概況 除氧器水位調(diào)節(jié)閥分有一閥和兩閥(主閥和啟動(dòng)閥),國內(nèi)多采用一個(gè)調(diào)節(jié)閥代替兩個(gè)閥,而國外多采用兩閥:主閥和啟動(dòng)閥。本工程3、4號(hào)機(jī)組的除氧器水位調(diào)節(jié)閥采用一個(gè)主調(diào)節(jié)閥和一個(gè)副調(diào)節(jié)閥并聯(lián)進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式,在控制過程中先開副調(diào)節(jié)閥,等副調(diào)節(jié)閥全開后再開主調(diào)節(jié)閥,關(guān)閉時(shí)的控制剛好相反。采用兩個(gè)調(diào)節(jié)閥的目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)與凝結(jié)水流量之間的線性關(guān)系。
1、選型
主閥和啟動(dòng)閥有的采用直通型調(diào)節(jié)閥,也有啟動(dòng)閥采用直通型調(diào)節(jié)閥,主閥采用球閥(當(dāng)主閥工作在一定壓力下,凝結(jié)水溫度偏高時(shí),閥芯容易產(chǎn)生汽蝕),主閥采用球閥或采用直通型調(diào)節(jié)閥時(shí)閥門的*小開度也不能低于5%,低于5%以下時(shí),調(diào)節(jié)精度較差。其實(shí),采用等百分比的調(diào)節(jié)閥還是線性的調(diào)節(jié)??,閥門開度低于5%以下時(shí),調(diào)節(jié)精度都較差,這是由于小于5%開度時(shí),調(diào)節(jié)閥的閥芯由于水流的截流作用很難穩(wěn)定在這一開度;但等百分比的調(diào)節(jié)閥的開度在小開度時(shí),比線性的調(diào)節(jié)閥要好。設(shè)計(jì)選型時(shí)若調(diào)節(jié)閥采用等百分比的,實(shí)際調(diào)試中,閥門的實(shí)際開度特性曲線會(huì)趨向于線性特性。如圖1。

那么是采用調(diào)節(jié)閥流量特性是“線性型”還是“等百分比型”呢?還要經(jīng)過理論計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來判斷,工程設(shè)計(jì)多采用經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則,即從控制系統(tǒng)特性、負(fù)荷變化和S值大小三個(gè)方面綜合考慮來選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性,選擇的原則是盡可能保證控制系統(tǒng)在各種工況下和整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)象系統(tǒng)增益不變,一般以全開閥阻比S100(調(diào)節(jié)閥全開時(shí)的閥前后差壓P100與系統(tǒng)總管的差壓∑△P之比)來確定調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇。如公式:

