刘鸿吉
大唐绥化热电有限公司 黑龙江绥化 152000
摘要：在热工过程控制中，简单控制系统是最基本的，也是应用最多的。即使是复杂控制系统，也是在简单控制系统的基础上发展起来的。因此学习和掌握简单控制系统是非常重要的，下面本文主要阐述了电厂除氧器液位自动控制系统基础应用。
关键词：除氧器；自动控制；过程控制
1 引言
热工自动调节系统由两类设备组成：一是拥有调节作用的成套仪表和装置，它包括传感器、变送器、开关、调节器和执行机构等，称为调节器。二是被调节器所控制的运行生产设备，即调节对象。可见，自动控制装置和控制对象经过信号的传递互相联系起来，便构成一个自动控制调节系统。
运用上述术语来表述，控制就是根据被调量偏离给定值的情况，适当地动作调节机构，改变控制量，最后抵消扰动的影响，使被调量恢复到给定值。
2 自动控制系统分类
2.1、反馈控制系统
反馈控制系的原理便是按照被调量与给定值的偏差进行调节，目的就是减小或者将偏差消除。而偏差信号是如何来的，就是测量信号的反馈值。
特点：主要是控制调节的时间长，但可以克服外界扰动的影响，最后消除偏差；其次是产生偏差后进行调节，控制不够及时，如果调节作用不当，还会造成调节器振荡，引起动态偏差增大等。
2.2、前馈控制系统
前馈控制系统的原理便是根据扰动进行调节，就是用扰动昌盛的作用去补偿被调量的影响。其实就是前馈调节器在发生扰动的时候就根据扰动信号量进行调节，去抵掉扰动对被调量造成的影响。前馈控制系统也是开环控制系统。
特点：主要是能够及时有效地制止被调量的变化，使控制过程时间短，反应快速；其次是扰动作用只要发生就参与调解，能够及时进行调节，大大减小被调量的动态偏差，但是前馈控制系统属于开环系统，调节动作完成后，不存在稳定性分析问题，无法检查调节效果，所以我们不建议单独使用此方式。
2.3、前馈——反馈控制系统
前馈——反馈控制系统是我们工业上比较常用的控制系统。将我们的机组负荷扰动作为前馈信号，因前馈信号动作快速，便立即进行调节作用，及时的将主要扰动克服。同时利用反馈来克服其他扰动，使系统的被调量在稳态时能准确地控制在给定值。在前馈——反馈控制系统中把前馈作用作为粗调，把反馈作用作为细调。前馈——反馈控制系统合理的应用，对提高控制质量起到至关重要作用。
3 除氧液位控制系统过程描述
如图1－1所示，凝结水通过升压泵，送往低压加热器及轴加，在轴加的出口，差压流量计测量凝结水流量，最后进入除氧器。
在除氧器液位气动调节门旁是旁路阀，为长信号带中间停的电动门开关门，当凝结水量不足时，增加向除氧器补水。除氧器的水由给水泵来升压，变成给水，送往高压加热器，在高压加热器的出口，设有差压流量计，用于测量进入锅炉汽包的给水量。
图1－1 凝结水系统流程
4系统的任务，影响除氧器液位的因素及控制手段
4.1．任务
此系统的任务便是要保证氧除器的液位为设定值。液位过高将影响汽轮机安全运行，容易造成水击，而氧除器的液位过低，则极易造成给水泵发生汽蚀，影响给水泵以及汽轮机组的安全。
4.2．影响除氧器液位因素：
4.2.1. 凝结水量
4.2.2. 给水量（包括过热、再热器减温水）
4.2.3. 抽汽量（以及进入除氧器的辅汽量）
4.2.4. 来自高加的疏水量
其中给水量代表流出除氧器的质量，而凝结水量、抽汽和疏水是进入除氧器的质量，当进入和流出不平衡时，则导致除氧器液位变化。
在本系统中，将通过控制除器液位气动调节门（又称凝结水量控制阀）的开度，控制进入除氧器的凝结水流量，继而控制除氧器液位。
5 控制策略
除氧器液位控制系统原理如图1－2所示，分析如下。
5.1．正常情形
（1）由两个差压变送器测出除氧器液位，经选择后，获得pv液位的信号。
（2）SP设定值由运行人员在M/A站上设定。
（3）当给水流量低于30％时，由单冲量调节器①自动控制液位，目标是使PV＝SP。
（4）当机组负荷大于30％时，将切换三冲量调节，切换过程无扰、自动的。此时，凝结水流量的控制器PID②将依据流量计测得的凝结水量的反馈值得变化，自动的控制除氧器液位气动调门的开度，保证实时凝结水量与设定值相等，这样既利于克服自发扰动，同时给水量作为前馈信号（包含喷水减温），被作为凝结水流量控制器的sp设定值的一部分，增加给水流量的同时，凝结水量sp设定值同时增加，从而使凝结水量控制器PID②的输出增加，凝结水气动调节门将开大，增加凝结水的流量。
5.2．特殊情形
（1）当除氧器液位过高时，将超驰关闭凝结水量控制阀。
（2）当凝结水调门开满后，若依旧不能达到除氧器对水量的要求，则开启旁路门。
5.3．M/A站的方式
当：a. 除氧器液位高；
b. 阀指令与实际阀位偏差大；
c. 过程变量与设定值偏差大，即 SP－PV过大；
d.除氧液位测量坏质量时，
则切手动。
图1－2 除氧器液位控制原理图
6 结论
除氧器液位自动控制系统在电厂运行中作为一个重要的系统，在水系统中起到承上启下的重要意义，除氧器的液位值过低，易引起给水泵叶片发生汽蚀，然而除氧器的液位值过高，将淹没除氧塔影响除氧效果，极特殊情况还会造成水击，伤害汽轮机叶片。因而，除氧器液位自动控制系统的调节优良，增加了设备的可靠性，同时还保障了机组的安全稳定运行。
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[4]姜泓. 自动控制原理[M]. 北京：机械工业出版社，1994.
[5]董景新，赵长德. 控制工程基础[M]. 北京：清华大学出版社，1992.
论文作者:刘鸿吉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
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