低压加热器水位控制系统改造

高低压加热器疏水系统运行问题分析摘要：高低压加热器疏水系统一旦发生故障，将会造成疏水不畅，给机组的运行于工作人员造成安全风险，而且这样也会大大降低工作效率，给企业造成经济损失，本文主要通过分析高低压加热器疏水系统运行中常见的问题以及造成问题的原因，并提出相应的对策，以降低高低压加热器疏水系统运行问题的发生率，提高经济效益。

关键词：高低压加热器；疏水系统；运行问题引言现阶段，火电厂为了提高经济效益，普遍使用高低压加热器，因此，高低压加热器在运行过程中的可靠性也直接关系到火电厂的经济效益，但是，目前，高低压加热器疏水系统运行问题是一个急需解决的难题，高低压加热器疏水系统一旦发生疏水不畅等运行不正常问题，都可能造成火电厂需要停机维修，这样就大大降低了工作效率，给火电厂带来一定的经济损失，所以对高低压加热器疏水系统运行问题进行分析并提出必要的解决措施是很有必要的。

1.高低压加热器疏水系统运行问题1.1疏水管道振动问题疏水管道发生振动可能对整个疏水系统和操作人员的人身安全造成威胁。

造成.疏水管道振动的原因主要有一下几点：一是，疏水汽化。

在机组启动之前，疏水管道内有大量的冷水，在高低压加热器运行之后，冷水会发生汽化，造成疏水管道发生振动。

二是，汽体与液体两相流。

在机组启动过程中，加热器汽侧处于低水位或者无水位，在疏水过程中，下级加热器中的水可能会发生汽化，这样将造成汽体与液体同时流动，给疏水管道造成冲击，引起疏水管道发生振动，同时汽体与液体同时流动也可能给加热器疏水管道的管壁、弯头、阀门造成冲击或者腐蚀，引起疏水管道发生故障。

三是，高低压加热器两相流。

高压加热器与低压加热器的疏水管道是同时相互流通的，在疏水系统运行过程中，高低压加热器的疏水系统阀门管道会受到严重的冲刷，从而造成疏水管道出现振动。

四是，系统设计、安装不合理。

加热器正常的疏水调节门和事故疏水调节门是分开的，如果加热器正常的疏水调节门和事故疏水调节门安装位置存在不合理之处或者疏水管道的管径尺寸不符合实际要求，在加热器运行过程中也会造成疏水管道振动问题。

广东大唐国际潮州发电有限责任公司热控技术改造方案[2007］第号执行技术措施单位：热控专业主题：＃1、＃2机低加水位测量装置改造技术方案编写：邱旺生 2007年10 月05日审核： 2007年月日审定: 2007年月日批准: 2007年月日1、设备现状:我厂＃1、#2机每台低加水位测量装置有三个双室平衡容器，分别连接3台差压变送器，从168结束到目前为止，低加水位始终存在测量不准现象,特别是当机组启停或变负荷时，一台低加三个水位测量值之间存在很大误差，有时出现低加实际水位没有发生变化，而测量值发生突变现象，虽然经过多次灌水、排污、更换取样管道、更换针型阀等手段，仍无法解决测量不准的问题，而在DCS逻辑设计中是将三个水位测量值的中间值作为低加水位调节和保护信号,因此,一旦低加水位测量不准或出现大幅波动时,将严重影响低加的安全运行。

2、原因分析：通过分析，导致低加水位测量不准的主要原因有以下两个方面：（1）低加水位取样口开口位置不合理，测量筒水侧引出管道走向是先向下再转平,由于“水侧绝温”，导致测量筒内温度低,不能保证测量筒与低加内部的温压一致性，从而产生密度差，造成取样水位与低加本体水位存在极大的负差。

(2)测量筒汽侧引出管道先向上再转平，由于低压加热器内部汽体为负压,导致大量蒸汽在引出管道内凝结,无法进入测量筒内的冷凝室.并且当机组在启停或变负荷等不稳定工况发生时，由于平衡容器取样容积大,建立水位差压条件所需时间较长，有时干脆无法建立差压条件，测量迟滞较大，不能即时反映水位变化，极容易产生“虚假水位”现象,导致测量信号调节质量较差。

