除氧器水位控制简介

除氧器水位控制简介目前超临界压力机组运行中，除氧器水位控制是工厂自动控制中的一部分。

其特点是由于机组的热力系统及运行特性决定了除氧器水位控制在不同的工况下可以自动先择单冲量或三冲量控制。

一、除氧器水位调节工艺流程。

工艺流程如图（一）所示，单台凝结水泵出力及单台汽动给水泵出力均为50%MCR。

电动给水泵通过液力偶合器变速运行，出力为30%MCR。

除氧器水箱正常水位2875mm,水容量425T。

机组在干态下（即160MW-600MW区间）滑压运行。

正常时高压加热器疏逐级自流到除氧器水箱。

#2~4低压加热器疏水逐级自流到低加疏水箱经低加疏水泵打入#3低加水侧入口，#1低加疏水直接流凝汽器扩容器。

除氧器的水位控制是通过轴封加热器出口的除氧器水位调节阀的节流从而改变进入除氧器的凝结水流量来调节的。

FT1：#4低加出口流量变送器；FT2：锅炉给水流量变送器；LS：除氧器水位开关；LT：除氧器水位变送器；I/P:电流压力转换器；SV:电磁阀；ZT:除氧器水位调节阀位置变送器.图 (一)二、除氧器水位调节控制部分除氧器水位控制简图如图（二）所示，系统采用了三冲量串控制和单冲量控制两种方式，以适应不同工况的需要。

测量元件：a)LT：除氧器水箱的运行参数相对比较低（额定：p=0.97MPa、t=176℃），所以在水位的测量部分并没有如汽泡水位测量一样有测量误差修正。

但是为了提高系统可靠性而采用了三个水位变送器取其三者平均值为除氧器的水位反信号。

b)LS：水位开关用来检知水位低1值、水位低2值、水位高1值、水位高2值、水位高3值并触发报警或启动相关保护。

c)FT1：给水流量测量信号来自锅炉协调控制中的给水流量反馈，采用的是节流孔板流量计，三个流量变送器取平均值作为给水流量，并加给水温度的修正。

d)FT2：凝给水进入除氧器的流量测点是按装在#4低加出口。

同样是节流孔板流量计，但是三个流量变送器取中间值为凝结水进入除氧器的反馈，没有温度的修正。

除氧器水位调节系统简介王荣鑫一、除氧器水位调节的意义：除氧器水箱用以保证锅炉有一定的给水储备量，一般要求能满足锅炉额定负荷下连续运行15—20min的给水量。

水位太低因储备量不足而危及锅炉的安全运行，还可能使给水泵入口汽化，导致给水泵不能正常工作；水位太高，可能淹没除氧头而影响除氧效果。

一般要求水位在规定值±100mm—±200mm范围内，所以除氧器设计有水位自动控制系统，并有高、低水位异常报警和连锁保护。

将给水加热到相应除氧器内压力的饱和温度，可以保证气体从水中分离出来，很好地清除氧气。

给水在除氧器中清除氧气的主要机理是加热除氧。

除氧器除了通过用汽轮机抽汽加热给水到沸腾状态以除氧外，还担负着向给水泵不断供水的任务，为了保证给水泵安全运行，即要求避免给水泵入口发生汽化或缺水事故，一定要保证除氧器下部的给水箱保持规定的水位。

除氧器水位过低，除了影响给水泵安全运行之外，甚至会威胁锅炉上水，造成停炉事故；除氧器给水箱水位过高，汽轮机汽封将上水，抽汽管将发生水击，威胁汽轮机的安全运行；因此要设计可靠的除氧器水位自动调节系统。

二、除氧器水位自动调节原理：除氧器水位自动调节系统根据热力系统设计的不同有不同的设计思路。

中小型机组有的采用单冲量单回路调节系统，通过控制化学水补给水门或者低压加热器至除氧器的调节阀来实现，也有采用三冲量控制系统。

大型机都采用全程控制系统，当给水流量从零到一定值（如10%额定负荷）时，系统单冲量水位控制系统，当给水流量大于一定值（如10%额定负荷）时，系统为三冲量水位控制系统，即水位控制器接受三个输入信号：水位信号、化学水流量、给水流量。

