金屬冶煉余熱鍋爐汽包液位串級控制方法

張月響

（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木 816000）

汽包液位設置的參數會影響工業鍋爐的安全性，汽包液位參數太高，不利汽水分離。鍋爐在運行時會產生大量的水分，如果蒸汽水分進入了熱管中，會導致熱管炸裂。汽包液位參數太低，會造成蒸汽水分蒸發流失，發生安全事故。在進行鍋爐作業時，要控制好汽包液位的參數，保證在安全使用范圍內。

汽包液位顯示錯誤和鍋爐負荷的運行，無法掌握汽包液位的參數。雖然有的控制方法可以控制這種現象的發生，但是由于操作過于復雜，無法實現在控制系統中的應用。汽包液位串級控制方法的出現，可以有效控制汽包液位[1]。

1 汽包液位串級控制方法

在部分公司進行金屬冶煉時，會在余熱鍋爐中采用串級控制方法。這種方法是由經驗豐富的技術人員，通過不斷調試汽包液位的參數，整理實驗中的數據信息，設計出的串級控制方法。

串級控制方法結合了控制系統設計，將其投入到金屬冶煉中得到了不錯的效果。串級控制方法可以有效控制大范圍的負荷，不需要投入大量的人力，可以確保機器長時間的工作，保證汽包液位穩定，方便工作人員進行調試。

串級控制方法調試步驟如下所示：

（1）設置余熱鍋爐儀表配置，使用高溫型旋渦流量計檢測蒸汽的質量。通過設備檢驗蒸汽的流失情況，結合熱電阻計算出熱量過度的蒸汽質量。熱電阻計算公式如下所示：

利用公式（1）熱電阻公式計算出流失的蒸汽質量，其中n為誤差值，為控制輸出值，e為熱電阻，使用普通旋渦流量計，會導致余熱鍋爐里的水壓和溫度過高出現假液位的現象。普通旋渦流量計比較適用于檢測水蒸氣的汽包液位，不會因為鍋爐的氣壓變大發出警報。

（2）在進行金屬冶煉時需要采用液位變送器檢測余熱鍋爐汽包液位，有效的控制汽包液位。

（3）結合液位變送器和熱電阻公式計算出汽包液位的參數和蒸汽流失的質量。

余熱鍋爐汽包液位的水位變化，會受周圍環境和其他因素的影響發生變化，蒸汽水位流失和汽包液位參數的不穩定是導致汽包液位變化的直接原因。在進行金屬冶煉時，余熱鍋爐會出現汽包液位顯示錯誤的情況，出現這種現象的主要原因是因為鍋爐無法承載超量的負荷，只要鍋爐出現蒸汽是避免不了這種現象發生的。汽包內壓力負荷太大，鍋爐內超量的負荷會不斷增加余熱鍋爐里的蒸汽，在這些因素的影響下產生假液位的現象。如果余熱鍋爐內的蒸汽負荷快速增大，那么鍋爐內的蒸汽會導致汽包液位上升。工業在冶煉金屬的過程中，采用了單個調節參數，系統會發出調節閥門的錯誤指令在鍋爐內投入大量的水。如果余熱鍋爐內的蒸汽負荷快速減少，汽包液位會隨之減少，導致汽包液位的不穩定，因此只要余熱鍋爐內出現蒸汽，就無法阻止假液位現象的出現。為此大多數企業會在余熱鍋爐內，采用串級控制方法防止汽包液位出現假液位的現象。

2 串級控制方法實踐應用

串級控制方法可以有效控制余熱鍋爐大范圍的蒸汽負荷，通過控制汽水平衡調整汽包液位。

當余熱鍋爐內出現大量的蒸汽水時，系統會自動加入大量的水，把鍋爐內產生的大量氣泡壓下去，保證蒸汽水平衡，從而控制汽包液位的水位。當余熱鍋爐內的負荷壓力降低時，蒸汽會隨爐內的負荷壓力瞬間減弱，汽包液位的水位會被壓低，系統會自動發出錯誤的指令，向鍋爐內投入大量的水。當余熱鍋爐內的氣壓減少，系統應該自動的減少水量才是正確的，從而防止假液位的現象發生。而串級控制法有效的制止了蒸汽導致假液位的現象，通過正確的調節方式，調整爐內蒸汽水分的流失。

串級控制方法的實現，有效的制止了假液位的現象，其中應用了兩種基本概念。采用串級控制回路的方法，穩定汽包液位的參數。針對上述的情況，實現串級控制方法。在冶煉金屬時應用串級控制方法可以有效的控制系統發出錯誤警報的行為。由于傳統方法無法有效控制汽包液位的水位，而且工程較大，成本較高，無法實現在控制系統的應用。串級控制方法是根據上述的情況進行設計的，會自動分析出汽包液位和蒸汽流失的情況，通過確定控制余熱鍋爐內的蒸汽，計算出準確的參數。串級控制方法是技術人員通過多次的實驗和經驗，根據記錄的數據重新規劃串級排列表，將總結的規律和記錄的數據相結合，整合成串級控制方法投入使用的[2]。

余熱鍋爐是金屬冶煉的專用設備，需要按照規程制度進行操作。汽包水位設置的參數對鍋爐運行的安全性至關重要。在余熱鍋爐進行作業時，會隨著汽包液位變化，爐內的蒸汽越大，氣壓越大，爐內的蒸汽越小，氣壓越小。余熱爐內的蒸汽會影響汽包液位參數的變化，按照傳統的方法是無法滿足金屬冶煉的要求的，串級控制方法結合控制系統設計串級控制方法，將其投入到金屬冶煉中得到了不錯的效果。

3 結語

汽包液位設置的參數會影響余熱鍋爐的安全性，如果汽包液位參數太高，不利汽水分離，產生的蒸汽水分會進入了熱管中，會導致熱管炸裂。串級控制方法的出現，可以有效控制汽包液位。

技術人員憑借豐富的經驗，總結實驗中的數據和信息，設計出串級控制方法。

傳統的方法在冶煉金屬的過程中，采用了單個調節參數，系統會發出調節閥門的錯誤指令加入大量的水，把鍋爐內產生的大量氣泡壓下去，保證蒸汽水平衡，從而控制汽包液位的水位。串級控制方法可以有效控制大范圍的負荷，也不需要投入大量的人力，實現長時間的工作，保證汽包液位穩定，方便工作人員進行調試。