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頂裝式磁翻板液位計

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頂裝磁翻板液位計在海水制氯系統熱控設備的選型與應用

發(fā)布時(shí)間：2021-01-22 15:23:45??點(diǎn)擊次數：1394次

海水制氯系統熱控設備的可靠性，對整套海水制氯系統的安全穩定運行至關(guān)重要，同樣對所有機組的正常運行也有著(zhù)重要意義。在海水制氯生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì )使用過(guò)許多自動(dòng)化測量與控制設備，其中就包括頂裝磁翻板液位計，壓力變送器，超聲波流量計，PLC自動(dòng)化控制模塊等設備，這些自動(dòng)化單元組合形成一個(gè)完整的自動(dòng)化測量與控制的系統，來(lái)實(shí)現自動(dòng)化運轉的功能。本文就是針對海水制氯系統熱控設備的選型和控制邏輯的優(yōu)化等因素進(jìn)行研究分析，簡(jiǎn)要介紹這些設備在系統中的作用與功能，并就這些設備的各自的特點(diǎn)，提出相應的措施和解決辦法?！　?/div>

1 概述

潮州發(fā)電公司制氯設備是廣東省電力設計研究院設計、武漢興達高技術(shù)工程有限公司提供的電解海水制氯系統，通過(guò)電解天然海水，制取一定濃度的次氯酸根（ClO）和次氯酸鈉（NaClO），通過(guò)氧化和通過(guò)氯原子取代蛋白質(zhì)分子中的氮原子，從而導致有機物的死亡，因而次氯酸鈉可作為冷卻水的有效殺生藥劑。

廠(chǎng)制氯系統包括一期制氯和二期制氯共四套制氯設備，主要設備有海水預處理器、自動(dòng)反沖洗海水過(guò)濾器、次氯酸鈉儲存罐、水泵、酸洗箱，其中電解海水次氯酸鈉發(fā)生器是整個(gè)系統的關(guān)鍵設備，海水在發(fā)生裝置電解槽中，在直流電場(chǎng)作用下電解生成一定濃度的次氯酸鈉溶液。次氯酸鈉電解生成，采用無(wú)隔膜電解方式，在無(wú)隔膜電解槽中，海水在直流電場(chǎng)作用下產(chǎn)生：

2 控制系統簡(jiǎn)況

海水制氯系統的程序自動(dòng)控制原則是根據工藝流程的操作條件設置檢測、調節、報警、聯(lián)鎖保護及電氣控制系統以保護制氯設備的安全、可靠、高質(zhì)量的運行。由于海水和次氯酸鈉都屬于高腐蝕的介質(zhì)，根據這些特點(diǎn)熱控設備選用了耐腐蝕的儀表。

該控制系統由上位機和下位機兩部分組成。下位機采用可編程控制器（PLC），PLC選用MODICON公司生產(chǎn)的QUANTUM系列，系統的主要調節、控制、聯(lián)鎖保護功能由它完成，因而保證了系統的高可靠性。上位機操作系采用的是windowsXP中文版，監控軟件采用IFIX3.5軟件。監控系統軟件部分主要是上位機的人機交互界面，通過(guò)各個(gè)不同的畫(huà)面，可使運行人員直觀(guān)地監視各項系統參數，手動(dòng)干預各調節參數和控制參數。

3 制氯系統熱控聯(lián)鎖保護

海水制氯設備使用PLC系統進(jìn)行全過(guò)程控制，包括啟動(dòng)、加藥、沖洗、酸洗等一系列流程控制。在PLC中設置熱控聯(lián)鎖保護邏輯，在整個(gè)系統的運行過(guò)程中，如果制氯設備發(fā)生異常情況并達到保護定值時(shí)，將觸發(fā)熱控聯(lián)鎖保護動(dòng)作，停運相關(guān)設備，以保證整個(gè)系統的安全性和可靠性。

3.1 次氯酸鈉發(fā)生器進(jìn)口流量

次氯酸鈉發(fā)生器是海水制氯系統的核心設備，主要作用是在其內部電解槽內通過(guò)直流電場(chǎng)電解海水，形成一定濃度的次氯酸根和次氯酸鈉，再通過(guò)氧化和通過(guò)氯原子取代蛋白質(zhì)分子中的氮原子，從而殺死海水中的有機物，保證機組凝汽器等重要管道的安全。所以，次氯酸鈉發(fā)生器的進(jìn)口流量這個(gè)參數就是監控次氯酸鈉發(fā)生器的重要手段。當發(fā)生器運行時(shí)進(jìn)口流量低于50t/h時(shí)，PLC邏輯延時(shí)50s后自動(dòng)停運次氯酸鈉發(fā)生器，保護設備安全。

我廠(chǎng)原設計的發(fā)生器進(jìn)口流量裝置是國產(chǎn)的超聲波流量計，外貼于管道安裝。由于該管道直管段較短，在測量時(shí)經(jīng)常出現流量波動(dòng)大的故障，進(jìn)而引起設備誤動(dòng)作停運。為了解決此問(wèn)題，熱控專(zhuān)業(yè)通過(guò)多方考察調研，選用了進(jìn)口產(chǎn)品（美國迪納聲TFXD）。在更換了流量測量裝置后，發(fā)生器的流量測量很穩定，基本沒(méi)有再出現由于流量計測量誤動(dòng)作導致的跳閘事故。