两种方式的切换通过逻辑切换实现，控制主凝结水到除氧器的进水阀。

大型机组的除氧器水位为全程控制系统，当给水流量小时，采用单冲量水位控制系统，当给水流量大时切换至三冲量水位控制系统。

三冲量分别为除氧器水位、给水流量、凝结水流量。

下图中为除氧器水位全程控制图。

课程实验总结报告实验名称:除氧器水位控制系统实践课程名称:专业综合实践：大型火电机组热控系统设计及实现（3）1 概述1.1 除氧器工作原理除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体，以保证给水的品质。

若水中溶解氧气，就会使与水接触的金属被腐蚀，同时在热交换器中若有气体聚积，将使传热的热阻增加，降低设备的传热效果。

因此水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的安全运行。

在火电厂采用热力除氧，除氧器本身又是给水回热系统中的一个混合式加热器，同时高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的高压疏水、排汽等均可汇入除氧器加以利用，减少发电厂的汽水损失。

在双鸭山600MW火电机组中使用的是旋膜式除氧器（又称膜式除氧器及水膜式除氧器），这是一种新型热力除氧器，是用汽轮机抽汽将锅炉给水加热到对应除氧器工作压力下的饱和温度，除去溶解于给水的氧及其它气体，防止和降低锅炉给水管、省煤器和其它附属设备的腐蚀。

可用于定压、滑压等方式运行，并且具有运行稳定，除氧效率高，适应性能好等特点。

适用于各类电力系统锅炉、工业锅炉给水及热电厂补给水的除氧旋膜改进型除氧器是近年来研究并推广的一种全新结构除氧器。

其设计主要是将原射流式改为旋射膜式，是集旋膜及泡沸缩合为一体的高效能新型除氧器，具有除氧效率高，换热均匀，耗气量小，运行稳定，适应性能好，对水质、水温要求不苛刻等优点，而且可超出运行。

除氧器水位过高：大量水从溢水管排出，造成工质和热量损失；造成除氧器内工作压力不稳定及设备安全；水位过高可能会淹没除氧头，影响除氧效果。

除氧器水位过低：使给水泵进口压力降低，造成给水泵汽化，严重时会造成给水泵损坏危及机组安全。

因此维持除氧器水位稳定十分重要。

1.2 定压运行滑压运行除氧器的定压运行即运行中不管机组负荷多少，除氧器始终保持在额定的工作压力下运行。

定压运行时抽汽压力始终高于除氧器压力，用进汽调节阀节流调节进汽量，保持除氧器额定工作压力。

一、除氧器的作用和工作原理简介除氧器的主要作用是除去给水中的氧气,保证给水的品质。

水中溶解的氧气，会使与水接触的金属腐蚀，温度越高腐蚀就越明显；在热交换器中若有气体聚集就会妨碍传热过程的进行，降低设备的传热效果。

因此水中溶解有任何气体都是不利的，尤其是氧气，它将直接威胁设备的安全运行。

除氧器本省又是给水回热系统中的一个混合式加热器，同时高压加热器的疏水、化学补水及全厂各处水质合格的疏水、排气等均可通入除氧器汇总并加以利用，减少发电厂的汽水损失。