针对平衡容器测量低加水位受低加温压变化及环境温度变化的影响很大，不能完美解决因水侧绝温造成的系统测量误差的密度补偿问题,结合目前市场上水位测量的相关产品，采用电容式测量水位能有效避免以上原因对水位测量的影响。

电容式水位测量装置与常规的平衡容器测量装置相比有以下优点：（1)简单的连通器取样结构，可以保证水位取样真实，准确，如敷以高质量的保温层,可以高质量地保证测量筒与低加本体的温压一致性。

第四章加热器系统运行规程1.加热器系统设备规范2.加热器系统的投运和停运2.1加热器系统投运前的检查2.1.1执行机组启动前检查卡相关部分2.1.2确认加热器及其管道冲洗合格，有关试验校验合格。

2.1.3确认凝结水系统，给水系统运行正常，水质合格。

2.1.4确认有关阀门，表计等电源送上，信号灯良好。

2.1.5确认压缩空气系统运行正常，压力满足；气源至各用户的隔离阀开启。

2.1.6有关阀门经校验合格，动作正常。

2.1.7打开所有表计的隔离阀。

2.1.8确认水位计等报警及保护动作正常。

2.1.9确认各疏水调节阀动作正常，并已投入自动控制。

2.2加热器系统的投运2.2.1执行APS启动操作卡2.2.2加热器投运操作原则：2.2.2.1高、低加热器原则上随机组滑启滑停，当因某种原因不随机组滑启滑停时，应按“由抽汽压力低到高”的顺序投运各加热器，应按“由抽汽压力高到低”的顺序依次停止各加热器。

2.2.2.2严禁将泄漏的加热器投入运行。

2.2.2.3加热器必须在水位计完好，报警信号及保护动作正常的情况下才允许投运。

2.2.2.4加热器投运时，应先投水侧，再投汽侧；停运时，先停汽侧，再停水侧（在水侧有必要停时）。

2.2.2.5加热器水侧投入时，应先开启加热器旁路阀，再关闭进出水阀。

2.2.2.6投运过程中应严格控制加热器出水温度变化率小于56℃/hr。

2.3加热器系统的停运执行APS停机操作卡2.3.1正常运行中加热器退出操作(一般高加隔离为三台高加一起隔离)。

2.3.1.1按抽汽压力高到低的顺序逐级退出高加抽汽，退出过程中，应逐渐关闭抽汽电动隔离阀，注意加热器出水温度变化率不得超出限值。

注意控制机组负荷变化。

2.3.1.2确认抽汽逆止门前的气动疏水阀应开启。

2.3.1.3关闭高加至凝汽器连续排气一、二次阀。

2.3.1.4逐渐关闭上一级高加至本级疏水阀，注意上一级高加事故疏水阀动作正常。

2.3.1.5关闭本级加热器正常疏水隔离阀和事故疏水隔离阀。

浅谈低压加热器水位变化秦大风（新疆天山电力股份有限公司玛纳斯发电分公司）【摘要】：低压加热器是汽轮机回热系统中加热凝结水的重要设备，当加热器满水时，影响低加的热交换效率，严重时会造成汽轮机进水，水冲击；当加热器缺水时，增加了汽轮机的冷源损失，降低了汽轮机的热效率，同时，汽、水两相流动冲刷疏水管引起振动，使低加疏水泵及管道的使用寿命缩短。

本文通过对JD-200-1、JD-200-2型三道流程表面式加热器水位变化进行原因分析，并提出在运行中应注意事项和控制加热器水位的措施。

【关键字】：加热器、凝结水、端差、疏水泵、逐级自流前言：天山电力股份公司玛纳斯发电分公司，汽轮机回热系统设有四台低压加热器，一台除氧器，两台高压加热器。

四台低压加热器均为JD-200-1、JD-200-2型三道流程表面式加热器，表面式加热器是指管束封闭在外壳内，被加热的给水在管内流动，加热介质（蒸汽）在管外流动。

这四台低压加热器分别由4、5、6、7段抽汽来加热主凝结水。

低压加热器水位的变化范围规定在：100——600mm之间，极限值定为：1000mm。

4号汽轮机组低压加热器水位变化比较频繁，尤其是2号低加水位，在高峰负荷时达800mm，并有继续上升趋势，接近监视极限值，对机组安全运行极为不利。

1．概述玛电1号汽轮机组运行工况对低压加热器水位的影响：1.1介绍玛电1号汽轮机组低加水位变化的情况：回热加热设备的作用是：1）利用抽汽加热给水，提高机组循环热效率，2）给锅炉提供合格的工质，以满足锅炉对凝结水的需求。

