1000MW机组高负荷阶段3号高加水位波动大分析及处理

动大分析及处理

摘要：板集电厂一期工程为 2×1000MW超超临界燃煤机组，设置三台100％容量的卧式高加及1台外置蒸汽冷却器，U型管式高压加热器，单列布置。在机组启动后频繁出现#3高加水位3个测点偏差大、波动大，从而造成#3高加水位无法在正常水位稳定运行，尤其在高负荷阶段水位测点波动大，存在高加解列风险，严重影响机组的安全稳定运行。

关键词：高加加热器；高加水位波动；静压液位测量 前言：

高加系统作为电厂的回热系统的一部分，其主要作用为利用抽气加热给水，提高进入锅炉的给水温度，其传热性能的优劣直接影响机组的经济性与安全性。因此提高高压加热器的传热效率，减小热量传递过程中的不可逆损失，需要维持高加系统在正常运行过程中高加水位在一定正常范围内波动。#3高加位于疏水的最后一级，受#1高级、#2高加、外置蒸汽冷却器疏水影响较大，这也使得#3高加水位较其他高加水位波动大。在启机后#3高加更是出现三个测点偏差大，且在高负荷运行过程中波动剧烈，无法满足高加的正常运行、无法保证高加的经济性和安全性。在低负荷阶段#3高加水位满足运行要求。

1原因分析

1.1液位测点故障造成

#3高加水位测点采用三个差压变松器测量计算得到，正压侧仪表取样管从单室平衡容器中引出，负压侧仪表取样从#3高加水侧引出，通过两侧的差压根据公式

计算出高加水位。当取样管中存在气体时会导致差压波动大，从而导致#3高加水位波动，经过对现场3个变送器进行排污后，水质稳定无气泡现象，在低负荷阶段三个水位基本稳定无偏差，所以可以基本排除是液位取样管中气泡的影响。

1.2阀门原因

在#3高加进行水位调节过程中，#3高加正常疏水阀在40%开度左右时可以将水位缓慢提升至零水位，当继续关小至39%时，#3高加3个水位测点突然上升将近高加解列定值，运行手动开调阀至41%时水位突降，就地检查发现#3高加就地水位磁翻板也在上升下降，可以判断水位为真实水位不是水位测定的原因。这说明#3高加疏水冷段已经建立了虹吸，在关小阀门开度时，虹吸口被淹没不多，由于#3高级位于16.5米，依靠压差抵消和25米的液柱静压等阻力刚刚能使虹吸维持于平衡中，当调节阀开度到临界点时，轻微关闭可能导致阀门内部可能提前汽化，就打破了平衡状态，使疏水管路出现堵塞，产生高加水位急速上升的现象。

1.3外置蒸汽冷却器的影响

现场的外置蒸汽冷却器安装在25米的除氧器层，疏水是通过外置蒸汽冷却器底部管道经汽机8.1米层上翻入#3高加底部，在进行正常水位控制过程中，当负荷增加，进入外置蒸汽冷却器的压力同时增加，多余的蒸汽会通过外置蒸汽冷却器疏水进入#3高加底部，造成高加内部的水位翻腾，因为系统可以看出#3高加水位测点1里外置蒸汽冷却器疏水口最近，从DCS历史曲线也可以看出测点1的波动及偏差也是最大的，同时外置冷却器排气进入3号高加进气口，这也造成从中压缸进入外置冷却器的蒸汽量增大从而影响3号高加进气温度升高的原因，这也进一步增加了3号高加水位高负荷波动偏差大的主要原因。

图1 高加系统图 2处理方法

2.1适当修改#3高加疏水调节阀PID参数，由于高加液位是采取3取中的方式来指导调节阀控制水位，PID参数的比列作用太强，当水位稍微波动大时，控制系统会主动增加调节作用，使的阀门大幅摆动，造成水位控制进一步失调发散，适当减小PID的比列增益，提高积分时间，在水位大幅波动时轻微开关阀门以稳定高加水位，修改后水位波动现象变缓，稳定了高加液位。

2.2为了克服外置蒸汽冷却器的疏水段蒸汽对#3高加的影响，要求运行人员在线将#3高加解列出来，重新投运#3高加。同时保证在#3高加停用时，缓慢关闭三抽电动、#3高加水位调节阀，适当打开#3高加危急疏水阀，密切关注给水温度变化，省煤器出口温度、螺旋水冷壁管出口工质温度的变化，待启动分离器出口工质温度开始变化时，维持燃料量不变，调整给水量，控制恰当的启动分离器出口工质温度。#3高加投入时，缓慢开启三抽电动阀，适当关小#3高加危急疏水阀等待外置蒸汽冷却器与疏水管道充分暖管、适当增加#3高加水位逐渐升至正常水位，这样可以减少外置冷却器进入3号高加的蒸汽量，建立外置蒸汽冷却器至#3高加的疏水水封，保证外置蒸汽冷却器的疏水段蒸汽不直接进入高加，减少蒸汽对#3高加的扰动作用，有利于稳定#3高加的水位。

图2 处理后高加水位运行图

通过对PID参数的修改，重新投入#3高加，要求运行人员在以后启机过程中加强高加的投入操作，充分暖高加后，目前#3高加自动调节能力强，适应负荷的变化范围更加广，在机组运行中可以保持高加水位在规定范围内运行，高加稳定

性及投入率得到保证，机组热效率也相应增加，提高了机组的安全性、经济性;减少了运行人员的工作量。

参考文献：

[1]热工自动化[M]. 中国电力出版社 , 华东六省一市电机工程(电力)学会编, 2000

[2]华能玉环电厂机组加热器水位偏差问题分析处理报告. 孙长生,郑卫东,张彩. . 2010

[3]1000MW机组高加水位测量偏差分析与处理[J]. 郑卫东,孙长生,付望安,张鹏,李捍华.电力建设 . 2011(06)