探索鍋爐汽包水位的自動化控制

張澤宇

摘 要 本文針對鍋爐汽包水位的自動化控制方法，從控制原理、控制方式以及控制應用，這三個方面展開探究分析，以期能夠為鍋爐汽包水位的自動化控制工作，提供參考性建議。

關鍵詞 鍋爐;汽包水位;自動化控制

引言

鍋爐設施在運行工作的過程中，其中汽包水位的高低情況，會對生產建設以及鍋爐的質量安全，產生極為重要的影響。水位過高或過低，都有可能誘發經濟損失與安全事故。通過對鍋爐汽包水位進行科學合理的自動化調控，能夠保障鍋爐的安全、高效運行。因而針對鍋爐汽包水位的自動化控制方法，進行探究分析，有著極大的必要性與現實意義。

1鍋爐汽包水位的控制原理

通過相關研究分析可知，當水流量加大后，鍋爐內汽包的容積就會變小，鍋爐中的水位同樣會隨之下降;然而倘若水流量出現跳動性變化時，鍋爐中的汽包水位則會發生連續的變化，其變化的路線與拋物曲線高度相似。為此，技術人員可以對此進行研究，從中得到啟發，將其運用到汽包水位的自動化控制工作當中。通常情況下，鍋爐中的汽包水位不但會伴隨著給水流量與蒸汽量的增加而增加，還會因為燃料量的增加而增大。另外，所開展的水位控制工作，應當按照汽包水位的動態化分析來開展。

2鍋爐汽包水位的控制方式

（1）單沖量控制方式。單沖量方式的鍋爐汽包水位自動化控制，屬于一種較為簡便的水位控制方式。在此當中，單沖量就等同于汽包水位，依靠汽包液位來直接把控給水調節閥裝置，其組成結構與控制原理相對簡單易懂，操作難度不大，對成本經費的需要不高，因而獲得廣泛應用。通常情況下，該類控制方式主要將給水量作為操作變量。當鍋爐工作負荷較低且穩定運行，蒸發量不大時，水會在汽包中留存較長的時間，出現“假水位”的情況也不會太顯著，再輔之以必需的安全裝置，便可以符合低負荷作業的生產要求;倘若蒸發量驟然增加時，“假水位”的現象就會相對顯著，還會使調節器接收到錯誤的信號提示，導致調節器設備不能在第一時間內調節補水量，嚴重情況下，還會由于水位過低而誘發更加嚴重的事故。為此，這種汽包水位的控制方式，往往更適合在小型低壓的鍋爐當中應用，而不適用于大中型鍋爐[1]。

（2）雙沖量控制方式。該方式是在單沖量控制方式的前提下，增設了對蒸汽流量的測量環節，其本質是對單沖量控制方式的完善與修正，在控制鍋爐汽包水位的過程中，最為關鍵的影響因素，便是負荷情況的變化。通常情況下，單沖量的控制方式主要是將汽包液位作為參照來調整水量，因此處于該方式下，“假水位”現象造成的影響也相對較大，導致無法及時對給水實現調節。相比之下，通過采取雙沖量的控制方式，借助蒸汽流量負壓的手段，依靠蒸汽流量來調節給水量，能夠在一定程度上減少“假水位”問題造成的影響，確保鍋爐水位的調節工作更為及時、精準，優化控制質量。然而這種控制方式同樣存在一定的缺陷，其工作曲線并非線型曲線，而是呈現拋物線的路徑，無法測量給水系統帶來的擾動影響，也不能對其進行相應的補償處理。

（3）沖量控制方式。這種汽包水位控制方式，則是在單沖量形式與雙沖量形式的基礎上，增設水量的流量負壓控制環節，使得汽包液位、蒸汽流量值、給水流量值，這三種信號有機組合在一起，通過相關運算方式，實現共同控制一處給水閥的效果，確保這三種控制方式能夠同時在鍋爐中產生作用，從而起到良好的水位控制效果，比之前兩者發揮更大的作用。這種三合一的控制系統，同樣存在自身的缺陷，便是在操作期間，鍋爐中的物料必須要維持相對平衡的狀態，否則當三種負壓出現變化時，所控制下的汽包水位就會出現偏差。然而與前兩者相比，這種復合型控制方式的缺陷較小，其精確性要強于前兩者，抵抗外界的干擾功能也更強，更適合鍋爐系統的水位控制工作。除此之外，鍋爐中的汽包水位數值，會借助相關儀表予以顯示，為工作人員的操控與調節提供參照依據。因而在選用鍋爐顯示儀等設備方面，工作人員必須提高重視程度。比如，針對鍋爐在工作過程中所用到的測量儀，應盡可能地使用WC類型的數字顯示儀表表頭;針對變壓器的安裝方式，應當采取垂直儀表頭面安裝的方式，從而有效節省空間，產生良好的效果。

3鍋爐汽包水位的控制應用

針對鍋爐汽包水位的控制應用，以轉爐煉鋼生產為例。為了符合生產需求，在生產過程中，煉鋼廠通常會采取單沖量的控制方式以及雙沖量的控制方式。與此同時，會按照生產的實際情況，在鍋爐系統內配置相應的報警聯鎖設施，以此確保鍋爐的安全穩定運行。在此過程中，倘若轉爐未曾吹氧，便可以采取單沖量的自動調控方式，根據調節閥的打開程度來調控各處給水量，在水位上漲至汽包的中部水位時關閉;倘若轉爐進行吹氧時，便將其調整至雙沖量的自動調控方式。為了保證鍋爐系統能夠安全運轉，技術人員就應當在操作程序與設備當中，配置安裝相關聯鎖報警裝置，在水位過高或者過低的情況下實施報警。除此之外，控制系統還應當同放散閥與水泵相關聯，要按照汽包中的壓力狀況、汽包實時水位狀況，在第一時間內調控各個放散閥的開關和給水泵的補水量，從而滿足鍋爐水位的監控、調節、預警的自動化控制效果[2]。實際上，針對鍋爐系統所開展的汽包水位調控工作，主要是依靠改變給水流量的方式來進行。為此，一方面，想要充分控制好鍋爐中的水位，就應當對其進行實時監控。鍋爐在常規運行期間，對其展開的監測工作，需要將就地水位計作為標準，平衡好各個因素間的關系，確保汽包水位穩定。另一方面，想要確保監測指示計更加準確，就需要同就地水位計予以校對，還要對水位報警等設施進行定期檢驗。

4結束語

綜上所述，在對鍋爐中的汽包水位，展開自動化控制的過程中，技術人員應當綜合考慮多方面的因素。要以水位控制的原理為重要參考，考慮三種不同控制方式的優劣與適用性，再聯系生產工作過程中的實際情況，科學合理地開展水位控制工作，從而確保鍋爐運行效果，促進汽包水位控制工作高效穩定進行。

參考文獻

[1] 郝永鋒，陳翅鵬.1、2號爐汽包水位自動控制系統邏輯優化[J].百科論壇電子雜志，2018（19）：310.

[2] 張福偉，張福艷.熱工自動控制在火力發電廠汽包水位上的應用[J].中國科技縱橫，2020（1）：144-145.