除氧器液位波动原因分析及处理措施

马静楠

摘要：除氧器正常运行时给蒸汽发生器提供水源，除氧器液位的稳定对保证堆芯的冷却具有重要的意义。除氧器液位是机组运行的一个重要的控制参数，因为除氧器液位过低，则可能导致给水泵汽蚀，并触发反应堆线性降功率，而除氧器液住过高则会淹没除氧头，不但影响除氧效果，还可能使给水经抽汽管线倒流至汽轮机，引起水击事故，损坏汽机。

关键词：除氧器；液位波动；原因分析；处理措施

不论在常规火电厂还是在核电厂中，除氧器液位都是机组运行的一个重要控制参数。但是由于其存在着较大的延迟特性，除氧器进口存在较多的进水流量来源以及除氧器出口给水流量随着功率的变化而变化等特性，单纯依靠除氧器液位信号对除氧器液位进行控制，已不能满足系统对稳定性、快速性和准确性的要求，往往会引起超调量过大，甚至振荡的情况。

1除氧器液位控制

1.1除氧器液位控制模式

除氧器水位控制系统的目的是保持除氧器储水箱的水位恒定。系统包括三个水位控制阀和三个水位控制器，每一个控制阀和控制器都有各自的水位变送器监测除氧器储水箱的水位。手动开关64321一HS4410A有三个位置“LT4410A，LT4410B，LT4410C”，用来选择三个水位控制器的主、从位置。当选定一个位置时，两个控制器投入运行：一个控制器在AUTO位置，一个控制器在STANDBY位置。在AUTO位置的水位控制器用于调节两个由控制开关64321-HS4410C选定在AUTO位置的水位控制阀，在STANDBY位置的水位控制器控制剩下的一个在STANDBY位置的水位控制阀。STANDBY通道(LT／LC)在除氧器低水位时投入运行。手动开关64321一HS4410C有三个位置“LCV4207#1，#2；LCV4207#1，#3；LCV4207#2，#3”，用来选择将AUTO／STANDBY水位控制器的控制信号送至相应的水位控制阀。

1.2除氧器液位控制器

除氧器液位控制采用的是三冲量、内部串级加前馈的控制方式，三台控制器内部参数设定完全一致。所谓三冲量，输入一为凝结水流量，输入二为给水流量，输入三为除氧器液位所谓内部串级，控制器内部设定有两个回路(LOOP1／LOOP2)，LOOP2为主回路用于液位控制。除氧器液位测量值与液位设定值(3380mm)相比较，经过PID计算，加给水流量信号，作为LOOP2的输出，共同作为副回路LOOP1的设定点LOOPI为副回路用于凝结水流量控制，凝结水流量设定值与凝结水流量实际值相比较。经过PID计算，作为控制器LOOP1的输出，用于控制现场除氧器液位控制阀的开度，进而控制凝结水上水流量。

1.3除氧器液位控制系统特性

由于系统中给水、凝结水、疏水，特别是抽汽对除氧器液位的影响存在一定的延时性，引入了较大的延迟特性，给控制带来了困难。另外，除氧器进口的流量来源比较复杂，它由很多部分组成。最大的组成部分是主凝结水流量，其他部分还包括高压缸抽气来、高压加热器(以下简称高加)疏水来、汽水分离再热器疏水来、蒸汽发生器排污冷凝等，这些流量来源有的是间歇式去除氧器的，有的是随着负荷的变化而变化的，这些因素都给除氧器液位控制带来了干扰。在正常工况下，低压加热器的疏水汇集到凝结水管道，然后同凝结水一起进入除氧器。由于串级控制系统中副回路具有快速调节作用，能有效地克服发生于副回路的扰动影响，因此，将凝结水流量仪表设置在除氧器的进口，使低压加热器的疏水包含在流量调节的副回路中。由于给水流量较大，对除氧器液位的影响非常大，因此，提出采用前馈控制方式来改善给水流量变化对除氧器液位的影响。

2除氧器液位波动原因判断及处理

2.1主凝结水泵再循环阀异常开启

故障现象：主凝泵再循环阀开报警且主凝泵出口流量高于450公斤／秒、除氧器上水流量下降、主凝泵出口压力下降。处理措施：操纵员应关注凝结水泵出口压力，如果凝结水泵出口压力小于1．75MPa，应手动启动备用凝结水泵，确认凝汽器液位逐步恢复到3380mm。操纵员通过凝结水在循环阀操作手柄或控制器关闭主凝结水泵再循环阀，否则通过现场关闭隔离再循环阀门。

