浅谈化工企业锅炉汽包液位控制

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1、浅谈化工企业锅炉汽包液位控制【摘要】本文以某化工单位循环流化床锅炉为案例，分析了锅炉汽包液位的调节控制作用，阐述了汽包液位的工作条件、影响汽包运行的各种因素。【关键词】锅炉汽包液位控制仪表锅炉汽包的液位是化工厂动力装置中影响锅炉正常操作的一个关键的热工参数。汽包液位过高，影响汽水分离，使蒸汽带水过多，不仅降低蒸汽质量与产汽效率；还损坏了汽水分离装置，使设备严重损坏；如果汽包液位过低，则水汽化速度快，水量消耗快，影响锅炉的汽水循环，严重时会造成干锅事故。为使锅炉汽包液位稳定在合理的区间内，必须对锅炉汽包液位进行准确的自动调节，使给水量适应锅炉的蒸汽

2、量，牛产上常使用汽包液位检测仪表对汽包液位进行反馈性调节控制。1汽包液位的调节控制1.1液位控制调节系统（如图1）汽包由筒身和封头组成，汽包接收省煤器来的给水，与下降管、水冷壁、引出管组成闭合的水循环回路，可以储存一定的水和蒸汽，并提供过热器饱和蒸汽。标准液位为汽包中心线下150mm处，标准线上50mm处为最高安全液位，标准线下50mm为最低安全液位，当液位偏离标准线75mm时应及时采用紧急措施。某化工单位130T/H锅炉系统配套三台给水泵。两台是各自容量为60%额定给水流量的汽动泵，一台容量为总容量35%的电动给水泵。当机组负荷低于30%额定负

3、荷时，电动给水泵运行。当机组负荷大于30%额定负荷时，运行汽动给水泵，给水泵的启动和停止操作由机组自启停程序控制。1.2液位控制要求（1）三冲量控制系统。三冲量控制系统将汽包液位、蒸汽流量和给水流量作为三个信号，能够自动调节给水流量跟踪锅炉的蒸发量，精度高，使汽包液位保持在工艺允许的范围内。（2）PID控制系统。为了对锅炉汽包液位进行准确的测量与控制，需要克服蒸发量、燃料量、给水侧等扰动因素的影响。由于企业生产操作现场环境复杂,机组参数存在时变性，所以PID控制策略的控制精度受到限制。2仪表汽包水位的测量偏差2.1水位取样装置的安装位置影响锅炉汽

4、包水位取样装置的标高，我们往往比较注意冷态的核对与修正，而对热态的标高位置较少去关心。实际上由于取样管路的长度不一，环境温度的不同，特别是有的平衡容器没有固定支架，这将导致连通管1：100的倾斜角度无法控制，会出现冷态修正一致的标高，而在热态时发生不同的偏离，甚至在热应力作用下改变倾斜方向，使平衡容器无法形成足够稳定的两相流，导致平衡容器内温度过低，影响测量结果。2.2参比水柱密度受环境温度影响双室平衡容器引出管内水温陡度的存在和环境温度的变化，引起参比水柱密度变化的不确定性，是造成测量示值偏差的主要原因。在不保温情况下，平衡容室下的参比水柱仪表

5、管必定存在温降，此温度分布受汽包内参数和冷凝罐外环境温度的影响，使参比侧的水密度总是处于一种变化的状态，因此其测量误差是不恒定的。2.3DCS内补偿公式不正确DCS内水位计算公式本身存在错误，当汽包压力变化范围较大时，对汽包压力的补偿不是全程，而是釆用多段折线方式进行，因此在消除汽包压力变化影响方面会存在一定的附加误差。2.4仪表校验引入的误差汽包水位测量使用的是高静压低差压变送器，因此仪表校验时，只要膜盒中有残积的水，其结果会带来附加的误差。如校验人员在现场校验水位变送器中未将变送器膜盒内的积水清理干净就会发生上述情况。2.5连通管式原理测量误

6、差基于联通管式原理的汽包水位计显示的水柱值不仅低于锅炉汽包内的实际水位，而且受汽包内的压力、水位、压力变化速率以及水位计环境条件等诸多因素影响，水位计显示值和汽包内实际水位间不是一个确定的、一一对应的关系，而这一偏差在汽包零水位时可达50〜200mm,水位越高测量筒散热越多水位误差就越大，反之误差减小。2.6保温影响对参比水柱的管道进行不正确的保温后，将改变原来确定的温度补偿关系，使得参比水柱的平均温度难以设定。因此，从水位补偿计算的要求，参比水柱的管道应该裸露在环境温度中，即从平衡容器以下至水侧取样孔高度的管道不得施加伴热或者保温。弓I到差压变

7、送器的两根取样管则应平行敷设并共同保温,这是为了使两根取样管内的介质具有相同的温度和相同的重度，不产生附加的差压误差。某化工单位蒸汽伴热是冬季防止汽包水位测量管路结冰的一项措施，如果由于仪表管路铺设不规范，正压负压侧上管的发热量不一致时，引起高低压侧仪表管内pa不同，在冬季也会对水位的正确测量产生影响。2.7排污阀内漏由于汽包水位量程较小，稍有泄漏就会影响测量结果。因此排污阀内漏是影响水位测量准确性的一个因素。因此除要重视汽包水位变送器排污阀的质量外,排污阀还应为两个阀串联安装，以提高可靠性。2.8测量管路泄漏仪表引压管由于焊接处沙眼或裂缝，就会

8、造成水位信号虚高或虚低。如果安装时仪表管管路太长，焊接口较多，易产生故障的点也相对较多，所以汽包水位变送器尽可能就地布置。3汽包水位测量