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浮球液位控制器在發(fā)電廠機(jī)組高低加液位測(cè)量及控制回路改造

發(fā)表時(shí)間：2019-07-30 22:46:40 ??點(diǎn)擊次數(shù)：734? 技術(shù)支持：150-5269-2011
 某大型發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組自投產(chǎn)以來，高低加熱器水位控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用基地儀調(diào)節(jié)方式，其調(diào)節(jié)靈敏度差，調(diào)節(jié)精度低，系統(tǒng)調(diào)節(jié)遲延大調(diào)節(jié)偏差大，運(yùn)行人員無法干預(yù)調(diào)節(jié)，常發(fā)生水位波動(dòng)的危險(xiǎn)，影響機(jī)組安全運(yùn)行。本次改造取消基地儀控制，正常疏水閥全部更換為ABB智能定位器，每臺(tái)高加增加兩臺(tái)液位變送器，低加增加一臺(tái)液位變送器，用液位開關(guān)與液位變送器共同實(shí)現(xiàn)高低保護(hù)聯(lián)鎖，運(yùn)行人員實(shí)時(shí)監(jiān)視水位變化，及時(shí)通過水位調(diào)節(jié)是高加水位保持正常狀態(tài)，提高熱工保護(hù)可靠性。本文通過分析了萊城發(fā)電廠1號(hào)機(jī)組高低加液位測(cè)量及控制回路改造前基地儀控制調(diào)節(jié)的不穩(wěn)定性、液位開關(guān)單獨(dú)參與控制調(diào)節(jié)的不可靠性，改造后新增加浮球液位變送器通過DCS系統(tǒng)參與水位自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)反映水位變化，提高了保護(hù)動(dòng)作率。
 
　1 基地儀控制與DCS系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)控制方式之間的比較
　　我廠高低加液位一直采用氣動(dòng)基地式調(diào)節(jié)儀表，將變送、放大、指示調(diào)節(jié)、反饋操作定值集中于一個(gè)箱體上，可就地直接控制氣動(dòng)薄膜，不占控制盤位置.其工作氣源為壓力0.14-0.2MPa，干燥、除油、除塵的壓縮空氣，否則影響基地儀工作效果。實(shí)際工作中對(duì)于氣開式氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行手自無擾切換時(shí)須保證輸出壓力一致。當(dāng)輸出壓力很低或無輸出壓力時(shí)，氣動(dòng)門不能正常工作，此時(shí)漏氣或堵塞，可能的原因是恒節(jié)流孔阻塞、過濾減壓閥臟污，噴嘴漏氣，手自A/M切換時(shí)漏氣或堵塞、放大器膜片漏氣；當(dāng)輸出壓力過高時(shí)，引起的原因是噴嘴阻塞、放大器閥座沾污；當(dāng)輸入指示值偏大時(shí)，則由于比例平衡不適當(dāng)需要調(diào)整偏位或者指針錯(cuò)位。可見基地儀控制雖然把測(cè)量和調(diào)節(jié)合二為一，減少了盤柜、電纜，卻由于各部件的故障率時(shí)常導(dǎo)致正常疏水閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)效果。
改造后取消基地儀，改為DCS控制方式，正常疏水閥全部更換為ABB智能型定位器，具備開關(guān)量及模擬量反饋顯示功能。危急疏水閥為兩位式，具有快開快關(guān)功能。以#3高加正常水位控制為例，DCS組態(tài)邏輯采用加強(qiáng)型PID調(diào)節(jié)，兩臺(tái)液位變送器取平均，通過自身PID調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)，輸出4-20MA信號(hào)，經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為氣壓信號(hào)，控制氣動(dòng)門開關(guān)。PID調(diào)節(jié)原理簡(jiǎn)單、使用方便、可靠。
 
　　

 