玛电1号汽轮机在负荷90MW以下运行时，低压加热器水位显示在100——200mm，超过90MW时，低加水位慢慢上升，最为明显的是2号低加水位，由200mm逐渐上升至800mm，3、4号低压加热器水位也跟着上升至400mm左右，另外，在除氧器水位低，需开凝结水补水门进行化学除盐水补水时，低加水位也跟着往上涨，一旦低压加热器钢管淹没，将会减少蒸汽和钢管的接触面积，影响低加的热交换效率，严重时还会引起汽轮机进水，造成水冲击，对安全生产有一定的危胁。

汽轮机低压加热器疏水不畅问题的解决作者：黄秀丽来源：《科学与财富》2017年第26期摘要：低压加热器疏水不畅的问题作为发电机组的常见问题，严重阻碍着机组稳定性和发电效率的提高。

本文以某发电公司所使用的300MW汽轮机低压加热器疏水不畅的问题进行了分析。

疏水管道较长、管道弯头较多会导致汽轮机低压加热器管道内流动阻力的增大，相关技术人员可以对管道阻力进行计算，并制定出相应的汽轮机低压加热器输水管道改造优化方案，对管路的方向进行改变，缩短输水管道的长度减少弯头数目，实践证明该方案可以有效解决汽轮机低压加热器疏水不畅的问题。

关键词：汽轮机低压加热器疏水不畅解决对策低压加热器是大中型发电机组回热系统中重要的辅机设备之一。

低压加热器的正常运行对机组的安全性和经济性有着重要影响。

根据电厂的调研，目前许多300 M W 、600 M W亚临界超临界机组位于凝汽器喉部的组合式低压加热器（7、8号低压加热器共壳体布置在凝汽器喉部），其中7号低压加热器正常疏水不畅已成为一个共性问题。

由于疏水不畅，造成7号低压加热器水位升高，引起危急疏水阀开启，将疏水直接排入凝汽器。

长期在此状态下运行，7号低压加热器疏水冷却段不能发挥作用，降低了机组的热经济性。

1 低压加热器疏水不畅故障分析（1）低压加热器水位控制问题造成低加危急疏水汽水混流的主要原因是由于7、8号低压加热器水位显示不正常，解决这一问题的关键是对低压加热器水位计和水位开关进行校验，使水位计和水位开关能正常运行，确保运行人员可通过危急疏水调整门调整低压加热器水位，保证不出现低加满水现象，避免危急疏水汽水混流和水击现象。

（2）低压加热器疏水压差低7、8号低压加热器正常疏水不畅，是由热力系统设计、管道设计、设备安装、设备运行等原因引起的。

其主要原因在于七、八段抽汽压差较小，导致疏水压差较低，同时和5、6号低压加热器相比，疏水流量较大所致。

（3）机组负荷过低汽轮机投入生产之后，当机组负荷过低时低压加热器容易出现正常管路疏水不畅的问题，需要将汽轮机故障加热器的全部或者是部分的疏水通过危急疏水管路导入到凝汽器内，从而使得汽轮机故障低压加热器可以正常运行，避免对整个汽轮机组的工作产生负面影响。

广东大唐国际潮州发电有限责任公司热控技术改造方案[2007]第号执行技术措施单位：热控专业主题：#1、#2机低加水位测量装置改造技术方案编写：邱旺生 2007年10 月05日审核： 2007年月日审定： 2007年月日批准： 2007年月日1、设备现状：我厂#1、#2机每台低加水位测量装置有三个双室平衡容器，分别连接3台差压变送器，从168结束到目前为止，低加水位始终存在测量不准现象，特别是当机组启停或变负荷时，一台低加三个水位测量值之间存在很大误差，有时出现低加实际水位没有发生变化，而测量值发生突变现象，虽然经过多次灌水、排污、更换取样管道、更换针型阀等手段，仍无法解决测量不准的问题，而在DCS逻辑设计中是将三个水位测量值的中间值作为低加水位调节和保护信号，因此，一旦低加水位测量不准或出现大幅波动时，将严重影响低加的安全运行。

