除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效引起鍋爐汽包液位低聯(lián)鎖跳車

除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效引起鍋爐汽包液位低聯(lián)鎖跳車

我們公司的40噸h-h鍋爐是nb公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，除氧器體積為36.53m。采用高效除氧器，除氧器的液位由ic101控制，出氧器的精制水和鍋爐的蒸汽包。原液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器采用的是氣動(dòng)浮筒液位調(diào)節(jié)器,時(shí)常出現(xiàn)自動(dòng)控制失效情況,遇此情況司爐工只能采用手動(dòng)控制。雖然除氧器設(shè)有就地液位計(jì)(為地磁翻板液位計(jì)),但位置在3樓頂,而操作室在1樓,給司爐工確認(rèn)液位和操作帶來(lái)困難,對(duì)安全生產(chǎn)也是極大的隱患:2000—2011年曾數(shù)次發(fā)生因除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)失效導(dǎo)致鍋爐汽包液位低聯(lián)鎖跳車。1原氣浮氣壓力計(jì)的基本信息1.1組成和功能(1)測(cè)量部分把被測(cè)參數(shù)成比例地變換成測(cè)量組件輸出軸的轉(zhuǎn)角或測(cè)量組件扭管的輸出力矩。(2)測(cè)量指示把轉(zhuǎn)換成位移后的被測(cè)參數(shù)通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)放大成測(cè)量指針的示值。(3)變量傳輸部分把測(cè)量值(即上述輸出軸的轉(zhuǎn)角或輸出力矩)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的氣壓信號(hào)(20～100kPa)。(4)給部分額外成本設(shè)定給定指針示值。(5)調(diào)整部分根據(jù)測(cè)量值與給定值的偏差,按所選定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(6)其他部分包括儀表箱殼、氣路板構(gòu)成儀表不同功能的附加機(jī)構(gòu)等。1.2可繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的比例度盤(pán)上的區(qū)域輸出壓力的變化特性由測(cè)量單元獲得的與被測(cè)量參數(shù)成比例的位移通過(guò)行程連桿帶動(dòng)測(cè)量指針指示測(cè)量值。由手操旋鈕帶動(dòng)給定指針指示給定值。兩指針的位置在差動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較,當(dāng)示值不同而存在偏差時(shí),它使偏差連桿在水平方向產(chǎn)生與偏差值成比例的位移。通過(guò)反饋桿的撥銷推動(dòng)安裝在可繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的比例度盤(pán)上的擋板,使噴嘴擋板間的間隙變化,引起噴嘴背壓的改變,經(jīng)放大器放大而成為調(diào)節(jié)器的輸出壓力。該壓力通入由針閥及彈性氣容組成的微分單元(它對(duì)輸入壓力起延緩傳遞作用),隨后微分單元之輸出進(jìn)入反饋波紋管,驅(qū)動(dòng)反饋桿,產(chǎn)生垂直方向的位移,反方向地改變噴嘴擋板的間隙,起到負(fù)反饋?zhàn)饔?。如偏差信?hào)出現(xiàn)的瞬間負(fù)反饋?zhàn)饔煤苋?則輸出值很大;隨著負(fù)反饋的加強(qiáng),輸出逐步減小。與此同時(shí),經(jīng)過(guò)微分單元后的壓力通過(guò)針閥和氣容組成的積分單元加在積分波紋管上,驅(qū)動(dòng)反饋桿產(chǎn)生正反饋?zhàn)饔?。只要有偏差存?這種正反饋就存在,輸出壓力的變化也將進(jìn)行下去。輸出壓力就是這樣按比例、積分、微分的調(diào)節(jié)規(guī)律改變。2儀表指示值誤差氣動(dòng)浮筒調(diào)節(jié)器為氣動(dòng)儀表,受氣源影響較大,如氣源不干凈、進(jìn)油、進(jìn)水等會(huì)造成氣源管線以及氣動(dòng)表內(nèi)部節(jié)流孔堵塞,或者影響放大器輸出信號(hào)的穩(wěn)定,造成儀表指示值誤差大。另外,輸出信號(hào)為氣信號(hào),傳遞速度比電控制慢,響應(yīng)較為滯后。3浮筒式液位計(jì)控制回路2011年8月初對(duì)除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)、改造。改造后的液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)見(jiàn)圖1。