某大型發(fā)電廠1號機組自投產(chǎn)以來，高低加熱器水位控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用基地儀調(diào)節(jié)方式，其調(diào)節(jié)靈敏度差，調(diào)節(jié)精度低，系統(tǒng)調(diào)節(jié)遲延大調(diào)節(jié)偏差大，運行人員無法干預(yù)調(diào)節(jié)，常發(fā)生水位波動的危險，影響機組安全運行。本次改造取消基地儀控制，正常疏水閥全部更換為ABB智能定位器，每臺高加增加兩臺液位變送器，低加增加一臺液位變送器，用液位開關(guān)與液位變送器共同實現(xiàn)高低保護聯(lián)鎖，運行人員實時監(jiān)視水位變化，及時通過水位調(diào)節(jié)是高加水位保持正常狀態(tài)，提高熱工保護可靠性。本文通過分析了萊城發(fā)電廠1號機組高低加液位測量及控制回路改造前基地儀控制調(diào)節(jié)的不穩(wěn)定性、液位開關(guān)單獨參與控制調(diào)節(jié)的不可靠性，改造后新增加浮球液位變送器通過DCS系統(tǒng)參與水位自動調(diào)節(jié)，實時反映水位變化，提高了保護動作率。本文對于該行業(yè)內(nèi)的現(xiàn)場控制的工作人員有一定借鑒作用。
 
　1 基地儀控制與DCS系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)控制方式之間的比較
　　我廠高低加液位一直采用氣動基地式調(diào)節(jié)儀表，將變送、放大、指示調(diào)節(jié)、反饋操作定值集中于一個箱體上，可就地直接控制氣動薄膜，不占控制盤位置.其工作氣源為壓力0.14-0.2MPa，干燥、除油、除塵的壓縮空氣，否則影響基地儀工作效果。實際工作中對于氣開式氣動調(diào)節(jié)閥，進行手自無擾切換時必須保證輸出壓力一致。當(dāng)輸出壓力很低或無輸出壓力時，氣動門不能正常工作，此時漏氣或堵塞，可能的原因是恒節(jié)流孔阻塞、過濾減壓閥臟污，噴嘴漏氣，手自A/M切換時漏氣或堵塞、放大器膜片漏氣；當(dāng)輸出壓力過高時，引起的原因是噴嘴阻塞、放大器閥座沾污；當(dāng)輸入指示值偏大時，則由于比例平衡不適當(dāng)需要調(diào)整偏位或者指針錯位。可見基地儀控制雖然把測量和調(diào)節(jié)合二為一，減少了盤柜、電纜，卻由于各部件的故障率時常導(dǎo)致正常疏水閥的自動調(diào)節(jié)效果。
改造后取消基地儀，改為DCS控制方式，正常疏水閥全部更換為ABB智能型定位器，具備開關(guān)量及模擬量反饋顯示功能。危急疏水閥為兩位式，具有快開快關(guān)功能。以#3高加正常水位控制為例，DCS組態(tài)邏輯采用加強型PID調(diào)節(jié)，兩臺液位變送器取平均，通過自身PID調(diào)節(jié)實現(xiàn)水位自動調(diào)節(jié)，輸出4-20MA信號，經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為氣壓信號，控制氣動門開關(guān)。PID調(diào)節(jié)原理簡單、使用方便、安全可靠。
 
