探索锅炉汽包水位的自动化控制

张泽宇

摘 要 本文针对锅炉汽包水位的自动化控制方法，从控制原理、控制方式以及控制应用，这三个方面展开探究分析，以期能够为锅炉汽包水位的自动化控制工作，提供参考性建议。

关键词 锅炉;汽包水位;自动化控制

引言

锅炉设施在运行工作的过程中，其中汽包水位的高低情况，会对生产建设以及锅炉的质量安全，产生极为重要的影响。水位过高或过低，都有可能诱发经济损失与安全事故。通过对锅炉汽包水位进行科学合理的自动化调控，能够保障锅炉的安全、高效运行。因而针对锅炉汽包水位的自动化控制方法，进行探究分析，有着极大的必要性与现实意义。

1锅炉汽包水位的控制原理

通过相关研究分析可知，当水流量加大后，锅炉内汽包的容积就会变小，锅炉中的水位同样会随之下降;然而倘若水流量出现跳动性变化时，锅炉中的汽包水位则会发生连续的变化，其变化的路线与抛物曲线高度相似。为此，技术人员可以对此进行研究，从中得到启发，将其运用到汽包水位的自动化控制工作当中。通常情况下，锅炉中的汽包水位不但会伴随着给水流量与蒸汽量的增加而增加，还会因为燃料量的增加而增大。另外，所开展的水位控制工作，应当按照汽包水位的动态化分析来开展。

2锅炉汽包水位的控制方式

（1）单冲量控制方式。单冲量方式的锅炉汽包水位自动化控制，属于一种较为简便的水位控制方式。在此当中，单冲量就等同于汽包水位，依靠汽包液位来直接把控给水调节阀装置，其组成结构与控制原理相对简单易懂，操作难度不大，对成本经费的需要不高，因而获得广泛应用。通常情况下，该类控制方式主要将给水量作为操作变量。当锅炉工作负荷较低且稳定运行，蒸发量不大时，水会在汽包中留存较长的时间，出现“假水位”的情况也不会太显著，再辅之以必需的安全装置，便可以符合低负荷作业的生产要求;倘若蒸发量骤然增加时，“假水位”的现象就会相对显著，还会使调节器接收到错误的信号提示，导致调节器设备不能在第一时间内调节补水量，严重情况下，还会由于水位过低而诱发更加严重的事故。为此，这种汽包水位的控制方式，往往更适合在小型低压的锅炉当中应用，而不适用于大中型锅炉[1]。

（2）双冲量控制方式。该方式是在单冲量控制方式的前提下，增设了对蒸汽流量的测量环节，其本质是对单冲量控制方式的完善与修正，在控制锅炉汽包水位的过程中，最为关键的影响因素，便是负荷情况的变化。通常情况下，单冲量的控制方式主要是将汽包液位作为参照来调整水量，因此处于该方式下，“假水位”现象造成的影响也相对较大，导致无法及时对给水实现调节。相比之下，通过采取双冲量的控制方式，借助蒸汽流量负压的手段，依靠蒸汽流量来调节给水量，能够在一定程度上减少“假水位”问题造成的影响，确保锅炉水位的调节工作更为及时、精准，优化控制质量。然而这种控制方式同样存在一定的缺陷，其工作曲线并非线型曲线，而是呈现抛物线的路径，无法测量给水系统带来的扰动影响，也不能对其进行相应的补偿处理。

（3）冲量控制方式。这种汽包水位控制方式，则是在单冲量形式与双冲量形式的基础上，增设水量的流量负压控制环节，使得汽包液位、蒸汽流量值、给水流量值，这三种信号有机组合在一起，通过相关运算方式，实现共同控制一处给水阀的效果，确保这三种控制方式能够同时在锅炉中产生作用，从而起到良好的水位控制效果，比之前两者发挥更大的作用。这种三合一的控制系统，同样存在自身的缺陷，便是在操作期间，锅炉中的物料必须要维持相对平衡的状态，否则当三种负压出现变化时，所控制下的汽包水位就会出现偏差。然而与前两者相比，这种复合型控制方式的缺陷较小，其精确性要强于前两者，抵抗外界的干扰功能也更强，更适合锅炉系统的水位控制工作。除此之外，锅炉中的汽包水位数值，会借助相关仪表予以显示，为工作人员的操控与调节提供参照依据。因而在选用锅炉显示仪等设备方面，工作人员必须提高重视程度。比如，针对锅炉在工作过程中所用到的测量仪，应尽可能地使用WC类型的数字显示仪表表头;针对变压器的安装方式，应当采取垂直仪表头面安装的方式，从而有效节省空间，产生良好的效果。

3锅炉汽包水位的控制应用

针对锅炉汽包水位的控制应用，以转炉炼钢生产为例。为了符合生产需求，在生产过程中，炼钢厂通常会采取单冲量的控制方式以及双冲量的控制方式。与此同时，会按照生产的实际情况，在锅炉系统内配置相应的报警联锁设施，以此确保锅炉的安全稳定运行。在此过程中，倘若转炉未曾吹氧，便可以采取单冲量的自动调控方式，根据调节阀的打开程度来调控各处给水量，在水位上涨至汽包的中部水位时关闭;倘若转炉进行吹氧时，便将其调整至双冲量的自动调控方式。为了保证锅炉系统能够安全运转，技术人员就应当在操作程序与设备当中，配置安装相关联锁报警装置，在水位过高或者过低的情况下实施报警。除此之外，控制系統还应当同放散阀与水泵相关联，要按照汽包中的压力状况、汽包实时水位状况，在第一时间内调控各个放散阀的开关和给水泵的补水量，从而满足锅炉水位的监控、调节、预警的自动化控制效果[2]。实际上，针对锅炉系统所开展的汽包水位调控工作，主要是依靠改变给水流量的方式来进行。为此，一方面，想要充分控制好锅炉中的水位，就应当对其进行实时监控。锅炉在常规运行期间，对其展开的监测工作，需要将就地水位计作为标准，平衡好各个因素间的关系，确保汽包水位稳定。另一方面，想要确保监测指示计更加准确，就需要同就地水位计予以校对，还要对水位报警等设施进行定期检验。

4结束语

综上所述，在对锅炉中的汽包水位，展开自动化控制的过程中，技术人员应当综合考虑多方面的因素。要以水位控制的原理为重要参考，考虑三种不同控制方式的优劣与适用性，再联系生产工作过程中的实际情况，科学合理地开展水位控制工作，从而确保锅炉运行效果，促进汽包水位控制工作高效稳定进行。

参考文献

[1] 郝永锋，陈翅鹏.1、2号炉汽包水位自动控制系统逻辑优化[J].百科论坛电子杂志，2018（19）：310.

[2] 张福伟，张福艳.热工自动控制在火力发电厂汽包水位上的应用[J].中国科技纵横，2020（1）：144-145.