摘要 硫酸裝置改造中，鍋爐液位三沖量控制系統(tǒng)按計劃實施，取得了較好的調(diào)節(jié)效果，提高了蒸汽的產(chǎn)量和質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 液位 三沖量 控制
硫酸裝置改造中，根據(jù)設(shè)計要求改造后的鍋爐液位能夠控制平穩(wěn)，以提高鍋爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使之有利于整個裝置安全、穩(wěn)定、長期地運行。硫酸裝置的廢熱鍋爐液位是一個非常重要的工藝參數(shù)，關(guān)系到出產(chǎn)蒸汽的產(chǎn)量和質(zhì)量，進而影響到后續(xù)汽輪機的安全運行。為了盡快完成這個目標，我們對鍋爐液位控制技術(shù)進行了探討。
鍋爐液位自動控制若采用單沖量單回路控制系統(tǒng)，難以達到滿意的效果，因為鍋爐系統(tǒng)是多變量的，影響因素復雜，靠手動調(diào)節(jié)則要受操作經(jīng)驗、責任心等因素影響。三沖量控制技術(shù)是一中成熟有效的技術(shù)，由于沒有真正設(shè)計落實過，因此，有必要提出具體的控制算法，對操作工的技能要求要盡量簡單。
在提出方案前，我們首先明確三個沖量及其關(guān)系：1.鍋爐液位，是控制中的主要沖量；2.蒸汽負荷，即蒸汽流量，是控制中的輔助沖量，它的較大變化會造成虛假液位；3. 給水流量，控制中的輔助沖量，它的較大變化同樣會造成虛假液位。通過分析三者的運算關(guān)系，結(jié)合選用的具體DCS系統(tǒng)，將上述沖量引入到DCS的三沖量控制模塊當中，通過調(diào)整參數(shù)的值，來實現(xiàn)比較理想的液位自動控制品質(zhì)。配套的DCS系統(tǒng)是北京和利時公司的SmartPro系統(tǒng)，運算功能完全可以滿足多變量的控制運算。
按照要求，我們提出了三套控制方案，方案一：前饋加串級反饋的三沖量控制方案，液位調(diào)節(jié)為主回路，給水調(diào)節(jié)為負回路，液位控制器選擇反作用，流量控制器選擇正作用，調(diào)節(jié)閥為氣閉閥。方案二：采用單回路的三沖量控制方案，加法器在控制器前，即控制器的輸入為多變量之和。方案三：采用單回路的三沖量控制方案，加法器在控制器后，流量負回路相當于一個100%的比例調(diào)節(jié)回路。經(jīng)討論，決定采用方案二，主要考慮單回路控制方案投運比較簡單，操作工容易掌握，但調(diào)節(jié)器輸入為多變量之和，與真實的液位不同，這一點須向工藝人員說明。以下是具體的控制方框圖及控制流程圖:
確定三沖量單回路控制方案后，進行了一定的改進，加入了水汽系(SQXS)，修正系數(shù)(XZXS)等影響因素，完善控制模型；對輸入的液位信號進行一階慣性濾波（HSFOP_1），以增強穩(wěn)定性，提高抗擾動能力；各個沖量的系數(shù)可以在工程師級別下在線修改，當有技術(shù)改造，原來的控制參數(shù)不再合適時，則可以對參數(shù)進行優(yōu)化，以達到適應的目的。改進的控制方案首先在6#鍋爐上應用。在DCS中的三沖量控制模型如圖3。
圖3 6#鍋爐三沖量連續(xù)控制圖
改進前在非斷礦條件下：鍋爐液位不穩(wěn)定，液位在550±80mm范圍內(nèi)波動，且有虛假液位現(xiàn)象，經(jīng)常會造成液位失控，而迫使工藝減生產(chǎn)負荷；三沖量控制投入使用后，通過優(yōu)化參數(shù)，已經(jīng)適應了改造后鍋爐的特點，液位參數(shù)處于理想控制范圍。改進后，鍋爐液位控制處于理想范圍，達到了550±40mm。在斷礦條件下，三沖量液位控制系統(tǒng)能夠控制住液位，不會造成液位失控。鍋爐液位三沖量控制技術(shù)的應用，為蒸汽產(chǎn)量和質(zhì)量的提高創(chuàng)造了條件；保證了鍋爐及汽機的安全運行；同時減輕了操作人員的勞動強度。鍋爐液位控制效果如下圖。
圖4 三沖量控制投用后的6#爐液位
6#鍋爐應用后效果較好，現(xiàn)已推廣到3#及5#鍋爐,并獲得了成功。通過這次改造，使得計控人員對三沖量調(diào)節(jié)有了深刻的理解，提高了計控隊伍的技術(shù)水平。鍋爐系統(tǒng)采用自動化技術(shù)后，提高了鍋爐熱效率，蒸汽的產(chǎn)量質(zhì)量都有提高。
參考文獻
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