S100—全開閥阻比、△P100— 閥門開度時(shí)前后差壓、∑△P— 閥門全開時(shí)系統(tǒng)管路總壓降。
而:∑△P=△P低加+△P管路+△P彎頭+…+△P其它=P凝結(jié)水母管- P除氧器
除氧器水位是通過調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量來實(shí)現(xiàn),對(duì)于除氧氣水位調(diào)節(jié)閥來說,不管選用線性型或等百分比型調(diào)節(jié)閥,作為控制對(duì)象,我們*終希望的結(jié)果都是在閥門實(shí)際工作中,整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)閥門開度與實(shí)際凝結(jié)水流量是線性的關(guān)系。調(diào)節(jié)閥的流量特性是指在調(diào)節(jié)閥全后差壓固定不變的情況下,流量q與閥位開度L的函數(shù)關(guān)系統(tǒng),即q=f(L)。依據(jù)函數(shù)關(guān)系的不同,調(diào)節(jié)閥的流量特性可分為線性型、對(duì)數(shù)型(等百分比型)、快開型和拋物線型等。線性型是指調(diào)節(jié)閥的節(jié)流面積與閥的開度成直線關(guān)系;等百分比型是指在任意開度下,單位行程變化所引起的節(jié)流面積變化都與各該節(jié)流面積本身成正比關(guān)系。
但是,調(diào)節(jié)閥在實(shí)際使用條件下,其流量與開度之間的函數(shù)關(guān)系為調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作流量特性。對(duì)于調(diào)節(jié)系統(tǒng),總是希望實(shí)際工作時(shí)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作流量特性為線性。在實(shí)際使用條件下,由于調(diào)節(jié)閥前后差壓不能保持恒定不變,因此,調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作流量特性與調(diào)節(jié)閥的流量特性有一定的偏差。
(1)當(dāng)實(shí)際使用時(shí)調(diào)節(jié)閥在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)前后差壓變化不是大時(shí),選用線性型的調(diào)節(jié)閥較為合適,基本上能保證調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作流量特性為線性;實(shí)際使用時(shí)調(diào)節(jié)閥在整個(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)前后差壓變化很大時(shí),選用等百分比型較為合適,在閥位小開度時(shí)調(diào)節(jié)閥前后差壓較大,但節(jié)流面積變化平緩,而在閥位大開度時(shí)調(diào)節(jié)閥前后差壓較小,但節(jié)流面積變化加快,兩端剛好互為補(bǔ)償,使調(diào)節(jié)閥的實(shí)際工作流量特性接近線性。工程上一般以全開閥阻比S100來確定選擇調(diào)節(jié)閥流量特性,當(dāng)S100=0.6~1時(shí),管路的壓降比閥門的壓降小得多,閥門的實(shí)際工作流量特性與閥門的流量特性相近,因此選用性線型調(diào)節(jié)閥較為合適;

(2)當(dāng)S100= 0.3~0.6時(shí),管路壓降比閥門壓降占的比重大,在閥門較大開度情況下,閥門的可調(diào)節(jié)量變小,閥門的實(shí)際工作流量特性與閥門的流量特性有很大的畸形,若選用等百分比型閥門,畸形后的實(shí)際工作流量接近線性,所以選用等百分比型調(diào)節(jié)閥較為合適。(也可以采用正常流量下的Sn來計(jì)算,正常流量情況下,閥門壓降與系統(tǒng)總壓降之比Sn>0.75時(shí)選線性型閥門,Sn<0.75時(shí)選等百分比型閥門)。
根據(jù)設(shè)計(jì)院、設(shè)備制造廠家的有關(guān)參數(shù),可進(jìn)一步確定閥門型式的選擇。主要是選用的閥門在實(shí)際工作中能達(dá)到上圖所示的特性即可。
2、放置
那么,除氧器水位調(diào)節(jié)閥放在什么位置,國內(nèi)設(shè)計(jì)多放在低壓加熱器前,國外設(shè)計(jì)多放在除氧器前低壓加熱器后,就其位置也曾爭論不休,就實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)看,除氧器水位調(diào)節(jié)閥放在遠(yuǎn)離除氧器的位置,這樣會(huì)影響凝結(jié)水流量檢測(cè)導(dǎo)致控制響應(yīng)滯后,因?yàn)槟Y(jié)水流量是靠除氧器水位控制的,當(dāng)水位波動(dòng)后而動(dòng)作調(diào)節(jié)閥,由于調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)離除氧器,管道過長而滯后,影響除氧器水位的調(diào)節(jié)品質(zhì),另外,低負(fù)荷時(shí)前后壓差較大,調(diào)節(jié)閥遠(yuǎn)離被控設(shè)備太遠(yuǎn)、管道過長容易引起凝結(jié)水管道震動(dòng);根據(jù)控制元件應(yīng)盡可能靠近被控對(duì)象的原則,除氧器水位調(diào)節(jié)閥設(shè)置應(yīng)盡可能靠近除氧器。
至于除氧器水位調(diào)節(jié)閥的選型、放置位置與機(jī)組的特點(diǎn)、調(diào)節(jié)水平有很大關(guān)系,值得研究和探討;此僅為個(gè)人觀點(diǎn)。