因改造時(shí)鍋爐處于運(yùn)行階段,故設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)未采用在S7-300上加控制回路,而采用1個(gè)獨(dú)立的控制回路,原浮筒式液位計(jì)調(diào)節(jié)器引壓處保留,在3樓現(xiàn)場(chǎng)磁翻板液位計(jì)處利用焊接三通引壓。通過(guò)LT-101差壓變送器將液位以4～20mA信號(hào)傳送,配電器為差壓變送器LT-101提供電源,并將液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成1～5V信號(hào)給調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器LIC-101經(jīng)過(guò)給定值與測(cè)量值的比較,輸出4～20mA信號(hào)到電-氣轉(zhuǎn)換器,電-氣轉(zhuǎn)換器再轉(zhuǎn)換成20～100kPa氣信號(hào)去控制帶氣動(dòng)定位器的閥門(mén)LV-101。3.1隔離罐液位遷移差壓變送器測(cè)液位是利用除氧器內(nèi)精制水水位變化時(shí)液位高度產(chǎn)生的靜壓力相應(yīng)變化的原理工作。測(cè)量中,由于E-2103除氧器為密閉容器,溫度在104℃左右,壓力0.02MPa,所以要采用隔離罐,起到消除正負(fù)壓側(cè)由于容器外界壓力對(duì)測(cè)量的影響。在將隔離罐加滿隔離液后,除氧器液位為零時(shí)差壓變送器的輸出不為零,這時(shí)需要遷移,遷移的目的是保證實(shí)際液位為零時(shí)輸出也為零。除氧器液位遷移圖見(jiàn)圖2。被測(cè)介質(zhì)為精制水,隔離罐中介質(zhì)也用精制水,密度為ρ,這時(shí)正負(fù)壓室的壓力分別為p正=h1ρg+Hρg+p0p負(fù)=h2ρg+p0正負(fù)壓室間的壓差為Δp=Hρg+h1ρg-h2ρg=Hρg-(h2-h1)ρg由除氧器就地磁翻板液位計(jì)量程殼測(cè)得h2-h1=1000mm,除氧器液位為0時(shí),即H=0時(shí),Δp=-10kPa。故差壓變送器量程選-10～0kPa。3.2控制與通信功能電動(dòng)調(diào)節(jié)器選用YS150。該型調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)表現(xiàn)在:可根據(jù)前面板的點(diǎn)陣LCD鍵或開(kāi)關(guān)自由地顯示、設(shè)定操作輸入輸出值、各種常數(shù)及內(nèi)藏的多種控制功能,可顯示PV的趨勢(shì),內(nèi)裝EEPROM可保存參數(shù)、用戶程序;用自整定功能,可將PID參數(shù)自動(dòng)地調(diào)節(jié)到最佳值(內(nèi)裝有改善對(duì)設(shè)定值變更的跟蹤響應(yīng)的可變?cè)O(shè)定值濾波器);通信功能(可選)可使分散型控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)相連接;自診斷功能可進(jìn)行儀表的動(dòng)作及輸入輸出信號(hào)檢查。3.3ys2003及氣動(dòng)閥門(mén)定位器由于LV-101除氧器液位調(diào)節(jié)閥采用的是氣動(dòng)定位器,考慮到更換成本以及安裝的不方便,未對(duì)其進(jìn)行改造,而是利用備件資源選用電-氣轉(zhuǎn)換器,將YS150輸出的4～20mA信號(hào)轉(zhuǎn)換成20～100kPa氣信號(hào),傳輸?shù)綒鈩?dòng)閥門(mén)定位器。3.4對(duì)ys200和ys2004和ys2004低限報(bào)警系統(tǒng)的要求按照儀表安裝規(guī)范進(jìn)行施工。安裝完成后對(duì)隔離罐加充精制水作為隔離液。對(duì)配電器、YS150調(diào)節(jié)器、電-氣轉(zhuǎn)換器上電。對(duì)YS150正反作用方式等選擇,根據(jù)工藝要求增加了液位低限報(bào)警。最后在工藝技術(shù)人員和司爐工的監(jiān)護(hù)下,對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行自診定,自診定后投入自動(dòng),交付工藝使用。4氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)改造完成至今已運(yùn)行了2個(gè)多月時(shí)間,鍋爐再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)因除氧器液位調(diào)節(jié)問(wèn)題而跳車的事故。除氧器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、響應(yīng)及時(shí)、跟蹤迅速,司爐工在1樓操作室就