1CEX030VL阀门输出波动原因分析及处理

1CEX030VL阀门输出波动原因分析及处理

张新鸿刘琳

张新鸿刘琳

（海南核电有限公司572733）

摘要：除氧器高水位而使输送流量减少时，再循环控制阀CEX030VL保证通过凝结水泵的最小流量。再循环控制阀由流量变送器进行调节。本文介绍了1CEX030VL在正常运行期间阀门开度在0-7%之间波动的故障处理过程，总结了I/A控制系统PID控制的机理，对其余I/A控制系统调试及检修具有参考意义。

关键词：凝结水循环调节阀阀门波动自动控制

1.1CEX030VL介绍

凝结水经凝结水泵升压，从凝汽器的热井送往低压加热器，然后再送往除氧器。利用除氧器的水位控制器来控制输送的凝结水流量，即通过控制器来控制凝结水调节阀CEX026VL和CEX042VL的开度。如果由于除氧器高水位而使输送流量减少时，则有再循环控制阀CEX030VL来保证通过凝结水泵的最小流量[1]。再循环控制阀由流量变送器进行调节。

凝结水再循环调节阀CEX030VL受流量变送器发出的控制信号动作，控制补给水量。

2.故障描述

在1CEX030VL自动控制时，设定值为1200，测量值1CEX002MPD在1748-1864之间波动，1CEX030VL的开度在0-7%之间波动。正常而言，1CEX030VL在1CEX002MPd超过1200t/h后应保持关闭状态，此时002MPD已经高于设定值600t/h左右，此时阀门开度应可靠为零。

该阀门主控显示经常在-1和+7的开度之间波动，正常该阀门应该在自动关闭状态。

3.问题处理

经检查，发现就地阀门是根据DCS的控制指令来动作的，就地阀门无故障，主要原因为DCS控制的问题。发现问题后，实施以下方案检查1CEX030VL在DCS（I/A控制系列）中的控制模块1CEX030RG（模块类型为PIDA）。试验条件为关闭上游电动隔离阀，将1CEX030VL打自动。此时1CEX030VL的波动在0-2%之间

1）对比同为小流量循环阀但控制正常的1APA106VL，其控制模块为1APA106RG，经对比两个控制模块发现：除了量程不同以外，还有一处是PID输入输出的分辨率不同，1CEX030RG的DELTI1为0.01，DELTO1为1，输入分辨率高，输出分辨率较低，而1APA106RG的DELTI1和DELTO1皆为0.1，按照1APA106RG修改1CEX030RG的DELTI1和DELTO1，观察效果，无明显变化，异常情况仍然存在。该方案没有消除故障。

2）经分析发现异常现象有可能为控制模块的微分起了超前控制导致的，将微分环节去掉，即MODOPT由5（PID控制模式）改为4（PI控制模式），观察效果，无明显变化，故障依然存在。

3）减弱比例环节的控制强度，将PBAND（比例带）由100逐渐加大至800,PID输出的波动现象明显减弱，由试验时的0-2%减弱为在0-0.2%之间波动，有一定的效果，但考虑提高PBAND将影响到PID的灵敏度，在异常工况下，PID能否满足控制要求无法验证，因此，不建议采取该方法。

4）加大积分环节，INT由1逐渐提高至4，发现波动现象加大，由试验前的0-2%变为0-4%之间波动，减弱INT后波动减小，但故障没有完全消除，同样不建议采取该措施。

5）将PID输出的低限值由0改为-10（LOLIM改为-10），观察发现，PID的输出基本在-2至0%之间波动，1CEX030VL阀门关闭，无波动现象，问题解决。原因分析：PID的输出低限值为0，而PID输出受偏差ERROR（设定值-测量值，含正负号）变化的影响，一旦ERROR突然增大，PID输出会跟着增大。实际工况下1CEX002MPd的流量在波动，导致设定值与测量值一直在变化中，若PID的输出低限值为0，则PID输出有微小波动，将低限改为-10后，基本可以抵消1CEX002MPd流量波动的影响。

4.总结

通过此次故障的处理，加深对I/A控制系统PID调节机理的认识，主要有以下几点：1）若PID的INCOPT=0，测量值大于设定值，PID输出更小，阀门关小；测量值大于设定值，阀门的最终变化趋势是关小，测量值小于设定值，阀门最终的变化趋势是开大2）PID输出还受偏差ERROR（设定值-测量值，含正负号）变化的影响，ERROR突然变大，PID输出会突然变大，但PID的最终输出是变大还是变小取决于参数INCOPT；ERROR不变，阀门最终不变，与微分无关（MODOPT为4或5都一样）；

参考文献：

[1]杨兰和戚屯锋《CNP600压水堆核电厂运行》，2009年第1版，第313页

作者简介：

张新鸿，助理工程师，维修处，现从事常规岛仪控检修工作，联系方式：17789805178；

刘琳，助理工程师，维修处，现从事核电BOP仪控检修工作，联系方式：17789805128。