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采用海水液位計(jì)進(jìn)行采暖集水箱液位自動控制案例分析

發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 08:30:24??點(diǎn)擊次數(shù):1652次

本文概述:
海水液位計(jì)作為一種成本低廉,結(jié)構(gòu)簡單,安裝簡便,測量準(zhǔn)確度高的液位測量系統(tǒng),在各類的水箱,儲罐中有著大量的應(yīng)用,本文介紹的是海水液位計(jì)應(yīng)用于遼寧東方350MW機(jī)組采暖集水箱液位自動控制改造方案的案例分析,揭示了在磁翻板使用過種中多方面需要用戶關(guān)注的要點(diǎn)。該系統(tǒng)是8年前投入運(yùn)行的,當(dāng)時(shí)是采用海水液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號,配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制的。儀表系統(tǒng)運(yùn)行至今,經(jīng)常發(fā)生由于液位接點(diǎn)動作故障致使液位自動控制不正常,只能靠人工定期就地控制。這個(gè)問題,對于公司的自動化生產(chǎn)過程造成很大的困擾,為了克服這個(gè)難題,工程技術(shù)人員為了解決這個(gè)問題,從根源上進(jìn)行了分析,一致分析后認(rèn)為該系統(tǒng)溫度是影響原磁翻板液位控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要原因,為了節(jié)約成本,減少因施工而對生產(chǎn)帶來的影響,采用了一種利用壓力液位的關(guān)系特性,提出了的一套改造方案,實(shí)施過程中得到了非常好的效果,不但設(shè)備運(yùn)行良好同時(shí)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、系統(tǒng)狀況
汽機(jī)零米疏水收集箱收集2臺機(jī)組各輔助設(shè)備、系統(tǒng)的正常疏水及檢修疏放水,冬季現(xiàn)場采暖系統(tǒng)的疏回水等。由于該收集箱原設(shè)計(jì)為大氣式疏水箱,非承壓容器,但由于其收集的各種疏水會隨機(jī)組負(fù)荷、運(yùn)行方式、檢修情況、采暖供汽參數(shù)以及各疏水回收時(shí)機(jī)的變化而變化,*端情況下易造成疏水箱超壓,威脅設(shè)備及人身的安全。因而水箱的水位控制就*為重要。雖然系統(tǒng)設(shè)計(jì)了水位超高自動溢流系統(tǒng),但溢流的水均排向了地坑,無法進(jìn)行回收,這樣帶來了*度的浪費(fèi)。遼寧東方350MW機(jī)組采暖集水箱液位自動控制,投產(chǎn)設(shè)計(jì)是采用海水液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號,配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制回收系統(tǒng)。
二、存在的問題
運(yùn)行8年來,該系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生由于液位接點(diǎn)動作故障致使液位自動控制不正常,只能靠人工定期就地控制,天氣暖和時(shí)還好,疏水量不是很大,而且有規(guī)律。一旦到了冬季,各種采暖設(shè)備的投入,大量的疏水進(jìn)入集水箱,光靠人工根本滿足不了,為了保障設(shè)備的安全運(yùn)行,只能是將大部分疏水經(jīng)溢流系統(tǒng)排入地溝。
三、原因分析
原系統(tǒng)采用海水液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號,配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制回收系統(tǒng)。
海水液位計(jì)的工作原理:以UHZ系列側(cè)裝式海水液位計(jì)為例,液位計(jì)與容器通過側(cè)法蘭相連接,這樣液位計(jì)重的變化實(shí)際與容器內(nèi)液位的變化是相一致的。液位計(jì)腔內(nèi)的柱狀浮子與液位計(jì)外部的磁翻板實(shí)際為一組磁性系統(tǒng)。柱狀浮子通過磁場影響海水液位計(jì)內(nèi)的翻珠和開關(guān)內(nèi)的磁性元件,從而將液位傳遞出去。
磁翻板是顯示液位的部分(見圖1)。磁翻板內(nèi)的翻珠內(nèi)裝有柱狀的磁鋼,而所有的翻珠均勻布置于鋁制的卡槽內(nèi),當(dāng)液位計(jì)中液位上升時(shí),由于磁鋼受浮子內(nèi)磁場的影響帶動翻珠由白色翻轉(zhuǎn)為紅色;反之液位下降時(shí),翻珠由紅色翻轉(zhuǎn)為白色。這樣磁翻板在無需任何電源的情況下就可以反應(yīng)出容器內(nèi)液位的變化。

