除氧器水位自动调节原理

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。

凝结水再循环流量 凝结水流量 除氧器水位 给水流量 AI AI AI AI △ × 水位设定 0.056 △ K∫ △ K∫ ∑ PI2 F1(x) PI1 △ K∫ T8 >210t/h PI6 H// AO 单冲量控制器 除氧器水位控制阀 图： 除氧器水位全程控制系统 为了补充机组热力系统汽水循环过程中的汽、水损失，除氧器要

经常补充化学水处理的洁净的补给水，经化水处理的补给水，经补给水控制阀进入除氧塔的上部，与凝结水一样，自上而下流入下部的贮水箱，当除氧器贮水箱的水位偏离给定值时，通过除氧器水位控制系统，开大或关小凝结水控制阀，以保持水位在设定值。

当机组负荷从零到10%时，系统为单冲量水位控制系统，水位控制器只接受水位信号及水位设定值信号间的偏差信号。控制器PI6为单冲量水位控制器。

当机组负荷大于10%时，（即给水流量大于10%额定给水流量时），系统为三冲量控制系统。PI2为主调节器，PI1为副调节器。

当机组负荷大于10%时，转换器T8选通B端，这时单冲量水位控制器起作用，PI6只接受水位信号和水位设定值（设定只有运行人员通过设臵器设臵），当除氧器运行过程中水位不等于设定值时，单冲量控制器就有控制输出，该控制器的输出信号通过转换器T8到输出模块直接控制除氧器水位控制阀，使该控制阀阀门开大或关小，从而改变进入除氧器的凝结水流量，如果水位高于设定值时，要求减少进入除氧器的凝结水，则关小控制阀，反之开打控制阀。

当机组负荷大于10%时，转换器T8逻辑控制回路自动地切回到A端。这时水位主调节器PI2的输出信号在加法器中与给水流量相加后（给水流量先经函数器（f1（x）转换成相应的凝结水流量信号）作用到三冲量水位控制PI1，在控制器PI1中与凝结水流量信号进行比较，如有差值，PI1就有控制输出，该输出通过转换器T8，其动作原理与单冲量控制一样。

由于凝结水量在凝结水泵中要保持在最小流量以上，因此需要一

部分凝结水进行再循环，这样实际进入除氧器的凝结水流量只是凝结水泵通过的凝结水量与再循环水量之差（通过减法器）。 三、常见故障排除 1、

除氧器水位自动调节效果不好，水位波动太大

除氧器水位信号增加滤波功能，重新调整调节器参数，根据各个功能块的输出细调参数。对滞后比较大的系统，增加微分作用和前馈作用。 2、

凝汽器热井水位投自动后不能维持水位

检查在正常时，水位变送器是否正常，如不正常检查有无泄漏。为水位信号增加滤时波间，细调调节参数。