1概述加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)利用爐外汽包、下降管（熱水循環(huán)泵）、分配聯(lián)箱、進(jìn)出口聯(lián)箱、加熱爐水梁立柱、上升管等設(shè)備形成加熱爐熱水循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)加熱爐水梁立柱進(jìn)行冷卻。汽包中產(chǎn)生的飽和蒸汽最大壓力設(shè)計(jì)為1.3 MPa，當(dāng)汽包內(nèi)的飽和蒸汽壓力大于車間蒸汽管網(wǎng)壓力時(shí)，向蒸汽管網(wǎng)送汽。

　　鍋爐按汽包的工作壓力一般分為低壓鍋爐（< MPa）。

    工廠設(shè)計(jì)常用的鍋爐為低壓鍋爐、中壓鍋爐、次高壓鍋爐。

　　以往工程設(shè)計(jì)中，汽包液位僅僅考慮蒸汽密度隨汽包內(nèi)壓力和溫度對(duì)液位測(cè)量值的影響，忽略了液位的差壓變送器差壓值因飽和水溫度和密度變化產(chǎn)生的測(cè)量誤差，導(dǎo)致汽包液位的測(cè)量誤差大，采用其它儀表輔助監(jiān)視汽包液位，使汽包液位測(cè)量系統(tǒng)的性價(jià)比下降，沒有充分利用微機(jī)化智能儀表的優(yōu)勢(shì)。

　　汽包內(nèi)的飽和蒸汽及飽和水的溫度、壓力主要隨爐子冷熱變化而變化，停爐、保溫及加熱生產(chǎn)不同工況對(duì)汽包液位的影響最大。

    汽包液位測(cè)量的介質(zhì)特點(diǎn)為：蒸汽和水的溫度均為飽和溫度，變化范圍：0*C195*C（1.3MPa加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)）、0*C200*C（1.6汽包液位測(cè)量?jī)x表的特點(diǎn)為采用帶雙室平衡容器的差壓變送器。對(duì)差壓變送器進(jìn)行負(fù)遷移后，將汽包的液位變化產(chǎn)生的差壓信號(hào)，以420 mADC直流信號(hào)送給二次儀表顯示汽包液位。

　　本文分析和介紹一種利用多段線性化函數(shù)對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行飽和溫度理想修正和實(shí)際溫度或液位修正差壓信號(hào)，經(jīng)量程換算后，再賦值給液位信號(hào)進(jìn)行顯示、記錄及控制的新方法。其特點(diǎn)在于汽包液位信號(hào)在從0C到汽包的最大工作壓力的飽和溫度范圍內(nèi)均能較準(zhǔn)確地顯示。

　　汽包液位不同溫度的差壓變送器信號(hào)特性。1.1汽包飽和水蒸汽溫度不同對(duì)液位差壓變送器量程及負(fù)遷移的影響因?yàn)轱柡退�的溫度不同，汽包最低液�?500 mm和差壓變送器輸出的4mADC所對(duì)應(yīng)的負(fù)遷移量及量程也不同，這樣最大差壓相差-1322.9 Pa，這是影響汽包液位測(cè)量的主要因素；汽包最高液位在+500mm產(chǎn)生的差壓0Pa相同，對(duì)應(yīng)差壓變送器輸出的20 mADC.故以汽包液位變送器的負(fù)遷移值及量程以0C對(duì)應(yīng)的最大差壓進(jìn)行。其它飽和溫度的飽和水蒸汽產(chǎn)生的差壓值乘以修正系數(shù)K1（或K2）換算到0C的量程上，即通過多段線性化函數(shù)對(duì)差壓測(cè)量值進(jìn)行量程修正，再進(jìn)行差壓量程換算，折成DCS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)值后，賦值給汽包液位變量進(jìn)行記錄及控制等。液位公式為：器量程和DCS系統(tǒng)等的量程為-9.8057Hmax0 Pa；TE為汽包溫度信號(hào)，量程為0C250C；PT為汽包壓力信號(hào)，量程為0這樣使得雙室平衡容器內(nèi)的液位產(chǎn)生的差壓能真實(shí)反應(yīng)汽包不同飽和溫度范圍內(nèi)的液位值，提高了測(cè)量精度及系統(tǒng)的性價(jià)比。

