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，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沸騰，加劇鹽垢的生成，使加熱管堵塞，使生產工況惡化而被迫停產�；�于以上原因，蒸發(fā)罐液位的控制為制鹽生產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。考慮到系統(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。

    (3）設置流量計，根據(jù)工藝要求，蒸發(fā)罐在正常運行時，分別有上效轉料鹵水、淘洗鹵水、原料鹵水進入到蒸發(fā)罐內，還有鹽漿排出與轉料鹵水排出，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，要求流量計內襯PFA,L耍是考慮蒸發(fā)罐內存在真空環(huán)境，同時內襯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、轉出鹵水量飛，以控制補充進入到蒸發(fā)罐內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調機器的CP值，TR匾和TD值需要經系統(tǒng)調試不斷地調整，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的操作員站上的相關界面內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，取得了良好的經濟效益。

4常見問題原因分析及解決方法

    在該裝置調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，開車調試期是1a內較寒冷的階段，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�增加了外保溫層。�?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)生在調試期間，經檢查分析，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，經適當增加補償后得到解決。

5行業(yè)內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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