金属冶炼余热锅炉汽包液位串级控制方法

2018-10-10张月响

世界有色金属 2018年14期

张月响

（青海盐湖镁业有限公司，青海格尔木 816000）

汽包液位设置的参数会影响工业锅炉的安全性，汽包液位参数太高，不利汽水分离。锅炉在运行时会产生大量的水分，如果蒸汽水分进入了热管中，会导致热管炸裂。汽包液位参数太低，会造成蒸汽水分蒸发流失，发生安全事故。在进行锅炉作业时，要控制好汽包液位的参数，保证在安全使用范围内。

汽包液位显示错误和锅炉负荷的运行，无法掌握汽包液位的参数。虽然有的控制方法可以控制这种现象的发生，但是由于操作过于复杂，无法实现在控制系统中的应用。汽包液位串级控制方法的出现，可以有效控制汽包液位[1]。

1 汽包液位串级控制方法

在部分公司进行金属冶炼时，会在余热锅炉中采用串级控制方法。这种方法是由经验丰富的技术人员，通过不断调试汽包液位的参数，整理实验中的数据信息，设计出的串级控制方法。

串级控制方法结合了控制系统设计，将其投入到金属冶炼中得到了不错的效果。串级控制方法可以有效控制大范围的负荷，不需要投入大量的人力，可以确保机器长时间的工作，保证汽包液位稳定，方便工作人员进行调试。

串级控制方法调试步骤如下所示：

（1）设置余热锅炉仪表配置，使用高温型旋涡流量计检测蒸汽的质量。通过设备检验蒸汽的流失情况，结合热电阻计算出热量过度的蒸汽质量。热电阻计算公式如下所示：

利用公式（1）热电阻公式计算出流失的蒸汽质量，其中n为误差值，为控制输出值，e为热电阻，使用普通旋涡流量计，会导致余热锅炉里的水压和温度过高出现假液位的现象。普通旋涡流量计比较适用于检测水蒸气的汽包液位，不会因为锅炉的气压变大发出警报。

（2）在进行金属冶炼时需要采用液位变送器检测余热锅炉汽包液位，有效的控制汽包液位。

（3）结合液位变送器和热电阻公式计算出汽包液位的参数和蒸汽流失的质量。

余热锅炉汽包液位的水位变化，会受周围环境和其他因素的影响发生变化，蒸汽水位流失和汽包液位参数的不稳定是导致汽包液位变化的直接原因。在进行金属冶炼时，余热锅炉会出现汽包液位显示错误的情况，出现这种现象的主要原因是因为锅炉无法承载超量的负荷，只要锅炉出现蒸汽是避免不了这种现象发生的。汽包内压力负荷太大，锅炉内超量的负荷会不断增加余热锅炉里的蒸汽，在这些因素的影响下产生假液位的现象。如果余热锅炉内的蒸汽负荷快速增大，那么锅炉内的蒸汽会导致汽包液位上升。工业在冶炼金属的过程中，采用了单个调节参数，系统会发出调节阀门的错误指令在锅炉内投入大量的水。如果余热锅炉内的蒸汽负荷快速减少，汽包液位会随之减少，导致汽包液位的不稳定，因此只要余热锅炉内出现蒸汽，就无法阻止假液位现象的出现。为此大多数企业会在余热锅炉内，采用串级控制方法防止汽包液位出现假液位的现象。

2 串级控制方法实践应用

串级控制方法可以有效控制余热锅炉大范围的蒸汽负荷，通过控制汽水平衡调整汽包液位。

当余热锅炉内出现大量的蒸汽水时，系统会自动加入大量的水，把锅炉内产生的大量气泡压下去，保证蒸汽水平衡，从而控制汽包液位的水位。当余热锅炉内的负荷压力降低时，蒸汽会随炉内的负荷压力瞬间减弱，汽包液位的水位会被压低，系统会自动发出错误的指令，向锅炉内投入大量的水。当余热锅炉内的气压减少，系统应该自动的减少水量才是正确的，从而防止假液位的现象发生。而串级控制法有效的制止了蒸汽导致假液位的现象，通过正确的调节方式，调整炉内蒸汽水分的流失。

串级控制方法的实现，有效的制止了假液位的现象，其中应用了两种基本概念。采用串级控制回路的方法，稳定汽包液位的参数。针对上述的情况，实现串级控制方法。在冶炼金属时应用串级控制方法可以有效的控制系统发出错误警报的行为。由于传统方法无法有效控制汽包液位的水位，而且工程较大，成本较高，无法实现在控制系统的应用。串级控制方法是根据上述的情况进行设计的，会自动分析出汽包液位和蒸汽流失的情况，通过确定控制余热锅炉内的蒸汽，计算出准确的参数。串级控制方法是技术人员通过多次的实验和经验，根据记录的数据重新规划串级排列表，将总结的规律和记录的数据相结合，整合成串级控制方法投入使用的[2]。

余热锅炉是金属冶炼的专用设备，需要按照规程制度进行操作。汽包水位设置的参数对锅炉运行的安全性至关重要。在余热锅炉进行作业时，会随着汽包液位变化，炉内的蒸汽越大，气压越大，炉内的蒸汽越小，气压越小。余热炉内的蒸汽会影响汽包液位参数的变化，按照传统的方法是无法满足金属冶炼的要求的，串级控制方法结合控制系统设计串级控制方法，将其投入到金属冶炼中得到了不错的效果。