  2 高低加水位測(cè)量回路改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
　　     改造前#1機(jī)組高低加均采用液位開關(guān)進(jìn)行水位測(cè)量，無液位變送器。浮球液位控制器的工作原理是磁鐵固定于一個(gè)帶支點(diǎn)的軸承開關(guān)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)浮球隨液位升高時(shí)，磁性軸套同時(shí)隨之升高至磁性所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，磁鐵快速吸附在磁性絕緣套外側(cè)，使開關(guān)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，當(dāng)液位下降時(shí)彈簧拉回磁鐵，開關(guān)復(fù)位。實(shí)際運(yùn)行中若水位波動(dòng)大，特別是機(jī)組啟動(dòng)過程中投高加時(shí)，水位波動(dòng)大而導(dǎo)致液位開關(guān)頻繁動(dòng)作，造成高加解列，也曾出現(xiàn)液位開關(guān)結(jié)點(diǎn)動(dòng)作不正常，開關(guān)接頭處漏水等故障，僅僅依靠液位開關(guān)實(shí)現(xiàn)水位控制并不可靠。
　改造后每臺(tái)高加增加兩臺(tái)EJA智能型差壓變送器，低加增加一臺(tái)差壓變送器，變送器汽側(cè)及水側(cè)取樣位置保持原基地儀取樣位置，以零水位作為基準(zhǔn)水位，在DCS內(nèi)部進(jìn)行遷移。比如#1高加水位DCS量程設(shè)置為-150-1580mmH2O，就地量程設(shè)置為0-1730mmH2O，表示在-150 mmH2O時(shí)變送器輸出為4mA是低水位，而在1580mmH2O輸出20mA是高水位。由于高低加變送器的取樣位置均設(shè)置在高加下部，為了消除附加誤差，需要進(jìn)行負(fù)遷移，可以在DCS內(nèi)部完成，也可以在實(shí)際安裝位置對(duì)變送器拉遷移，實(shí)時(shí)反映水位真實(shí)變化。
此前運(yùn)行人員只能通過開關(guān)狀態(tài)來判斷水位高低，不能監(jiān)測(cè)到水位實(shí)時(shí)變化趨勢(shì)，當(dāng)水位≥88mm高二值報(bào)出，開危急疏水閥，當(dāng)水位≥138mm高三值與上高二或高一的任意開關(guān)后發(fā)出，高加解列。改造后用液位變送器與液位開關(guān)共同實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。當(dāng)高加液位變送器測(cè)量值取坎值達(dá)到大二值時(shí)，或者就地高二值液位開關(guān)報(bào)警，發(fā)出快開危急疏水門信號(hào)；當(dāng)就地高三值液位開關(guān)動(dòng)作與上高加液位變送器測(cè)量值取坎值的大一值發(fā)出解列信號(hào)，保護(hù)動(dòng)作正確率大幅提高。
 
　　3 改造后的故障分析及處理
　　3.1 定位器反饋連桿超出范圍，DCS畫面無法顯示開關(guān)量反饋
　　定位器24V指令電源則由FUM280卡件提供。*先需確定電源正常。對(duì)ABB定位器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，對(duì)于氣開式氣動(dòng)門采用正作用方式。調(diào)整過濾減壓閥使氣源輸出壓力在0.3MPa左右，并適當(dāng)調(diào)整定位器反饋連桿的位置，使開關(guān)量、模擬量反饋正常。
　　3.2 開機(jī)過程中未投高加前，#2高加水位突增
　　此時(shí)水位應(yīng)恒定，懷疑負(fù)壓側(cè)進(jìn)氣， 因H0=H-ΔP/（ρ'-ρ''）g， 差壓減少，H0 增大，指示值突增。緩慢擰開負(fù)壓側(cè)排污門，見有水放出則立即擰緊，水位恢復(fù)正常。
　　3.3 開機(jī)后#8低加水位指示偏高
緩慢打開變送器正壓測(cè)排污門，有水少量流出，負(fù)壓側(cè)無水，可能由于凝汽器抽真空導(dǎo)致負(fù)壓側(cè)管道水被抽走，此時(shí)不能打開平衡門，否則正壓側(cè)凝結(jié)筒中的水串進(jìn)負(fù)壓側(cè)而很難再凝結(jié)。借停機(jī)機(jī)會(huì)對(duì)凝結(jié)筒重新注水，指示正常。
   浮球式液位開關(guān)使用磁力運(yùn)作，無機(jī)械連接件，運(yùn)作簡(jiǎn)單可靠。當(dāng)浮球開關(guān)被測(cè)介質(zhì)浮動(dòng)浮子時(shí)，浮子帶動(dòng)主體移動(dòng)，同時(shí)浮子另一端的磁體將控制開關(guān)動(dòng)作桿上的磁體。
浮球式液位開關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：浮球開關(guān)不含導(dǎo)致故障發(fā)生和波紋管、彈簧、密封等部件。而是采用直浮子驅(qū)動(dòng)開關(guān)內(nèi)部磁鐵，浮球開關(guān)的簡(jiǎn)捷的杠桿使開關(guān)瞬間動(dòng)作。浮子懸臂角限位設(shè)計(jì)，防止浮子垂直。
在密閉的金屬或塑膠管內(nèi)，設(shè)計(jì)一點(diǎn)或多點(diǎn)的磁簧開關(guān)，然后將管子貫穿一個(gè)或多個(gè)，中空而內(nèi)部裝有環(huán)型磁鐵的浮環(huán)，并利用固定環(huán)，控制浮球與磁簧開關(guān)在相關(guān)位置上，使浮球在一定范圍內(nèi)上下浮動(dòng)。利用浮球內(nèi)的磁鐵去吸引磁簧開關(guān)的接點(diǎn)，產(chǎn)生開與關(guān)的動(dòng)作，作液位的控制或指示。
 