傳感器的作用是采樣液位高低位置并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制室,傳感器實(shí)際由干簧管和電阻組成。當(dāng)浮子內(nèi)磁鋼位置變化后,磁場通過器壁帶動傳感器內(nèi)干簧管觸點(diǎn)吸合。干簧管吸合的位置決定回路的阻抗大小,干簧管的通常位置為10mm1組?;芈返拇笮≌门c液位的高低成正比,這樣*后由置于傳感器外殼內(nèi)的變送器將電阻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號,送至控制室。具體結(jié)構(gòu)、原理圖見圖2。

但現(xiàn)場的疏水溫度隨著夏季到冬季也隨著上漲,同時(shí)溫度>100℃,而磁性的特性為:溫度越高,磁性大減,磁場相對較弱,這也就是天文學(xué)上為什么類地行星明明比類木行星具有較多的鐵鈷鎳,但磁場卻較弱的原因。因?yàn)轭惖匦行窍鄬Ρ容^離太陽更近,溫度更高,因而磁場更弱。這樣就造成尤其冬季時(shí),磁翻板液位開關(guān)的接點(diǎn)基本動作不正常,因而也就無法實(shí)現(xiàn)液位的自動控制。結(jié)合電氣控制回路故障基本現(xiàn)象就是:液位從低到高時(shí)干脆就不能自動控制;液位從低到高時(shí)液位自動聯(lián)鎖疏水,但液位從高到低時(shí),聯(lián)鎖不能正常斷開,這樣會使疏水泵長時(shí)間空轉(zhuǎn),致使疏水泵損壞。
4液位自動控制的完善和實(shí)現(xiàn)
針對設(shè)備的故障,技術(shù)人員采取了更換多種質(zhì)量好的磁感應(yīng)開關(guān)(如耐高溫型等),以及基于磁翻板的外貼式模擬量液位控制,但效果均不理想。其他液位測量(如超聲波等)造價(jià)較高,而且需要對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改造,并且停運(yùn)一段時(shí)間,而該系統(tǒng)屬于公用,上述條件均無法滿足。既要實(shí)現(xiàn)自動控制,又要相應(yīng)允許實(shí)施。技術(shù)人員再次結(jié)合系統(tǒng)圖進(jìn)行了分析:該水位溢流處和下限處范圍還是比較寬裕,而且箱體為非承壓容器,所以箱體內(nèi)的壓力和大氣壓相差不大,即便是有也基本上保持恒定,結(jié)合原水位測量的結(jié)構(gòu),考慮在海水液位計(jì)的液位測量筒下部加裝1臺壓力變送器,在箱體壓力不是很大且基本恒定的情況下,液位與壓力值基本成對應(yīng)關(guān)系(只是在現(xiàn)場修正疊加一個(gè)常數(shù)值來消除箱體上不恒壓所帶來的偏差)。液位與壓力的關(guān)系曲線見圖3。

在外配1塊可輸出開關(guān)量接點(diǎn)的模擬量顯示儀表,這樣可實(shí)現(xiàn)液位的自動控制,集體的偏差多少可以在就實(shí)際進(jìn)行整定試驗(yàn)。整套測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見圖4。

電氣的控制回路見圖5,這樣將數(shù)顯表的接點(diǎn)引入控制回路,可以實(shí)現(xiàn)液位高低的自動控制。同時(shí)見圖5集水箱海水液位計(jì)下測點(diǎn)位置與變送器的位置之間可以存一段冷卻后的水,這樣可以保證變送器不會被高溫度的疏水而損壞。

5改造后的效果
經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際的安裝、整定和長時(shí)間的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了改造的目的,運(yùn)行2年沒再反生故障,經(jīng)過初步估算,2年來節(jié)能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過10萬元。
6結(jié)束語
通過對疏水箱液位自動控制的分析和實(shí)踐,本次改造是成功的,希望對于電廠其他類似系統(tǒng)的液位控制非常有借鑒意義。

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