2、原因分析：通过分析，导致低加水位测量不准的主要原因有以下两个方面：（1）低加水位取样口开口位置不合理，测量筒水侧引出管道走向是先向下再转平，由于“水侧绝温”，导致测量筒内温度低，不能保证测量筒与低加内部的温压一致性，从而产生密度差，造成取样水位与低加本体水位存在极大的负差。

（2）测量筒汽侧引出管道先向上再转平，由于低压加热器内部汽体为负压，导致大量蒸汽在引出管道内凝结，无法进入测量筒内的冷凝室。

并且当机组在启停或变负荷等不稳定工况发生时，由于平衡容器取样容积大，建立水位差压条件所需时间较长，有时干脆无法建立差压条件，测量迟滞较大，不能即时反映水位变化，极容易产生“虚假水位”现象，导致测量信号调节质量较差。

针对平衡容器测量低加水位受低加温压变化及环境温度变化的影响很大，不能完美解决因水侧绝温造成的系统测量误差的密度补偿问题，结合目前市场上水位测量的相关产品，采用电容式测量水位能有效避免以上原因对水位测量的影响。

电容式水位测量装置与常规的平衡容器测量装置相比有以下优点：（1）简单的连通器取样结构,可以保证水位取样真实,准确,如敷以高质量的保温层,可以高质量地保证测量筒与低加本体的温压一致性。

低压加热器疏水问题研究及内部改造【摘要】随着冬季供热负荷的增大，电厂低压加热器疏水水位逐渐上涨，水位控制器无法控制，严重影响机组经济运行。

文章对该问题进行了分析，提出设备改造方案，确保了发电机组的安全经济稳定运行。

【关键词】疏水泵低压加热器疏水回热系统疏水电厂采用低压加热器疏水逐级自流的疏水方式,虽然系统简单,但是由于四个低压加热器的疏水全部逐级自流入凝汽器热井,经循环冷却水冷却后通过凝结水泵打入四个低压加热器再利用抽汽加热凝结水,此过程中低压加热器的疏水经冷却后再用加热,疏水本身所具备的热量被白白浪费掉,额外地增大了冷源损失。

同时又因为高一级加热器的疏水自流至低一级加热器的蒸汽空间时,压力降低而造成疏水汽化放热,故排挤了较低级加热器加热蒸汽的抽汽量。

在保持汽轮机功率不变的情况下,则排入凝汽器内的蒸汽量增加,从而增大了冷源损失。

为了减少这部分冷源损失,截断疏水是较好的办法。

使用疏水泵可以截断疏水,彻底消除疏水造成的负面影响,避免这部分冷源损失,提高机组的热经济性。

主要参数简介：a.汽轮机额定功率:600MW;b.汽轮机最大功率(VWO工况)668.2MW;c.额定主汽压力和温度:P=16.7MPa.T=538℃;e.额定再热汽压力和温度:P=3.28MPa.T=538℃;f.额定主汽流量1757.2t/h;g.额定再主汽流量1501.6t/h;h.凝汽器背压5.83/4.83KPa加装疏水泵改造方案分析：1、低加疏水泵位置的确定。

低加疏水泵位置的选择,应首先考虑安装地点是否具备安装的安全和可靠性,其次考虑的是经济性。

因#7低加和#8低加之间没有凝结水连接管路,且#8低加加热蒸汽压力较低,额定工况下8段抽汽压力只有0.045pa,疏水泵容易汽蚀。

因此#8低加疏水不具备安装疏水泵的条件;如果对7A、7B低加加装疏水泵,需要7A、7B低加分别加装疏水泵才能维持低加的疏水水位,如果7A、7B低加都安装疏水泵,目前在汽机0米没有空间同时安装4台疏水泵组(7A、7B、#5、＃6低加各一台)。

某电厂二期为四台K—215—130—1型汽轮机组。

在额定蒸汽参数下,全部投入回热系统,切除附加抽汽,流通部分清洁,冷却水温不大于20℃时,汽机最大容量可达220MW。

高压加热器及疏水系统简介:210MW汽轮机组配备有三台高压加热器(5#、6#、7#高压加热器)。

高压加热器是允许利用蒸汽热能加热给水以提高机组热效率的设备每台210MW机组配置的三台高压加热器均为立式筒体式结构采用串联方式布置。

高压加热器分别连接在一、二、三段抽汽上,水侧工作压力比锅炉汽包压力还要高工作温度在190～249℃范围内,汽侧温度常在300℃以上,可见其工作条件是很差的,往往引起加热器焊接受热面泄漏。