    加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)及鍋爐汽包液位測(cè)量原理圖如所示。圖中Hmax為最大水位，H.為差壓變送器安裝位置到汽包最低水位的垂直高度，Y'為汽包內(nèi)水的密度，Y1為平衡容器內(nèi)水的密度，Y1'為平衡容器內(nèi)水受水的密度Y'、Y1及環(huán)境溫度影響后的密度，Y"為汽包內(nèi)水蒸汽的密度。汽包的水位顯示范圍2汽包液位測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)表加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)及低壓鍋爐汽包液位測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)表差壓變送器的零點(diǎn)必須進(jìn)行負(fù)遷移。0C 200C的遷移量為：根據(jù)飽和水蒸汽的密度和壓力及水的密度，用座標(biāo)進(jìn)行定性分析。

　　由于雙室平衡容器內(nèi)的水位與汽包內(nèi)的液位始終一致，汽包內(nèi)飽和水蒸汽在循環(huán)運(yùn)動(dòng)中，雙室平衡容器內(nèi)的水相對(duì)靜止，且水溫受環(huán)境溫度影響，比汽包內(nèi)的水溫低一些，故必須對(duì)差壓變送器測(cè)量管路實(shí)測(cè)的差壓值進(jìn)行有效的修正。對(duì)此方法有兩種。

　　第一種：以汽包的就地水位計(jì)讀數(shù)為標(biāo)定值，對(duì)修正系數(shù)K1的理想值進(jìn)行實(shí)際修正，形成一組K2值，經(jīng)多段線性化函數(shù)對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行修正，使DCS系統(tǒng)的汽包液位值與汽包就地水位計(jì)讀數(shù)值一致。液位公式為：4DCS系統(tǒng)或可編程序控制器作汽包液位顯示的設(shè)計(jì)步驟DCS系統(tǒng)或可編程序控制器作加熱爐汽化冷卻系統(tǒng)及低壓鍋爐汽包液位顯示的設(shè)計(jì)步驟。

    第二種：在平衡容器到液位差壓變送器的測(cè)量正室管路上安裝鎧裝熱電阻，溫度信號(hào)TX送DCS系統(tǒng)，量程0C250C，用K1修正系數(shù)構(gòu)成多段線性化函數(shù)對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行修正。液位公式為：LILTXK1（TX）/9.8057Hmax+1（3）

　　設(shè)置汽包液位差壓變送器的量程：-9805.7 Pa0Pa（最大負(fù)遷移值）在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位差壓變送器的變量LT量程：-9805.7Pa0Pa（最大負(fù)遷移值）在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包壓力的變量PT量程：0在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包溫度熱電阻的變量TE在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位差壓變送器測(cè)量管路熱電阻的變量TX量程：0C350C在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位的中間變量LY量程：01（與DCS系統(tǒng)等內(nèi)部電信號(hào)變化范圍一致）在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位的變量LI量程：在DCS系統(tǒng)等中設(shè)置多段線性化函數(shù)；或汽包溫壓K1在DCS系統(tǒng)等中設(shè)置多段線性化函數(shù)；汽包壓力K3位差壓信號(hào)進(jìn)行壓力、溫度修正、量程換算及賦值）若汽包液位信號(hào)LI的讀數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)汽包就地指示的讀數(shù)誤差大于15mm，則對(duì)K1值進(jìn)行修正得到K2，使其液位值相等

    2設(shè)置汽包液位差壓變送器的量程：-9805.7 Pa0Pa（最大負(fù)遷移值）在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位差壓變送器的變量LT量程：-9805.7Pa0Pa（最大負(fù)遷移值）在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包壓力的變量PT量程：0在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包溫度熱電阻的變量TE在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位差壓變送器測(cè)量管路熱電阻的變量TX量程：0C200C在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)置汽包液位的變量LI量程：在DCS系統(tǒng)等中設(shè)置多段線性化函數(shù)；或汽包溫壓K1=f（TE）、在DCS系統(tǒng)或可編程序控制器中設(shè)：LI =K1XLT/9805.7+1（對(duì)變送器的差壓信號(hào)進(jìn)行溫度修正、量程換算及賦值）若汽包液位信號(hào)LI的讀數(shù)與現(xiàn)場(chǎng)汽包就地指示的讀數(shù)誤差大于15mm，則對(duì)K1值進(jìn)行修正得到K2，使其液位值相等DCS系統(tǒng)或可編程序控制器作中壓鍋爐、次高壓鍋爐汽包液位顯示的設(shè)計(jì)步驟（見表2）。

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