当水和某种气体混合物接触时,就会有一部分气体融解到水中去。

气体的溶解度就是表示气体溶解于水中的数量，以毫克/升计值，它和气体的种类以及它在水面的分压力、和水的温度有关。

在一定的压力下，水的温度越高，气体的溶解度就越小；反之，气体的溶解度就越大。

同时气体在水面的分压力越高，其溶解度就越大；反之，其溶解度也越低。

天然水中常含有大量溶解的氧气，可达10毫克/升。

汽轮机的凝结水可能融有大量氧气，因为空气能通过处于真空状态下的设备不严密部分渗入进去。

此外，补充水中也含有氧气及二氧化碳等其他气体。

液面上气体混合物的全压力中，包括有液体蒸汽的分压力。

将水加热时，液面附近水蒸气的分压力就会增加，相应的液面附近其他气体的分压力就会降低。

当水加热到沸点时，蒸汽的分压力就会接近液面上的全压力，此时液面上其他气体的分压力几乎接近于零，于是这些气体将完全自水中清除出去。

要达到这一点，不仅要将水加热到沸点，还要使液面上没有这些气体存在，即将逸出的气体随时排走。

除氧器的工作原理即利用蒸汽对水进行加热，使水达到一定压力下的饱和温度，即沸点。

这时除氧器的空间充满着水蒸汽，而氧气的分压力逐渐降低接近为零，溶解于水的氧气将全部逸出，以保证给水含氧量合格。

在高参数的电厂，一般采用0.59兆帕的除氧器。

这样可以减少价格昂贵而运行不十分可靠的高压加热器的数目。

高参数的锅炉给水温度一般为230~250摄氏度。

除氧器水位及凝汽器热井水位控制系统策略的优化除氧器是整个单元机组给水加热系统中唯一的缓冲环节，其水位是机组运行需监控的几个最重要的参数之一，除氧器水位过高，影响除氧效果；水位过低又将危及给水泵的安全运行。

因此，精确控制除氧器水位对单元机组的正常运行是必须的，而好的控制策略和对应策略内的参数整定精准是实现单元机组除氧器水位正常的保证。

一、一般意义的除氧器水位控制方案：除氧器水位，一般是通过直接改变进入除氧器的凝结水流量来控制的。

在以往的除氧器水位的控制组态中，除氧器水位控制系统原理图如左图所示：这是一个单冲量和串级三冲量相结合的控制系统。

以DEA1_PID和DEA2_PID为核心组成串级三冲量控制系统，DEA1_PID是主调器，DEA2_PID是副调器；以DEA3_PID为核心组成单冲量控制系统。

除氧器水位（三选中）是主信号，该信号与运行人员设置的水位定值信号的偏差，分别送到单冲量和串级三冲量主调器的入口，给水流量和凝结水流量是系统的辅助信号：给水流量为除氧器的所有流出量的总和，为省煤器入口给水流量与过热器一、二级喷水流量之和；凝结水流量是除氧器的流入量。

在三冲量模式下，主调器DEA1_PID接受除氧器水位设定值与检测值（三选中）的偏差信号，经比例积分运算后的输出与给水流量的前馈量之和，减去凝结水流量，其偏差值送至副调器DEA2_PID，副调器的输出去控制除氧器入口的凝结水流量调节阀开度，作用于凝结水流量的改变以稳定除氧器水位；在单冲量模式下，DEA3_PID直接根据水位的偏差信号控制凝结水流量以调节除氧器的水位。

三冲量与单冲量模式的切换逻辑是：1、当凝结水流量<200T/H,为单冲量模式；2、当凝结水流量>300T/H,为串级三冲量模式；3、当200T/H<凝结水流量<300T/H,维持当前的控制模式不变二、一般意义的凝汽器热井水位控制方案：与除氧器一样，凝汽器水位也是机组运行必须监控的重要参数之一：凝汽器水位过高，将直接影响凝汽器的真空，严重时将导致汽轮机低压缸进水；凝汽器热井水位过低，也将危及凝结水泵的安全运行和整个热力系统的水循环，因此必须对其进行自动控制，确保机组的安全高效运行。

JDRL型低位热力除氧器操作功能说明一、功能介绍除氧器电器控制柜具有温度自动控制、流量自动控制、自动二次加热、电源指示、声光报警、温度显示、水泵联锁、485通信输出等功能。

1.温度自动控制本系统可根据除氧器主体上安装的高灵敏温度传感器将温度信号直接送入蒸汽电动球阀，对软水进行一次除氧。

2.液位显示除氧器本身安装高灵敏液位传感器，通过控制柜液位智能仪表显示除氧器内液位，并可通过设置仪表报警参数达到高、低液位声光报警，超高水位溢流、超低水位停泵等功能。