3.2 次氯酸鈉發(fā)生器出口溫度

次氯酸鈉發(fā)生器出口溫度也是監視發(fā)生器是否正常運行的重要測點(diǎn)之一。當發(fā)生器溫度高于40℃時(shí)，PLC邏輯延時(shí)1s后自動(dòng)切斷整流柜電源，停止設備運行。

原設計溫度保護測點(diǎn)只有一支，容易出現誤動(dòng)作現象，為了提高設備穩定性，熱控專(zhuān)業(yè)與電氣專(zhuān)業(yè)、綜合專(zhuān)業(yè)討論研究，在原溫度測點(diǎn)附近增加兩支溫度測點(diǎn)，在邏輯中實(shí)現三取二判斷，并將原溫度變送器取消，直接將溫度信號引入PLC的溫度測量板卡。又通過(guò)與發(fā)生器廠(chǎng)家協(xié)商，將保護動(dòng)作延時(shí)時(shí)間延長(cháng)至10s，大大降低了設備誤動(dòng)幾率。

3.3 PLC柜內的流量和壓力信號隔離器

由于次氯酸鈉發(fā)生器進(jìn)口流量和壓力信號都要進(jìn)入PLC的AI板卡進(jìn)行判斷，為了防止信號干擾，在這兩個(gè)信號進(jìn)入板卡前安裝了一個(gè)信號隔離器。

原設計流量和壓力信號同時(shí)進(jìn)入一個(gè)信號隔離器，當隔離器單個(gè)通道故障或隔離器電源故障時(shí)，很容易引起設備誤動(dòng)作，并且查詢(xún)事故原因時(shí)也不方便判斷。為了防止此現象的發(fā)生，將流量和壓力信號分開(kāi)，使這兩個(gè)信號有獨自的隔離器，提高了設備的穩定性。

3.4 次氯酸鈉儲存罐液位

次氯酸鈉儲存罐液位信號雖然不是直接跳閘發(fā)生器的信號，但它關(guān)系著(zhù)加藥泵的啟停，在整個(gè)海水制氯系統中同樣屬于重要的聯(lián)鎖保護信號。當儲存罐液位低于1m時(shí)，加藥泵聯(lián)鎖停止，當儲存罐液位高于4m時(shí)，加藥泵聯(lián)鎖啟動(dòng)。

原儲存罐液位信號是通過(guò)就地頂裝磁翻板液位計上附帶的磁阻式變送器上傳至PLC的，但由于頂裝磁翻板液位計的磁珠容易卡澀，液位信號的測量也就無(wú)法準確顯示實(shí)際值。熱控專(zhuān)業(yè)將磁阻式變送器取消，在就地安裝了EJA（耐腐蝕型）壓力變送器，并將變送器的取樣口連接至磁翻板底部。同時(shí)，在變送器和頂裝磁翻板液位計都增加了排污門(mén)，方便運行人員和檢修人員定期排污。

4 監控畫(huà)面的優(yōu)化

4.1 畫(huà)面優(yōu)化

我廠(chǎng)海水制氯系統屬于輔控網(wǎng)控制，日常為無(wú)人值班狀態(tài)，所有操作由輔控人員在主控室完成。原一期海水制氯隨#1、#2機組建設投運，二期海水制氯系統隨#3、#4機組建設投運。運行人員在操作時(shí)經(jīng)常要翻動(dòng)畫(huà)面切換。為了減少運行人員操作，降低誤操作幾率，熱控人員通過(guò)輔控網(wǎng)軟件將一期和二期的海水制氯系統合二為一，并將就地控制室內的兩臺主機也合二為一。同時(shí)將原系統自帶的工業(yè)用工控機更換為常用的戴爾電腦主機，既方便了檢修人員的日常維護，也降低了運行人員監視強度。

4.2 增加跳閘*出

引起海水制氯系統跳閘的因素有很多，為了方便檢修人員在設備跳閘時(shí)分析原因，提高消缺水平，熱控人員在原PLC邏輯中增加了設備跳閘*出判斷，并在上位機畫(huà)面上增加了跳閘*出和復位按鈕。當事故發(fā)生后，運行人員和檢修人員通過(guò)查看跳閘*出，就能快速準確地判斷事故發(fā)生原因，待問(wèn)題解決后，運行人員手動(dòng)復位跳閘*出，即可重新啟動(dòng)海水制氯系統。

5 結語(yǔ)

海水制氯系統熱控設備的安全性、可靠性及系統運行的穩定性，對整套海水制氯系統的安全穩定運行至關(guān)重要，對機組的正常運行也有著(zhù)重要意義。另外，對整個(gè)熱控系統深入細致的研究和分析，對熱控設備全面、綜合治理，可以保證海水制氯系統穩定運行，對降低凝汽器端差，提高凝汽器真空度和機組熱效率，具有顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

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