　　2 高低加水位測量回路改進后的優(yōu)點
　　改造前#1機組高低加均采用液位開關(guān)進行水位測量，無液位變送器。浮球液位控制器的工作原理是磁鐵固定于一個帶支點的軸承開關(guān)機構(gòu)上，當(dāng)浮球隨液位升高時，磁性軸套同時隨之升高至磁性所產(chǎn)生的磁場中，磁鐵快速吸附在磁性絕緣套外側(cè)，使開關(guān)機構(gòu)動作，當(dāng)液位下降時彈簧拉回磁鐵，開關(guān)復(fù)位。實際運行中若水位波動大，特別是機組啟動過程中投高加時，水位波動大而導(dǎo)致液位開關(guān)頻繁動作，造成高加解列，也曾出現(xiàn)液位開關(guān)結(jié)點動作不正常，開關(guān)接頭處漏水等故障，僅僅依靠液位開關(guān)實現(xiàn)水位控制并不安全可靠。
　　改造后每臺高加增加兩臺EJA智能型差壓變送器，低加增加一臺差壓變送器，變送器汽側(cè)及水側(cè)取樣位置保持原基地儀取樣位置，以零水位作為基準(zhǔn)水位，在DCS內(nèi)部進行遷移。比如#1高加水位DCS量程設(shè)置為-150-1580mmH2O，就地量程設(shè)置為0-1730mmH2O，表示在-150 mmH2O時變送器輸出為4mA是低水位，而在1580mmH2O輸出20mA是高水位。由于高低加變送器的取樣位置均設(shè)置在高加下部，為了消除附加誤差，需要進行負遷移，可以在DCS內(nèi)部完成，也可以在實際安裝位置對變送器拉遷移，實時反映水位真實變化。
此前運行人員只能通過開關(guān)狀態(tài)來判斷水位高低，不能監(jiān)測到水位實時變化趨勢，當(dāng)水位≥88mm高二值報出，開危急疏水閥，當(dāng)水位≥138mm高三值與上高二或高一的任意開關(guān)后發(fā)出，高加解列。改造后用液位變送器與液位開關(guān)共同實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。當(dāng)高加液位變送器測量值取坎值達到大二值時，或者就地高二值液位開關(guān)報警，發(fā)出快開危急疏水門信號；當(dāng)就地高三值液位開關(guān)動作與上高加液位變送器測量值取坎值的大一值發(fā)出解列信號，保護動作正確率大幅提高。
 
　　3 改造后的故障分析及處理
　　3.1 定位器反饋連桿超出范圍，DCS畫面無法顯示開關(guān)量反饋
　　定位器24V指令電源則由FUM280卡件提供。*先需確定電源正常。對ABB定位器進行自動調(diào)整，對于氣開式氣動門采用正作用方式。調(diào)整過濾減壓閥使氣源輸出壓力在0.3MPa左右，并適當(dāng)調(diào)整定位器反饋連桿的位置，使開關(guān)量、模擬量反饋正常。
　　3.2 開機過程中未投高加前，#2高加水位突增
　　此時水位應(yīng)恒定，懷疑負壓側(cè)進氣， 因H0=H-ΔP/（ρ'-ρ''）g， 差壓減少，H0 增大，指示值突增。緩慢擰開負壓側(cè)排污門，見有水放出則立即擰緊，水位恢復(fù)正常。
　　3.3 開機后#8低加水位指示偏高
緩慢打開變送器正壓測排污門，有水少量流出，負壓側(cè)無水，可能由于凝汽器抽真空導(dǎo)致負壓側(cè)管道水被抽走，此時不能打開平衡門，否則正壓側(cè)凝結(jié)筒中的水串進負壓側(cè)而很難再凝結(jié)。借停機機會對凝結(jié)筒重新注水，指示正常。
 
　　4 結(jié)論
　　改造后運行人員通過畫面監(jiān)視水位變化，可主動解除自動對正常疏水閥進行開關(guān)操作，液位變送器與液位開關(guān)共同參與保護聯(lián)鎖，不再因為單一開關(guān)故障而造成保護誤動作或拒動作，利用DCS系統(tǒng)PID自動調(diào)節(jié)比基地儀調(diào)節(jié)更具性，可操作性，收到良好效果，確保機組安全穩(wěn)定運行。

上一條：渦街流量計在安裝調(diào)試中會遇到的四種故障原因分析
下一條：關(guān)于如何正確分析工業(yè)自動化儀表的故障處理方式的概述