摘要：中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司60萬t/a真空制鹽裝置蒸發(fā)罐液位控制方案是先測量出相關高度的物料壓力值，進入到DCS控制系統(tǒng)中，在程序中代入相關公式，計算出液位高度。由DCS控制系統(tǒng)中的PID控制器對現(xiàn)場自動閥門進行調(diào)節(jié)，從而達到了蒸發(fā)罐液位自動控制的目的。

    真空制鹽裝置在生產(chǎn)運行中，蒸發(fā)罐液位的控制是制鹽蒸發(fā)工藝中一個十分重要的指標，如果液位過高會減弱液體蒸發(fā)，降低蒸發(fā)制鹽生產(chǎn)能力，嚴重時還會造成物料翻罐，不僅使系統(tǒng)工況惡化，影響冷凝水水質(zhì)，而且還會加劇對設備的腐蝕。液面過低，會增加循環(huán)泵電機負荷，嚴重時造成液壓不夠而引起物料在加熱室換熱管內(nèi)沸騰，加劇鹽垢的生成，使加熱管堵塞，使生產(chǎn)工況惡化而被迫停產(chǎn)�；谝陨显颍舭l(fā)罐液位的控制為制鹽生產(chǎn)管理者和操作者所重視。中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司利用DCS微機控制系統(tǒng)來監(jiān)控蒸發(fā)罐液位，取得了良好的效果。

1設置與蒸發(fā)罐相關的測量儀表

    (1)控制精準的前提條件必須是測量準確。生產(chǎn)中為蒸發(fā)罐設置了三個差壓變送器，來測量蒸發(fā)罐不同部位的壓力值(如圖1)：分別是P1、P2、P3，根據(jù)公式(1)計算出密度P的值，然后帶人到公式(2)中得出液位的高度。

    (2）根據(jù)蒸發(fā)罐內(nèi)鹵水結晶析出的工藝特性，為P2，飛安裝沖洗水，沖洗變送器的接被膜片，控制沖洗水量，并用孔板做隔離�？紤]到系統(tǒng)中的氯離子腐蝕因素，變送器膜片采用哈氏合金等耐腐耐磨材質(zhì)。

    (3）設置流量計，根據(jù)工藝要求，蒸發(fā)罐在正常運行時，分別有上效轉(zhuǎn)料鹵水、淘洗鹵水、原料鹵水進入到蒸發(fā)罐內(nèi)，還有鹽漿排出與轉(zhuǎn)料鹵水排出，共設置了五臺電礎流量計來測量進出蒸發(fā)罐的的物料量。在電磁流量計的選型上，要求流量計內(nèi)襯PFA,L耍是考慮蒸發(fā)罐內(nèi)存在真空環(huán)境，同時內(nèi)襯PFA耐沖刷。建議選擇雙頻勵磁或高頻勵磁一體化型。

2設置控制閥

    對進入到蒸發(fā)罐的鹵水和排出的鹽漿與轉(zhuǎn)出的鹵水設置控制閥，以控制進出體積流量。根據(jù)鹵水易結晶的恃性，選擇帶自清潔功能的V-BAL球閥。要求做金屬密封，泄漏等級達到V級。閥座材料要求為316L，做部分堆焊斯太萊合金；閥芯材料也是為316L，整體做噴涂碳化鴿處理，硬度基本達到洛氏70度。

3設置PlD調(diào)節(jié)

    工藝要求液位穩(wěn)定，也就是要求進出蒸發(fā)罐的物料流量體積平衡。根據(jù)進入蒸發(fā)罐的上效鹵水量F2、淘洗鹵水量飛和蒸發(fā)罐排出鹽漿量F1、轉(zhuǎn)出鹵水量飛，以控制補充進入到蒸發(fā)罐內(nèi)的原料鹵水量飛維持液位穩(wěn)定，如圖20

    現(xiàn)場的差壓變送器和電磁流量計測量數(shù)值統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為DC4mA~20mA標準電流信號，通過控制系統(tǒng)的輸入模塊迸入到DCS的控制器中，經(jīng)DCS程序中的PJD控制器運算處理的，由DCS輸出模塊傳出DC4mA~20mA給現(xiàn)場控制閥門，控制現(xiàn)場控制閥門的閥門開度，以控制進出蒸發(fā)罐內(nèi)的物料，達到總量平衡，保持掖位的穩(wěn)定。

    在DCS控制系統(tǒng)中，PIO調(diào)機器的CP值，TR匾和TD值需要經(jīng)系統(tǒng)調(diào)試不斷地調(diào)整，直到裝置穩(wěn)定方可較終確定，完成PIO整定（如圖3）。DCS操作員只需要在控制室內(nèi)的操作員站上的相關界面內(nèi)輸入正確工藝設定值，直口（圖的。DCS控制系統(tǒng)即可根據(jù)現(xiàn)場的電磁流量計和差壓變送器測量的當前值，計算出當前的被位狀態(tài)與工藝設定值的差量，同時得出需要補償鹵水進料體積流量，控制自控閥門的開度，并不斷和目標值進行比較，適時反饋給DCS控制器，及時修正參數(shù)，整個控制過程形成了閉環(huán)鏈路，達到穩(wěn)定可靠地控制蒸發(fā)罐物料液位了。

    中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司60萬νa真空制鹽裝置為五效蒸發(fā)鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝，自2013-01開車運行Ia有余，一直平穩(wěn)。液位控制安全可靠，裝置刷罐周期達到了3個月，每次只要2d，延長了裝置的有已超80萬t，取得了良好的經(jīng)濟效益。

4常見問題原因分析及解決方法

    在該裝置調(diào)i式初期，蒸發(fā)罐的被位穩(wěn)定性有時出現(xiàn)明顯波動，有時DCS顯示的也不一定是罐內(nèi)的真實值，這也暴露出液位控制系統(tǒng)一些不足。分析原因如下。

(1）變送器被凍

    公司處在長江岸邊，開車調(diào)試期是1a內(nèi)較寒冷的階段，2013-01的平均氣溫在0"C：以下，再加上江邊風大，設置在室外蒸發(fā)罐頂部高達＋45m的P，變送器取V,草；管冷凝水被凍住，致使該變送器失效。針對此原因，我們?yōu)樽兯推鞯娜≡垂茏隽穗姲闊峋黾恿送獗貙�。�?014-01平均氣溫在0℃以下的情況下，沒有發(fā)生該處變送器被凍，該缺陷得到解決。

(2)P2、P3變送器不能真實測量數(shù)值

    發(fā)生在調(diào)試期間，經(jīng)檢查分析，原因有兩類：一是變送器沖洗水管道被異物堵塞，清除異物后正常；二是陀、p3測量的分別是蒸發(fā)罐和l循環(huán)管內(nèi)的鹵水物料，均為動態(tài)模式，同時存在重力因素，測量精度受到影響。工作中繪制出跟蹤曲線進行分析，經(jīng)適當增加補償后得到解決。

5行業(yè)內(nèi)其他液位測量方法及研究

    中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司60萬νa真空制鹽裝置蒸發(fā)罐液位測量方案屬于間接測量式。先測量出相關高度的物料壓力值，然后代人相關公式計算出液位高度。裝置設置的測量點多，一次投資也大。其中只要有一個測量值不準確液位就會產(chǎn)生誤差。如果在蒸發(fā)罐的頂端增設一個雷達、超聲波測量點來校驗系統(tǒng)的計算值，及時修正計算誤差，則可使控制系統(tǒng)顯示的液位更加精準可靠。

 

 

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