MS--UQZ浮球式液位開關(guān)特點(diǎn)：
控制開關(guān)位置可以隨著使用者需要訂制。
使用磁簧開關(guān)不需供應(yīng)電源，接點(diǎn)壽命可達(dá)200萬次。
　　所有的開關(guān)出線在同一接線盒，外部施工配線成本低廉。
　　多個(gè)開關(guān)控制點(diǎn)和其它形式的液位開關(guān)比較，RF型的單價(jià)**低。
　　接線盒的防護(hù)等級(jí)皆在IP-65以上。
　　有PVDF、PP、 PVC塑膠材質(zhì)及SUS304、SUS316金屬材質(zhì)，因此不管酸堿液、溶劑或各種燃油，皆有合適產(chǎn)品可配合使用。
　　磁簧開關(guān)與導(dǎo)線和液體隔離，因此在高溫、高壓設(shè)備上亦可使用。
　　連桿式浮球液位開關(guān)套裝，適用于高溫和高壓場(chǎng)合
　　60VA干觸點(diǎn)簧片開關(guān)，可通過浮球安裝位置選擇常開或常閉
　　316 SS浮球、導(dǎo)管和安裝接口，適用于惡劣環(huán)境
　　帶便于電氣對(duì)中調(diào)節(jié)的可旋轉(zhuǎn)底座的美標(biāo)（NEMA 4X）聚丙烯外殼
　　可定制導(dǎo)管長(zhǎng)度和開關(guān)設(shè)定點(diǎn)尺寸
 
MS- -UQZ浮球式液位開關(guān)參數(shù)：
     測(cè)量范圍：0~3500mm
     供電電壓：12~36V  DC
     輸出信號(hào)：開關(guān)量信號(hào)；
     負(fù)載電阻：250Ω
     測(cè)量精度：±10mm
     環(huán)境溫度：-40~80℃
    工作溫度：-20~120℃
    公稱壓力：≤1.6MPa
     法蘭標(biāo)準(zhǔn)：A：JB/T82.1-94(平面法蘭)
     DN100   PN1.6 球φ90
     B：JB/T82.1-94(平面法蘭)
      DN80  PN0.6 球φ76
     介質(zhì)密度：≥0.65g/cm­3
     介質(zhì)粘度：≤0.015PaS
     接液材質(zhì)：不銹鋼
      防護(hù)等級(jí)：IP65       
                                       
MS--UQZ浮球式液位開關(guān)產(chǎn)品選型表：

型 號(hào)

規(guī) 格 

表 示 內(nèi) 容

MS-UQZ

 

磁浮球液位開關(guān)

 

01

 

 

頂置式

02

 

 

側(cè)側(cè)式

03

 

 

側(cè)底式

04

 

 

支架式

 

H

 

測(cè)量范圍H

 

 

*

引頸長(zhǎng)度(選01型時(shí)請(qǐng)注明)

MS-UQZ

□

□

□

 
 
MS--UQZ浮球式液位開關(guān)計(jì)分以下四種安裝方式：
A：頂置安裝    B：側(cè)側(cè)安裝   C：側(cè)底安裝  D：支架安裝
(訂貨時(shí)請(qǐng)用戶注明安裝形式和引頸長(zhǎng)度L值。)
 
對(duì)于敞口或非金屬容器，可以采用支架安裝方式。

　4 結(jié)論

　　改造后運(yùn)行人員通過畫面監(jiān)視水位變化，可主動(dòng)解除自動(dòng)對(duì)正常疏水閥進(jìn)行開關(guān)操作，液位變送器與液位開關(guān)共同參與保護(hù)聯(lián)鎖，不再因?yàn)閱我婚_關(guān)故障而造成保護(hù)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作，利用DCS系統(tǒng)PID自動(dòng)調(diào)節(jié)比基地儀調(diào)節(jié)更具先進(jìn)性，可操作性，收到良好效果，確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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