定，水位波动范围200 mm左右，与高加水位解除自动前情况基本相同。

结论：排除调节系统控制策略及PID因素，确认就地因素造成，下一步对高加导除氧器阀门进行试验，水位测量和阀门特性在机组停机后进行彻底检查。

3.1.4 6号高压加热器导凝汽器截止门不严

试验方案：保持负荷稳定，解除高加导除氧器水位调节门自动，解除高加导凝汽器调节门自动。第一步：运行人员手动较紧高加导凝汽器截止门，手动调节高加水位；第二步：在高加导凝汽器截止门关闭的情况，再关闭高加导凝汽器调节门（正常运行时存在一定开度），手动调节高加水位。试验情况：只关闭高加导凝汽器截止门且手动较紧的情况，手动调节高加水位，高加水位不能稳定。当高加导凝汽器截止门及调节门同时关闭且较紧的情况，手动调节水位，阀门由小到大逐渐开启，当阀门开度达34.5%时，高加水位完全稳定。

结论：6高加导凝汽器截止门不严是造成高加水位波动的重要原因之一，且排除了水位测量的因素。

3.2 处理方法

机组停机后，对6号高压加热器导凝汽器截止门进行了研磨，保证了该阀门严密性，调节门未进行检修。

4 处理结果

机组启动后，高加水位投入自动，稳定负荷及变负荷情况下，高加水位自动调节较好，在水位定值为200 mm时，水位波动范围能够很好地控制在±30 mm。机组在负荷快速变动过程中，同样也能够很好地满足水位调节的需求，6号高加水位异常波动的问题得到了彻底地解决。

5 结束语

立式高加横截面积较小，影响水位调节因素较多，难以控制，出现异常时必须系统分析，逐一排除；在控制策略方面提高水位抗干扰能力，确保加热器水位稳定，提高机组的经济性和安全性。

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 静(1975)，女，山西太原人，2001年毕业于太原电力高等专科学校电厂热能动力工程专业，助理工程师，从事电力设备管理工作。