为了防止管系统泄漏或加热器疏水装置因不能有效排放疏水,使汽侧水位不受限制地升高而倒流入气轮机,高压加热器均装有保护装置一但汽侧水位达到极限时,通过电器回路在控制盘上显示危险信号,并同时从水侧和汽侧将高压加热器解列。

高压加热器疏水采用从7#高压加热器至除氧器逐级自流的方式,还设置有在机组启动,事故等非正常运行情况下的5#高压加热器至凝汽器疏水系统6#、7#高压加热器至除氧器疏水系统的切换系统。

在正常运行中,除氧器的汽源由四段抽气供给,其内部压力。

温度随负荷呈滑压运行,额定负荷时除氧器水温可达166℃(如表1）。

1 问题的提出汽轮机组的高压加热器是充分利用蒸汽热能加热给水提高机组热效率的设备,高压加热器一般都是随机滑启或机组达到额定功率的70%时投入,据资料表明高加不随机组投入运行,整台机组发电出力将降低10%,同时因给水温度的降低使供电煤耗要提高3%,这样不但导致机组发电的经济行大大降低,而且因锅炉入口给水温度不能达到设计值,从而使锅炉的运行工况远远偏离设计工况,引起超温爆管,泄漏现象时有发生,不能保证锅炉的正常运行,所以高压加热器的投入率对机组的安全,经济运行有直接的关系。

保证高加投入率,提高给水温度,最终提高电厂循环热效率。

以下内容为恒力石化（热电厂）主机部分DCS控制基本要求，此要求只作为DCS设计的参考资料,具体控制与调节框图需Honywell设计，我方人员确认后方可作为工程设计资料。

由于工期紧迫，请Honywell公司有关技术人员尽快做出控制方案和调节框图。

一、锅炉系统1、锅炉设备模拟量控制系统（MCS）（1）主蒸汽压力控制系统（一般情况下由运行人员手动调控，特殊情况下DCS发出同操指令改变给煤量、风量）通过调控给煤量、风量来完成调节。

（2）汽包水位控制系统（DCS自动控制）锅炉给水控制系统应能克服“虚假水位”现象对给水控制系统造成的不利影响，给水控制系统可设计为自动或手动切换的调节系统。

DCS系统采集三个汽包水位信号、给水流量和主蒸汽流量，由供方设计汽包水位控制方案，通过调节主给水调节阀，实现汽包水位自动控制。

（3）主蒸汽温度控制系统（DCS自动控制）DCS系统采集蒸汽流量、减温前后温度等信号，由供方设计气温自动控制方案，通过调节左右两侧一二级减温水调节阀，实现主蒸汽温度自动控制。

（4）二次风量控制系统(一般情况下由运行人员手动调控)通过调节二次风机转速或风机入口调门，来改变二次风量。

（5）一次风量控制系统（一般情况下由运行人员手动调控）通过调节一次风机转速或风机入口调门，来改变一次风量。

（6）引风量控制系统（炉膛负压控制系统，一般情况下DCS自动控制）DCS系统采集炉膛三个出口负压信号和负压给定值，实现自动调节引风机转速或入口挡板开度。

（7）煤流量控制系统（一般情况下运行人员手动控制）DCS系统接收运行人员的指令信号，改变五台给煤机转速，实现给煤量的控制。

（8）沼气燃烧控制系统待定（9）污泥掺烧控制系统（运行人员手动控制）待定（10）石灰石流量控制系统（一般情况下由DCS自动控制）DCS系统采集烟气SO2含量，自动调节石灰石给料机转速、石灰石风机转速（三台风机分配到两台炉控制站）。

