锅炉汽包水位显示调节系统调试工艺技术研究

锅炉汽包水位显示调节系统调试工艺技术研究

张云波卢新华

浙江省工业设备安装集团有限公司浙江杭州310001

摘要：本文对锅炉汽包水位显示调节系统的调试程序、调试方法和技术要求做出总结，适用于锅炉汽包水位显示调节系统的调试。

关键词：锅炉；水位调节系统；调校

一、施工程序

施工准备——单体调校——单回路调校——系统调试——试运转验收

二、施工准备

（1）作业条件

主控室土建已经施工结束，室内保洁已达到仪表调试要求。主控室内的显示调节仪表（DCS系统）已安装完毕并具备上电调试条件。锅炉系统己安装完毕，仪表操作平面整洁无杂物。锅炉汽包水位显示调节系统内的仪表安装工作已全部结束。

（2）主要工器具

适合现场智能变送器在线通讯用的手操器。

检验工具：标准直流信号发生仪、标准毫安表，标准电压表、低压摇表、标准电源、带光电显示的试验回路、标准压力发生器、标准万用表及相应的专用连线等。

（3）技术准备

施工图纸及各个仪表的说明书等技术资料齐全，系统中安装的仪表其规格型号符合设计图纸要求。制定锅炉汽包水位显示调节系统的调试方案，并报经甲方和设计审核通过。

三、单表调校

（1）变送器和执行机构调校

锅炉汽包水位变送器：在汽包引出口处需安装锅炉随机带双室平衡容器，然后经导压管引至其液位变送器，平衡容器内要加满水，以此确保测量准确并在首次投用时保护变送器。汽包水位变送器进行百分之百负迁移，用标准压力发生器、配套手操器、标准电源回路进行正行程、逆行程五个点的精度调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。

主给水流量变送器：在锅炉主给水管道上安装流量孔板，引导压管至流量变送器，要根据孔板的计算重新确定流量变送器的量程，并用标准压力发生器、配套手操器、标准电源回路对其进行正行程、逆行程五个点的精度调校，确保最大误差和回差符合设计要求。

蒸汽流量变送器：在锅炉蒸汽出口后管道上安装流量喷嘴，经两个平衡罐引导压管至流量变送器，要根据喷嘴的计算书来重新确定流量变送器的量程，并用标准压力发生器、配套手操器、标准电源回路等对其进行正行程、逆行程五个点的精度调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。投运前两个平衡罐要加满水以保护变送器。

锅炉主给水电动阀：在现场用操作箱电源、标准信号发生器、标准电流表等。对主给水电动阀进行正行程、逆行程五个点上动作和阀位反馈指示的精度进行调校，确保其最大差和回差符合设计求。

（2）二次显示仪表调校

锅炉汽包液位显示仪：在主控室用标准电源、标准信号发生器、标准毫安表等，对液位仪正、逆行程各五个点上的显示和输出精度进行调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。

主给水流量显示仪：在主控室用标准电源、标准信号发生器、标准毫安表等，对给水流量仪正、逆行程各五个点上的显示和输出精度进行调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。

主蒸汽流量显示仪：在主控室用标准电源、标准信号发生器、标准毫安表等，对蒸汽流量仪正、逆行程各五个点上的显示和输出精度进行调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。

锅炉汽包液位调节仪：在主控室用标准电源、标准信号发生器、标准毫安表等，手动使液位调节仪在正、逆行程五个点上输出模拟量并对精度进行调校，确保其最大误差和回差符合设计要求。

四、单回路校验

锅炉汽包液位显示回路：分别测试回路电源连线和信号连线的绝缘电阻符合规范要求，对回路进行上电操作，待回路自检显示稳定后，在现场液位变送器侧用协议匹配的在线手操通讯器对变送器加信号，分别加液位量程0％、50％、100％点所对应的毫安值，使锅炉汽包液位显示仪的读数误差符合设计要求。

