摘 要：遼寧東方 350MW機(jī)組采暖集水箱液位自動控制，投產(chǎn)時設(shè)計(jì)是采用磁翻板液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號，配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制回收系統(tǒng)。運(yùn)行 8 年來，該系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生由于液位接點(diǎn)動作故障致使液位自動控制不正常，只能靠人工定期就地控制。為了解決這個問題，從根源上進(jìn)行了分析，溫度是影響原磁翻板液位控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要原因，結(jié)合原設(shè)備的實(shí)際狀況，在不投入大量改造的基礎(chǔ)上又能夠解決問題的前提下，利用壓力液位的關(guān)系特性，提出了相應(yīng)的改造方案，在實(shí)施中得到了非常好的效果，不但設(shè)備運(yùn)行良好同時帶來了不菲的經(jīng)濟(jì)效益。

1 系統(tǒng)狀況
        汽機(jī)零米疏水收集箱收集 2 臺機(jī)組各輔助設(shè)備、系統(tǒng)的正常疏水及檢修疏放水，冬季現(xiàn)場采暖系統(tǒng)的疏回水等。由于該收集箱原設(shè)計(jì)為大氣式疏水箱，非承壓容器，但由于其收集的各種疏水會隨機(jī)組負(fù)荷、運(yùn)行方式、檢修情況、采暖供汽參數(shù)以及各疏水回收時機(jī)的變化而變化，極端情況下易造成疏水箱超壓，威脅設(shè)備及人身的安全。因而水箱的水位控制就極為重要。雖然系統(tǒng)設(shè)計(jì)了水位超高自動溢流系統(tǒng)，但溢流的水均排向了地坑，無法進(jìn)行回收，這樣帶來了極度的浪費(fèi)。遼寧東方 350 MW 機(jī)組采暖集水箱液位自動控制，投產(chǎn)設(shè)計(jì)是采用磁翻板液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號，配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制回收系統(tǒng)。
2 存在的問題
        運(yùn)行 8 年來，該系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生由于液位接點(diǎn)動作故障致使液位自動控制不正常，只能靠人工定期就地控制，天氣暖和時還好，疏水量不是很大，而且有規(guī)律。一旦到了冬季，各種采暖設(shè)備的投入，大量的疏水進(jìn)入集水箱，光靠人工根本滿足不了，為了保障設(shè)備的安全運(yùn)行，只能是將大部分疏水經(jīng)溢流系統(tǒng)排入地溝。
3 原因分析
        原系統(tǒng)采用磁翻板液位計(jì)就地液位顯示加液位接點(diǎn)輸出液位高低等信號，配合電氣疏水控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水位自動控制回收系統(tǒng)。
        磁翻板液位計(jì)的工作原理：以 UHZ 系列側(cè)裝式磁翻板液位計(jì)為例，液位計(jì)與容器通過側(cè)法蘭相連接，這樣液位計(jì)重的變化實(shí)際與容器內(nèi)液位的變化是相一致的。液位計(jì)腔內(nèi)的柱狀浮子與液位計(jì)外部的磁翻板實(shí)際為一組磁性系統(tǒng)。柱狀浮子通過磁場影響磁翻板液位計(jì)內(nèi)的翻珠和開關(guān)內(nèi)的磁性元件，從而將液位傳遞出去。
        磁翻板是顯示液位的部分 （見圖 1）。磁翻板內(nèi)的翻珠內(nèi)裝有柱狀的磁鋼，而所有的翻珠均勻布置于鋁制的卡槽內(nèi)，當(dāng)液位計(jì)中液位上升時，由于磁鋼受浮子內(nèi)磁場的影響帶動翻珠由白色翻轉(zhuǎn)為紅色；反之液位下降時，翻珠由紅色翻轉(zhuǎn)為白色。這樣磁翻板在無需任何電源的情況下就可以反應(yīng)出容器內(nèi)液位的變化。

