【正文】 使驅(qū)動汽輪機(jī)做功后排出的蒸汽變成凝結(jié)水的熱交換設(shè)備。凝結(jié)水則通過凝結(jié)水泵經(jīng)給水加熱器、給水泵等輸送進(jìn)鍋爐，從而保證整個熱力循環(huán)的連續(xù)進(jìn)行。 4）凝汽器也用于增加除鹽水（正常補(bǔ)水） 工作原理 凝汽器中裝有大量的銅管，并通以循環(huán)冷卻水。這樣排汽就通過凝汽器不斷的被凝結(jié)下來。 凝汽器是火力 發(fā)電廠的大型換熱設(shè)備。 圖 1凝汽器結(jié)構(gòu)示意圖 6 四、凝汽器水位控制系統(tǒng) 凝汽器水位控制系統(tǒng)的任務(wù) 凝汽器有高水位和低水位兩種運(yùn)行方式，僅采用高水位運(yùn)行時才裝設(shè)水位自動控制器。為避免凝結(jié)水泵運(yùn)行中的氣化現(xiàn)象，泵的進(jìn)水側(cè)要求一定的灌注高度，為此凝結(jié)水泵均布置在凝汽器熱水井下 ~ 左右，并要求熱水井的水位經(jīng)常維持在水位計中能看到的一定位置，這種運(yùn)行方式叫做高水 位運(yùn)行。 凝汽器水位控制系統(tǒng)的設(shè)計，還應(yīng)考慮到補(bǔ)充水是否送入凝汽器進(jìn)行真空除氧。 凝汽器熱水井水位測量由于是真空容器，若采用常規(guī)單室平衡容器則需要設(shè)一根補(bǔ)水管，平時少量補(bǔ)水以維持正壓頭參比水柱：目前很多已改用帶遠(yuǎn)傳毛細(xì) 管配件的眼盒式差壓變送器或其他檢測方法。 遠(yuǎn)傳配件的選擇，包括遠(yuǎn)傳檢測頭的形式、毛細(xì)管長度及沖灌液的品種等，都要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，結(jié)合制造廠可提供產(chǎn)品樣本來進(jìn)行，一般選擇螺紋式或法蘭式安裝形式，毛細(xì)管盡可能短，以減少反應(yīng)時間，變送器應(yīng)安裝于位于或者低于取壓孔的位置，沖液灌應(yīng)能適應(yīng)所使用或最高、最低環(huán)境溫度。 單沖量控制系統(tǒng) 7 圖 2 系統(tǒng)原理 與除氧器水位一樣，凝汽器水位也是機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控的主要參數(shù)之一。因此必須對其進(jìn)行自動控制。 300MW 機(jī)組典型的凝汽器水位一次系 統(tǒng)如圖 所示，在補(bǔ)充水和凝汽器系統(tǒng)之間，有一個緩沖容器，即補(bǔ)水箱，化學(xué)補(bǔ)充水先進(jìn)補(bǔ)水箱。 8 圖 3 凝汽器水位控制系統(tǒng) (a)一次系統(tǒng)圖 (b)系統(tǒng)原理圖 圖（ b）是凝汽器水位控制系統(tǒng)原理圖。與一般系統(tǒng)不同的是，該系統(tǒng)有 M/A1 和 M/A2 兩個操作器。在兩個操作器與執(zhí)行器之間，各有一個函數(shù)器，其輸入輸出之間的關(guān)系如右側(cè)曲線所示，對補(bǔ)水門而言，當(dāng)控制信號在 0~50%之間時，補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥保持在關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)控制信號在 50%~100%期間時，補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥開度隨 著控制指令的增加而增加，而回水閥門不同，當(dāng)控制信號在 0~50%期間時，調(diào)節(jié)閥開度隨著控制指令增加而減少，當(dāng)控制信號在 50%~100%時，回水調(diào)節(jié)閥保持在關(guān)的狀態(tài)。 在自動狀態(tài)，當(dāng)凝汽器水位低于其給定值時，比例積分調(diào)節(jié)器輸出的控制指令增加，通過兩個調(diào)節(jié)閥的作用，使流入凝氣器的流量增加，水位上升，直到等于給定值，反之亦然。 控制原理 a) 熱力系統(tǒng)圖如下圖。水位信號與設(shè)定值作比較后，將偏差信號送入 PI 調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出送給自動 /手動控制站。低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門（ LCA31CV001）、高負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門（ LCA30CV001）、凝結(jié)水再循環(huán)調(diào)門（ LCA41CV001）。在凝結(jié)水用量較小的時候，為了保護(hù)凝泵不被汽蝕，凝汽器應(yīng)有一定的水位。 e) 在任何工 況下，上述控制閥所供的凝結(jié)水總量將大于軸封加熱器、凝泵運(yùn)行所需的最小流量。 f) 高、低負(fù)荷凝結(jié)水調(diào)門存在 5％的重疊度。就一般調(diào)門來講，閥門的流量特性同閥門開度在 0％～ 100％之間并不總是一一對應(yīng)的。所以存在一定的重疊度就是為了克服這種差異。 六、系統(tǒng)總體方 案圖 圖 6凝汽器水位控制方案結(jié)構(gòu)圖 凝汽器水位控制系統(tǒng)，根據(jù)凝汽器水位給定值與實(shí)際水位的偏差減去凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的閥位微分作為調(diào)節(jié)器的輸入來控制凝結(jié)水補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥。所以在調(diào)試中將比例帶調(diào)整合適，積分時間放長，使之與系統(tǒng)特性吻合。 