主给水流显示回路：分别测试回路电源连线和信号连线的绝缘电阻符合规范要求，对回路进行上电操作，待回路自显示稳定后，在现场主给水流变送器侧用协议匹配的在线手操通讯器对变送器加信号，分别加流量的量程0％、50％、100%点所对应的毫安值，使主给水流量显示仪的读数误差符合设计要求。

主蒸汽流量显示回路：分别测试回路电源连线和信号连线的绝缘电阻符合规范要求，对回路进行上电操作，待回路自显示稳定后，在现场蒸汽流量变送器侧用协议匹配的在线手操通讯器对变送器加信号，分别加蒸汽流量的量程0％、50％、100％点所对应的毫安值，使主蒸汽流量显示仪的读数误差符合设计要求。

锅炉汽包液位调节回路：分别测试调节回路电源连线和信号连线的绝缘电阻符合规范要求，先送调节仪等二次仪表的电源，使调节仪的输出设定为零，再送电动阀回路的电源，待回路自检显示动作定后，以手动方式用调节仪对电动阀的全行程加信号，电动阀应动作灵敏、无卡阻现象，动作行程和反馈指示是线性，分别加行程0％、50％、100％点所对应的信号，使电动阀行程和阀位读数的误差符合设计要求。

五、系统调试

（1）系统介绍

汽包水位是锅炉安全运行的一个非常重要的工艺参数，将水位控制在一个非常严格的工作范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，汽包水位不仅受汽包中储水量的影响，亦与水位下汽包容积与锅炉的负荷、蒸汽压力、给水压力、炉膛压力、炉膛热负荷等有关，因此影响水位的因素很多，其中主要是蒸汽流量和给水流量。

现场控制汽包液位一般以经典三冲量控制为基础另加一些改进，在此我们仅以其中一种三冲量串级调节方式进行说明。该系统接收汽包水位、蒸汽流量、主给水流量三个模拟量信号，两个控制器（主调节器和副调节器）相串联，称为三冲量串级给水液位调节系统。上述三信号经过相应的变送器（二次显示仪表）转换为统一的4mA~20mA电流信号，再经输入组件进行电流／电压转换，分别作为主调节器的测量信号、补偿信号及副调节器的测量信号，其中主调节器将汽包水位测量值与给定进行比较积分运算，运算结果再与蒸汽流量信号相加，作为副调节器的给定信号，副调节器将主给水流量测量信号与给定信号相比较，并对其偏差进行比例积分运算，再经高低限限幅、电压/电流转换，其输出信号控制执行机构动作，改变给水量，以维持水位一定。

（2）上电运行

将系统中的4个检测、执行回路分别上电，待各个检测表和通道自检完毕，运行正常后，人为在检测回路上用手操器加一个阶跃变量的固定信号，检查调节器的响应时间和作用方向，选择符合调节功效的作用方向，使系统调为一个联动的整体。

六、试运转验收

在锅炉带负荷运行之后，检查各仪表运行情况，待各通道及仪表运行正常后，开始分别调节主（副）两个调节器，内给定设定为50％，调节器正、反作用置于“正”，将输入通道系数置于60％，微分时间定为Os，然后进行如下调节：

（1）取积分时间最大；

（2）从一个比较大的比例带逐步降低，每降低一次等待一定时间，观察调节器输出曲线，直到输出曲线出现周期性振荡，然后在这点上加大比例带，直到不出现振荡。

（3）减少积分时间，每减少一次同样等待一定的时间，观察输出曲线，当它低于由过程的滞后特性所决定的某个临界值时，输出曲线又会出现周期性振荡，然后在这点上缓慢加大积分时间，直至振荡停止。

参考文献

[1]邱利雄，王亚平，刘江，等.汽包锅炉启动阶段汽包水位控制方法及控制系统：，CN107203225A[P].2017.

[2]宋莉莉，王超，孙万麟.工业锅炉汽包水位的控制研究[J].工业控制计算机，2017，30（2）：73-74.

[3]李顺博，赵启杰.锅炉汽包水位控制系统的分析及探讨[J].化工管理，2018（2）.