摘 要：針對(duì)降低供熱首站C、D熱網(wǎng)加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)退出次數(shù)，通過已安裝的Magnetrol導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)為實(shí)際測(cè)量器具進(jìn)行水位監(jiān)視、測(cè)量。采用現(xiàn)場(chǎng)水位數(shù)值分析、運(yùn)行參數(shù)估算等方法，對(duì)供熱首站C、D熱網(wǎng)加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行研究，在機(jī)組不同工況要求下，通過對(duì)引起水位變化的內(nèi)部或外部因素，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，利用PID邏輯運(yùn)算方法、數(shù)據(jù)分析獲得水位自動(dòng)調(diào)節(jié)特性曲線的對(duì)比結(jié)果，有效降低了供熱首站C、D熱網(wǎng)加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)退出次數(shù)。

關(guān)鍵詞：水位自動(dòng)；退出次數(shù)；模擬實(shí)驗(yàn)；PID邏輯運(yùn)算；特性曲線

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.080

1 背景簡(jiǎn)介

冬季供暖是一項(xiàng)重要民生問題，保障我廠對(duì)外供暖效率和穩(wěn)定，是關(guān)乎公司企業(yè)形象和效益的重要工作，為我廠供熱市場(chǎng)的開拓，起到?jīng)Q定性作用。

我廠主要供熱換熱器有A、B和C、D四個(gè)加熱器，正常投運(yùn)C、D熱網(wǎng)加熱器，其水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)于換熱器換熱效率有重要影響，但C、D熱網(wǎng)加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)頻繁退出，造成水位波動(dòng)，水位低時(shí)蒸汽對(duì)換熱器會(huì)造成沖刷，影響設(shè)備運(yùn)行安全，水位高時(shí)會(huì)影響換熱效率，液位在高于650mm時(shí)會(huì)聯(lián)開危急放水門，當(dāng)液位高于700mm時(shí)，加熱器解列。

2 水位退出自動(dòng)原因調(diào)查

2.1 從組態(tài)上查找原因

通過查詢組態(tài)，發(fā)現(xiàn)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)退出原因有三個(gè)，分別為：水位設(shè)定值與實(shí)際值偏差超過100㎜，三個(gè)水位測(cè)點(diǎn)取中值后出現(xiàn)壞點(diǎn)，疏水電動(dòng)調(diào)整門設(shè)定值與反饋值超過20。

經(jīng)過圖表分析，造成水位自動(dòng)調(diào)節(jié)退出的主要原因?yàn)樗辉O(shè)定值與實(shí)際值偏差超過100㎜。對(duì)其造成水位設(shè)定值與實(shí)際值偏差超過100㎜的原因進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)，水位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確和PID調(diào)節(jié)異常是造成水位設(shè)定值與實(shí)際值偏差超過100跳自動(dòng)的主要癥結(jié)所在。

2.2 制定相應(yīng)的措施

2.2.1 在設(shè)備選型上

自我廠供熱首站擴(kuò)建時(shí)，采用的是差壓式液位變送器，由于其測(cè)量原理為蒸汽進(jìn)入正壓側(cè)冷凝罐中，冷凝為液體進(jìn)入到差壓變送器正壓側(cè)取樣管路中，負(fù)壓側(cè)取樣管直接與水側(cè)一次門相連接，利用正負(fù)壓側(cè)產(chǎn)生的壓力差來測(cè)量水位。當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，蒸汽對(duì)正壓側(cè)產(chǎn)生的壓力也隨之發(fā)生變化。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，難免會(huì)在管路中產(chǎn)生雜質(zhì)影響水位測(cè)量，這時(shí)我們一般會(huì)選擇打開排污門進(jìn)行排污水，但由于正壓側(cè)溫度較高，不利于冷凝液的產(chǎn)生，一般需要5到7個(gè)小時(shí)的時(shí)間來冷卻，嚴(yán)重影響了水位的監(jiān)測(cè)；并且蒸汽的輕微波動(dòng)也會(huì)對(duì)正壓側(cè)的壓力產(chǎn)生影響，造成水位波動(dòng)，對(duì)加熱器液位測(cè)量缺乏穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

我們通過查閱相關(guān)技術(shù)資料，以及借鑒高低加液位計(jì)的使用情況，對(duì)設(shè)備選型進(jìn)行討論，最終決定采用性能較好的Magnetrol導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。其工作原理是通過聲波到達(dá)測(cè)量桿底部與液面之間的時(shí)間差來測(cè)量水位的，并且Magnetro導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)中存在蒸汽補(bǔ)償參數(shù)，可以有效地降低蒸汽對(duì)于水位沖擊的效果。我們將原來的差壓變送器取消，在熱網(wǎng)加熱器預(yù)留孔處加裝。

2.2.2 在邏輯組態(tài)上

我們調(diào)出DCS畫面上近1個(gè)月時(shí)間內(nèi)C熱網(wǎng)加熱器水位的控制曲線進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)水位變化，疏水門動(dòng)作不及時(shí)，如圖1。

經(jīng)過多次探討，我們懷疑是組態(tài)中，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)設(shè)置不合理，在熱網(wǎng)加熱器投運(yùn)的情況下，我們對(duì)其水位自動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)進(jìn)行多次優(yōu)化，最終確定較為合理的控制參數(shù)，即原來的參數(shù)P（1.7）I（70）D（0）改為P（1.5）I（80）D（0），優(yōu)化后的液位計(jì)測(cè)量曲線整體趨于平穩(wěn)、準(zhǔn)確，如圖2。

3 結(jié)束語

本文通過以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備選型改造及邏輯PID優(yōu)化等兩方面入手，來探討研究如何降低供熱首站C、D熱網(wǎng)加熱器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)退出次數(shù)。從現(xiàn)場(chǎng)水位計(jì)選型上，我們優(yōu)先考慮能夠降低蒸汽對(duì)加熱器水位產(chǎn)生沖擊的設(shè)備；從邏輯組態(tài)上，我們對(duì)水位PID控制參數(shù)進(jìn)行了多次優(yōu)化，進(jìn)而逐漸達(dá)到我們的目的。同時(shí)也真誠地希望本文能夠?qū)ζ渌镜乃蛔詣?dòng)調(diào)節(jié)提供有價(jià)值的參考。

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作者簡(jiǎn)介：盧德客（1983-），男，山東莒縣人，學(xué)士，技師，從事電廠熱控檢修工作。