（13）料床差压控制系统（运行人员手动调控）通过运行人员手动调控冷渣机转速。

低压加热器疏水系统问题治理措施低压加热器是常见的加热设备之一，广泛应用于工业领域中。

但是疏水系统问题对于低压加热器的正常运转起着至关重要的作用，如果疏水系统存在问题，那么就会影响到整个低压加热器的工作效率和安全性。

因此，对于低压加热器疏水系统问题的治理措施是非常重要的。

一、疏水系统的基本原理疏水系统是指一种管路设备，主要用于从容器或设备中排除热水。

由于疏水系统能够控制水的流量，在低压加热器的运转过程中也是非常重要的一环。

疏水系统主要包括以下几个部分：1、疏水导管：它是指从低压加热器底部或低压加热器排污口出发，延伸到冷却介质堆积处的管路。

2、自动排水阀：这是疏水系统的核心部分，主要用于控制疏水管路中的水流。

自动排水阀通常由敞口弹簧和阀芯组成，当疏水管路中的水位上升到一定高度时会将敞口弹簧推动阀芯，使得阀芯关闭疏水口，停止排水。

反之，当疏水管路中的水位下降到一定低度时，阀芯就会打开，从而放出被冷却介质蒸汽所提取的凝结水。

3、手动排气阀：手动排气阀通常安装在疏水导管的高点处，主要用来排除系统中的空气。

二、低压加热器疏水系统存在的问题低压加热器疏水系统经常会存在以下的问题：1、疏水管路堵塞：在低压加热器运转过程中，由于水中常常含有较多的杂质，此外，水垢等沉淀物也会随着时间的推移而逐渐沉积在疏水管路中，最终导致疏水管路的堵塞。

如果疏水管路堵塞，就会导致凝结水无法快速排出，从而影响低压加热器的正常运转。

2、疏水排水不良：在低压加热器运转过程中，可能会发生疏水阀未能及时打开的情况，尤其是在水位过高或者疏水管路中存在气体时，疏水阀就会无法正常排水。

这也将导致疏水管路中的水位不断升高。

3、疏水管路漏水：疏水管路中常常存在漏水的情况，也就是说，在排水的过程中，可能会出现水流逆向的现象，导致管路中的水倒灌到低压加热器中，这同样是非常危险的。

三、低压加热器疏水系统问题的治理措施1、定期排渣和清洗疏水管路：为了保证疏水管路的畅通，应该定期对管路中的污垢、凝结物进行清理。

SPEC200调节卡件PI参数设置改进龙英伟【摘要】文章介绍了秦山核电站1#机组(300MW)机组简单调节回路结构,从调节卡及控制原理方面详细分析了PI参数变化对控制系统性能的影响,并用I/A系统软件进行了模拟及验证,针对调节卡参数设置中存在的问题提出了改进的方法.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2017(024)004【总页数】7页(P74-79,83)【关键词】PI;调节;SPEC200系统【作者】龙英伟【作者单位】中核霞浦核电有限公司,福建霞浦 355100【正文语种】中文【中图分类】TH文章针对秦山核电站1#机组（300MW）的SPEC200控制系统的调节卡件参数设置较粗略的问题，从调节卡的原理及本身结构方面详细分析了PI参数变化对控制系统性能的影响，通过第三方软件（FOXBORO公司的I/A Series软件）对固定的控制对象在不同PI参数进行模拟测试，验证了参数设置差异的影响，最后通过测量装置精确确定PI参数的数值，从而为调节卡参数设置或确认提供简易可行的方法，对调节类卡件的精细化维修具有一定的指导意义。

1.1 SPEC200调节系统应用SPEC200系统采用组件组装式结构，系统内部采用0V～10V直流电压信号作为统一信号，其在系统结构上可分为两大部分：架装仪表部分和盘装仪表部分。

架装部分包括：输入组件、处理组件、调节组件、输出组件。

盘装仪表部分包括：指示仪表、记录仪表及显示操作器。

SPEC200系统原理框图如图1所示[1]。

SPEC200调节系统广泛应用于秦山核电1#机组一、二回路调节系统，如高/低加水位调节系统、凝汽器热井水位调节系统、除氧器水位调节系统、蒸发器水位调节、反应堆功率调节、稳压器液位/压力调节等系统。

调节方式有单回路控制、单/三冲量控制及切换回路等。

以典型的控制回路2、3#低加液位调节为例，其控制目的是维持低加壳侧水位稳定在一定的目标值，使管侧的凝结水能顺利被抽气加热，进而使系统稳定运行，其调节SAMA图如图2所示。