2.2凝汽器排水阀异常开启

故障现象：凝汽器液位低于排水设定值，但是排水阀控制器有输出。除氧器上水流量低于凝结水泵出口流量，主凝结水泵出口压力下降，没有主凝结水泵再循环阀开启的报警。处理措施：一方面监视凝汽器的补水功能正常，确保凝汽器的装量，密切监视凝泵出口的压力；另一方面通过凝汽器排水阀控制器关闭凝汽器排水阀，否则，现场操作员关闭隔离凝汽器排水阀。确认除氧器液位、主凝结水泵出口压力、除氧器上水流量和主凝结水泵出口流量逐步恢复正常。

2.3系列低隔离度和低旁通阀不自动开启

故障现象：除氧器除氧器水流量减小，水平下降，主要的Kongpan表显示低的隔离和低旁通电动阀未打开。处理措施：操作时应及时处理低加旁路阀电动开度，确认低加旁路阀未打开；若低旁通阀不打开电场，则是操作人员手动摇动低电阀门旁路。

2.4 5号高加常疏阀异常关闭

故障现象：出现5A或5B高加至除氧器疏水阀关闭的报警，5A或5B高加急疏阀开启，主控室检查5A或5B高加至除氧器疏水流量显示为0kg／s，没有出现除氧器液位高液位报警，5A或5B高加壳侧液位正常。处理措施：及时启动辅助凝结水泵给除氧器上水，确认除氧器液位逐步恢复正常。

2.5凝结水泵入口滤网堵塞

故障现象：凝泵出口压力下降、除氧器上水流量下降、主凝泵出口流量下降、现场确认滤网压差高。处理措施：出现这种情况，主要是发生在机组刚投入运行的前期。而目前由于系统已运行较长时间，系统杂质相对已较少，出前这种事故的可能性就非常小，一旦出现，应尽快做进行主凝泵切换并进行入口滤网的清洗。

2.6除氧器液位控制阀故障

故障现象：除氧器水位控制循环输出增加，降低除氧器的水流量，凝结水泵出口压力升高；或现场确认控制除氧器水位调节阀开度与除氧器水位控制器输出不一致。处理措施：操作人员应按规定，备用除氧器液位控制阀要投入运行。

2.7除氧器液位控制器故障

故障现象：除氧器液位较低，除氧器液位控制器输出反而减少，导致除氧器上水流量进一步减少。处理措施：操纵员应及时将控制中除氧器液位控制器LOOP1置于MANUAL，手动控制除氧器液位控制器的输出，确认除氧器液位、除氧器上水流量、现场除氧器液位控制阀开度跟随除氧器液位控制器输出增加而增大。然后，操纵员根据规程，及时切换除氧器液位控制器。

2.8主给水流量信号失效

事件：2018年国内某电站主控出现“主凝泵流量低”和“凝泵再循环阀开”报警。立即检查发现除氧器上水流量大幅下降，除氧器液位降低，紧急手动降功率。反应堆功率降到60％FP后，除氧器上水流量逐步恢复正常，并最终恢复到正常值附近。确认机组状态稳定后，仪控人员检查发现送至除氧器液位控制器的主给水流量信号输入失效所致。

3结束语

除氧器液位产生波动(异常下降或上升)的原因较多而且复杂，有可能是单个原因引起的，也有可能是多个因素综合引起的。当发生液位异常波动时，运行人员应根据液位下降或上升的速率，找准原因，尽量缩短处理时间，避免电厂的瞬态的发生。

参考文献

[1]卢易.除氧器液位波动原因分析及处理措施[J].南方农机，2017(9):55-55，58.

[2]徐长旺.除氧器液位波动原因分析及处理措施[J].科技视界，2016(11)11:116-116.

作者简介：

马静楠（198707.22），性别:男；籍贯:河北省承德市；民族:满；学历:本科；职称:工程师；职务:检修班组长；研究方向:汽轮机设备检修；单位名称:大唐山东电力检修运营有限公司.