        傳感器的作用是采樣液位高低位置并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制室，傳感器實(shí)際由干簧管和電阻組成。當(dāng)浮子內(nèi)磁鋼位置變化后，磁場通過器壁帶動傳感器內(nèi)干簧管觸點(diǎn)吸合。干簧管吸合的位置決定回路的阻抗大小，干簧管的通常位置為 10 mm 1組?；芈返拇笮≌门c液位的高低成正比，這樣zui后由置于傳感器外殼內(nèi)的變送器將電阻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號，送至控制室。具體結(jié)構(gòu)、原理圖見圖 2。

        但現(xiàn)場的疏水溫度隨著夏季到冬季也隨著上漲，同時溫度＞100 ℃，而磁性的特性為：溫度越高，磁性大減，磁場相對較弱，這也就是天文學(xué)上為什么類地行星明明比類木行星具有較多的鐵鈷鎳，但磁場卻較弱的原因。因?yàn)轭惖匦行窍鄬Ρ容^離太陽更近，溫度更高，因而磁場更弱。這樣就造成尤其冬季時，磁翻板液位開關(guān)的接點(diǎn)基本動作不正常，因而也就無法實(shí)現(xiàn)液位的自動控制。結(jié)合電氣控制回路故障基本現(xiàn)象就是：液位從低到高時干脆就不能自動控制；液位從低到高時液位自動聯(lián)鎖疏水，但液位從高到低時，聯(lián)鎖不能正常斷開，這樣會使疏水泵長時間空轉(zhuǎn)，致使疏水泵損壞。

4 液位自動控制的完善和實(shí)現(xiàn)
        針對設(shè)備的故障，技術(shù)人員采取了更換多種質(zhì)量好的磁感應(yīng)開關(guān) （如耐高溫型等），以及基于磁翻板的外貼式模擬量液位控制，但效果均不理想。其他液位測量 （如超聲波等） 造價較高，而且需要對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改造，并且停運(yùn)一段時間，而該系統(tǒng)屬于公用，上述條件均無法滿足。既要實(shí)現(xiàn)自動控制，又要相應(yīng)允許實(shí)施。技術(shù)人員再次結(jié)合系統(tǒng)圖進(jìn)行了分析：該水位溢流處和下限處范圍還是比較寬裕，而且箱體為非承壓容器，所以箱體內(nèi)的壓力和大氣壓相差不大，即便是有也基本上保持恒定，結(jié)合原水位測量的結(jié)構(gòu)，考慮在磁翻板液位計(jì)的液位測量筒下部加裝 1 臺壓力變送器，在箱體壓力不是很大且基本恒定的情況下，液位與壓力值基本成對應(yīng)關(guān)系（只是在現(xiàn)場修正疊加一個常數(shù)值來消除箱體上不恒壓所帶來的偏差）。液位與壓力的關(guān)系曲線見圖 3。

        在外配 1 塊可輸出開關(guān)量接點(diǎn)的模擬量顯示儀表，這樣可實(shí)現(xiàn)液位的自動控制，集體的偏差多少可以在就實(shí)際進(jìn)行整定試驗(yàn)。整套測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖見圖 4。

        電氣的控制回路見圖 5，這樣將數(shù)顯表的接點(diǎn)引入控制回路，可以實(shí)現(xiàn)液位高低的自動控制。同時見圖 5 集水箱磁翻板液位計(jì)下測點(diǎn)位置與變送器的位置之間可以存一段冷卻后的水，這樣可以保證變送器不會被高溫度的疏水而損壞。

5 改造后的效果
        經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際的安裝、整定和長時間的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了改造的目的，運(yùn)行 2 年沒再反生故障，經(jīng)過初步估算，2 年來節(jié)能的經(jīng)濟(jì)價值超過 10 萬元。
6 結(jié)束語
        通過對疏水箱液位自動控制的分析和實(shí)踐，本次改造是成功的，希望對于電廠其他類似系統(tǒng)的液位控制非常有借鑒意義。