七、凝結(jié)器水位控制系統(tǒng) 組態(tài)圖 組態(tài)圖 圖 7凝汽器水位的程序流程組態(tài)簡圖 11 控制器 1 由蒸汽流量與凝結(jié)水流量的差值形成反饋信號，其任務(wù)是及時反映調(diào)節(jié)效果和迅速消除凝結(jié)水流量的自發(fā)擾動 . 當(dāng)凝結(jié)水母管調(diào)整門開度發(fā)生變化時，凝結(jié)水流量發(fā)生變化，控制器 1 快速消除擾動，使凝結(jié)水流量回到擾動前的值；當(dāng)機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化時，首先在蒸汽流量上會反映出來，此時控制器 1 迅速改變凝結(jié)水流量，以適應(yīng)蒸汽流量的變化，控制凝汽器水位達(dá)到正常值。當(dāng)水位偏離給定值時，通過控制器 1 調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量，即改變凝結(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，使水位回到設(shè)定值。 凝結(jié)水調(diào)整門的自動控制 由于凝結(jié)水系統(tǒng)工況要求母管壓力必須保證在 1. 3～ 1. 4 MPa 下運(yùn)行 (最低不小于 1. 1 MPa) ，故用母管壓力作為主調(diào)信號，變頻器輸出頻率作為前饋信 號，控制母管調(diào)整門的開度；取額定負(fù)荷的 60 %(75 MW) 及以下負(fù)荷段，作為凝結(jié)水調(diào)整門自動控制的調(diào)節(jié)范圍 . 當(dāng)負(fù)荷高于 75 MW ，或母管壓力大于 1. 1 MPa 時，閥門全開，無需調(diào)節(jié)。 八、 SAMA 圖 圖 8 圖中： LT 是凝汽器水位變送器，輸出是模擬量信號；Δ為凝汽器水位信號和凝汽器水位給定值的差值 。在手動狀態(tài)時執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受運(yùn)行人員的手動操作指令以改變補(bǔ)水調(diào)節(jié)閥的開度。執(zhí)行器接受控制器或人工給定的控制信號。如控制閥 (或調(diào)節(jié)閥 )、擋板，以完成對各種參量的控制。氣動執(zhí)行器是利用壓縮空氣作為能源；電動和液動執(zhí)行器分別利用電和高壓液體作為能源。 13 執(zhí)行器根據(jù)輸出位移 量的不同，又分為角位移 (或角行程 )執(zhí)行器和線位移 (或直行程 )執(zhí)行器。電源消失時，能保持原來位置。且便于檢查。 (4)與計算機(jī)控制系統(tǒng)連接方便。 電動執(zhí)行器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，不適用于防火防爆場合，頻繁啟停易損 害電機(jī)或閥門。如：德國西門子的 M76346 系列和 MAM393 系列、法國伯納德的 SD 系列、英國羅托克 M系列和 A系列。 氣動執(zhí)行器 氣動執(zhí)行器的主要優(yōu)點(diǎn)是；結(jié)構(gòu)簡單、工作安全可靠、價格便宜、維護(hù)方便、運(yùn)行平穩(wěn)、不損壞閥門或設(shè)備、負(fù)載能力大、天然防火防爆；缺點(diǎn)是：體積大、不便與計算機(jī)控制系統(tǒng)連接、需要?dú)庠春涂諝鈨艋b置、氣信號不便遠(yuǎn)傳。在電廠氣動基地式自動控制系統(tǒng)中，常采用這類執(zhí)行器。所以，氣動活塞式執(zhí)行器特別適用于高靜壓、高差壓以及需要較大推力和位移 (轉(zhuǎn)角或直線位移 )的工藝場合，如火電廠中的給水、減溫水控制閥和送、引風(fēng)擋板開度的控制。 液動執(zhí)行器的優(yōu)缺點(diǎn)與氣動執(zhí)行器基本相同，只是它的響應(yīng)速度更快，輸出推力更大，在電廠中常作為汽輪機(jī)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器，如電液伺服執(zhí)行 器 (簡稱 EH)。因此，只有了解和掌握執(zhí)行器的作 14 用、特點(diǎn)、工作原理和維修調(diào)整技能，才能保證熱工自動控制系統(tǒng)的安全投入，使火電機(jī)系統(tǒng)機(jī)組安全運(yùn)行。 調(diào)節(jié)閥的口徑的大小，直接決定著控制介質(zhì)流過它的能力。在正常工況下，一般要求調(diào)節(jié)閥開度應(yīng)處于 1 5%～ 85%之間，應(yīng)具體根據(jù)實(shí)際 需要的流通能力的大小進(jìn)行選擇。 調(diào)價閥的開、關(guān)形式需要考慮到以下幾種因素 ： 〔 1〕生產(chǎn)安全角度：當(dāng)起源供氣中斷，或調(diào)節(jié)閥出故障而無輸出等情況下，應(yīng)該確保生產(chǎn)設(shè)備的安全，不至發(fā)生事故； 〔 2〕保證產(chǎn)品質(zhì)量：當(dāng)發(fā)生控制閥處于無源狀態(tài)而恢復(fù)到初始位置時，產(chǎn)品的質(zhì)量不應(yīng)降低； 〔 3〕盡可能的降低原料、產(chǎn)品、動力耗損 ； 〔 4〕從介質(zhì)的特點(diǎn)考慮。液位變送器液位測量通常指對工業(yè)生產(chǎn)過程中封閉式或敞開容器中液位的高度進(jìn)行檢測； 液位變送器的運(yùn)用十分的廣泛，是對壓力變送器技術(shù)的延伸和發(fā)展，根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理，實(shí)現(xiàn)對水、油及糊狀物的體積、液高、重量的準(zhǔn)確測量和傳送。 延伸理解 —— 液位傳感器： 基于 所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散 15 硅