3.流量自动控制本系统可根据除氧器主体上安装的高灵敏液位传感器将液位信号直接送入液位智能仪表，当液位低于设定值时液位智能仪表控制软水电动球阀打开，同时软水泵联锁信号闭合，软水泵启动，在保证温度的同时达到最大除氧能力；当液位高于设定值时液位智能仪表控制软水电动球阀关闭，同时软水泵连锁信号断开，软水泵停止。

4.温度显示除氧器本身安装高灵敏温度传感器，通过控制柜温度智能仪表显示除氧器内温度，并可通过设置仪表报警参数达到高、低温度声光报警功能并可通过设置加热温度报警参数完成除氧二次加热功能。

二、操作说明1.设备由于运输、安装时的震动，设备运行前应先检查各处接线端子压接是否牢固，接线是否正确，电压等级是否符合要求。

2.设备初次运行，应先用手动控制将除氧器内液位加到所要求液位(注：设备运行时，软水泵应处于运行状态)，再将蒸汽调节阀适当开大，使除氧器内温度逐渐升高，待各项指标均达到要求时，再将各控制仪表转换到自动位置。

3.设备如出现报警时，应先将设备转换到手动状态，由人工进行监控，找出报警原因，并及时处理。

4.设备各仪表参数(除常用参数)在调试阶段技术人员均以设定。

如无特殊情况用户无须另外设定。

三、调试方法1.温度设定。

调出温度控制仪表SV功能，按左键进入修改状态，按上、下键修改参数，按MOD键确认。

2.液位设定。

调出液位控制仪表SV功能，按左键进入修改状态，按上、下键修改参数，按MOD键确认。

除氧器水位自动及过热汽温自动控制系统8.1 除氧器水位自动控制概述除氧器水位控制采用两种方式：当给水流量低于256t/h时，采用单冲量控制方式，直接根据水位设定值与实际水位的偏差进行调节。

当给水流量大于256t/h时，采用三冲量控制方式。

即根据除氧器水位，除氧器进水流量，除氧器出水流量进行调节。

其中除氧器进水流量为＃3高加正常疏水流量＋凝结水流量－回水流量，除氧器出水流量即为给水流量。

＃3高加正常疏水流量函数为：负荷（MW）＃3高加正常疏水流量（t/h）0 0180 60360 1208.2 除氧器水位自动投入前的准备工作:8.2.1 检查水位变送器LT2896、LT2897工作正常，示值偏差不大于1400mm。

8.2.2检查凝结水流量FT2858、回水流量FT2857信号在正常范围内。

8.2.3 检查试验除氧器水位调节门动作正常，且指令与反馈一致。

8.2.4 检查＃3高加正常疏水调节阀动作正常。

8.3 除氧器水位自动的投入8.3.1运行人员给出水位设定值后，调节水位至设定值附近，投入自动即可。

8.4除氧器水位切手动条件：8.4.1除氧器水位测量信号故障。

8.4.2给水流量测量信号故障。

8.4.3 凝结水流量、及凝结水回水流量测量信号故障。

8.4.4 除氧器水位与设定值偏差大。

8.4.5 除氧器水位调节阀指令与反馈偏差大。

9.过热汽温自动9.1过热汽温自动控制系统概述过热汽温调节共分为三级调节，分别调节大屏出口温度，后屏出口温度和高温过热器出口温度。

9.2自动投入前的准备工作9.2.1检查大屏过热器进口温度测点（TE1009、TE1010），大屏过热器出口温度测点（TE1011A、TE1011B、TE1012A、TE1012B），后屏过热器进口温度测点（TE1012A1、TE1012A2、TE1012B1、TE1012B2）后屏过热器出口温度测点（TE1014A1、TE1014B1、TE1014A2、TE1014B2）高温过热器进口温度测点（TE1015A1、T1015B1、TE1016A2、TE1016B2）高温过热器出口温度测点（TE1023A、TE1024A）以上温度测点均为双测点，至少应保证一点为好值。