降低供熱首站C、D熱網加熱器水位自動調節退出次數

摘 要：針對降低供熱首站C、D熱網加熱器水位自動調節退出次數，通過已安裝的Magnetrol導波雷達液位計為實際測量器具進行水位監視、測量。采用現場水位數值分析、運行參數估算等方法，對供熱首站C、D熱網加熱器水位自動調節進行研究，在機組不同工況要求下，通過對引起水位變化的內部或外部因素，進行模擬實驗，利用PID邏輯運算方法、數據分析獲得水位自動調節特性曲線的對比結果，有效降低了供熱首站C、D熱網加熱器水位自動調節退出次數。

關鍵詞：水位自動；退出次數；模擬實驗；PID邏輯運算；特性曲線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.080

1 背景簡介

冬季供暖是一項重要民生問題，保障我廠對外供暖效率和穩定，是關乎公司企業形象和效益的重要工作，為我廠供熱市場的開拓，起到決定性作用。

我廠主要供熱換熱器有A、B和C、D四個加熱器，正常投運C、D熱網加熱器，其水位的自動調節對于換熱器換熱效率有重要影響，但C、D熱網加熱器水位自動調節頻繁退出，造成水位波動，水位低時蒸汽對換熱器會造成沖刷，影響設備運行安全，水位高時會影響換熱效率，液位在高于650mm時會聯開危急放水門，當液位高于700mm時，加熱器解列。

2 水位退出自動原因調查

2.1 從組態上查找原因

通過查詢組態，發現水位自動調節退出原因有三個，分別為：水位設定值與實際值偏差超過100㎜，三個水位測點取中值后出現壞點，疏水電動調整門設定值與反饋值超過20。

經過圖表分析，造成水位自動調節退出的主要原因為水位設定值與實際值偏差超過100㎜。對其造成水位設定值與實際值偏差超過100㎜的原因進一步統計，水位計測量不準確和PID調節異常是造成水位設定值與實際值偏差超過100跳自動的主要癥結所在。

2.2 制定相應的措施

2.2.1 在設備選型上

自我廠供熱首站擴建時，采用的是差壓式液位變送器，由于其測量原理為蒸汽進入正壓側冷凝罐中，冷凝為液體進入到差壓變送器正壓側取樣管路中，負壓側取樣管直接與水側一次門相連接，利用正負壓側產生的壓力差來測量水位。當水位發生變化時，蒸汽對正壓側產生的壓力也隨之發生變化。當機組運行時，難免會在管路中產生雜質影響水位測量，這時我們一般會選擇打開排污門進行排污水，但由于正壓側溫度較高，不利于冷凝液的產生，一般需要5到7個小時的時間來冷卻，嚴重影響了水位的監測；并且蒸汽的輕微波動也會對正壓側的壓力產生影響，造成水位波動，對加熱器液位測量缺乏穩定性和準確性。

我們通過查閱相關技術資料，以及借鑒高低加液位計的使用情況，對設備選型進行討論，最終決定采用性能較好的Magnetrol導波雷達液位計。其工作原理是通過聲波到達測量桿底部與液面之間的時間差來測量水位的，并且Magnetro導波雷達液位計中存在蒸汽補償參數，可以有效地降低蒸汽對于水位沖擊的效果。我們將原來的差壓變送器取消，在熱網加熱器預留孔處加裝。

2.2.2 在邏輯組態上

我們調出DCS畫面上近1個月時間內C熱網加熱器水位的控制曲線進行觀察，發現水位變化，疏水門動作不及時，如圖1。

經過多次探討，我們懷疑是組態中，水位自動調節PID參數設置不合理，在熱網加熱器投運的情況下，我們對其水位自動調節PID參數進行多次優化，最終確定較為合理的控制參數，即原來的參數P（1.7）I（70）D（0）改為P（1.5）I（80）D（0），優化后的液位計測量曲線整體趨于平穩、準確，如圖2。

3 結束語

本文通過以現場設備選型改造及邏輯PID優化等兩方面入手，來探討研究如何降低供熱首站C、D熱網加熱器水位自動調節退出次數。從現場水位計選型上，我們優先考慮能夠降低蒸汽對加熱器水位產生沖擊的設備；從邏輯組態上，我們對水位PID控制參數進行了多次優化，進而逐漸達到我們的目的。同時也真誠地希望本文能夠對其它公司的水位自動調節提供有價值的參考。

參考文獻 ：

[1]葉江祺.熱工測量和控制儀表的安裝[M].中國電力出版社，1998

（06）.

[2]黃偉.工業鍋爐汽包水位自動控制系統設計[J].自動化與儀器儀表，1999（05）：14-17.

作者簡介：盧德客（1983-），男，山東莒縣人，學士，技師，從事電廠熱控檢修工作。