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磁翻板液位計在乏汽回收技術(shù)在制氫裝置中進行現(xiàn)場液位的測量與控制
磁翻板液位計是一種特別適合于各類罐體液位測量的液位儀表,，其測量結(jié)果不僅可以現(xiàn)場觀測更可以實現(xiàn)信號的遠傳輸出，論述了磁翻板液位計參與的熱力除氧乏汽收購技術(shù)在制氫裝置的應(yīng)用，即是通過磁翻板液位計配備了遠傳變送器片面加以實現(xiàn)其功能的,，本文一并介紹了乏汽收購技術(shù)的原理,、構(gòu)造及自動控制的現(xiàn)。PLC技術(shù),、XST系列儀表與變頻控制的結(jié)合,，使得乏汽收購系統(tǒng)得到*優(yōu)化的控制。同時結(jié)合本單位乏汽收購系統(tǒng)革新的實例,，詳細分析了革新的經(jīng)濟效益,。
乏汽通常指具有熱勢能的蒸汽在經(jīng)過做功之后，將其熱勢能轉(zhuǎn)化為動能,、勢能或其他形式的能量之后產(chǎn)生的節(jié)余蒸汽,。由于蒸汽經(jīng)過做功發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，其溫度和壓力都變得相對低,，其行使價值就不大,，通常直接排放到大氣中。在凡有使用或生產(chǎn)蒸汽的工業(yè)企業(yè)都建有鍋爐,，如石化和發(fā)電企業(yè),。蒸汽生產(chǎn)過程中，鍋爐上水的除鹽水含氧量要求極低,，通常的做法是采用蒸汽加熱除鹽水消除氧氣的方式進行,，即采用熱力除氧,。這種消除含氧的方式簡單,、可靠且*，但同時大量的蒸汽也隨著廢氣一起被排放,。這些被排放的蒸汽雖然溫度和壓力都相對低,，但仍舊含有熱勢能，長期排放會造成大量能源浪費,。如果能將這些具有一定熱勢能的蒸汽有效收購加以行使,，同時又能將水中逸出的氣體排去，不僅能為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益還可以減少對環(huán)境的熱污染,。
1,、乏汽收購的應(yīng)用與實現(xiàn)的背景
煉油部制氫裝置兩臺除氧器，除氧溫度為104左右,，外排乏汽壓力為0.015MPa,，除氧器的上水溫度在90左右，流量20t/h左右,，乏汽外排管徑為DN50,，外排乏汽的流量在2t/h左右。大量的蒸汽同氧氣一起被排放到大氣中。因此,，將乏汽全部收購行使是十分必要的,，給除氧器增上了一套乏氣收購裝置，做好節(jié)能減排,、節(jié)能降耗,。
2、項目實施的必要性
本項目屬于節(jié)能減排項目,，增上乏汽收購裝置,，可將除氧器外排的乏汽100%收購，收購水可作為除氧器補水,。項目實施后,，不僅可獲得良好的經(jīng)濟效益，還可消除熱污染和噪音污染,，是值得實施的項目,。
1）改善除氧效果：本裝置采用除鹽水的水為動力，并行使原除氧器的排汽對進水進行除氧,，同時將原定排汽中的氧氣排掉,，這就使得安裝本裝置后的除鹽水進水中的總氧含量低于安裝前的除鹽水進水中的總氧含量。同時,，由于本裝置可將定排的乏汽*收購,，故可得到更優(yōu)質(zhì)的除鹽水。由此可見,，本裝置對改善現(xiàn)場熱能浪費有很好的作用,。磁翻板液位計即是安裝于本裝置的分離器罐體以外的。
2）降低職工勞動強度和操縱危險：避免職工頻繁上下除氧平臺操縱排汽閥,，避免被燙傷的危險,。
3）消除熱污染和噪音污染：安裝本裝置后，很遠就能瞥見的“白龍”沒有了,，很遠就能聽見的噪音消除了,。
3、乏汽收購技術(shù)原理
乏汽收購系統(tǒng)是通過對余汽進行射吸收購,，收購凝液及熱勢能,，對其進行再次行使。其原理是將補充進除氧器的除鹽水改變路由使其進入KLAR動力頭,，動力頭里面由于噴嘴處的縮徑,，除鹽水在壓力的作用下通過噴嘴發(fā)生噴射產(chǎn)生負壓，負壓使除氧器排放的乏汽被吸入動力頭 ,，如圖1所示,，同時除鹽水和乏汽進行熱量交換并混合,，即乏汽被冷凝，除鹽水被加熱,。然后混合后的流體再進入到系統(tǒng)中,。這樣行使了乏汽提高了鍋爐的給水溫度的同時使其得到凝結(jié)，減少除氧器蒸汽量,，達到了收購行使乏汽和熱勢能的目的,。工藝原理如圖2所示。
4,、乏汽收購裝置控制系統(tǒng)的組成
乏汽收購過程控制的基本任務(wù)是在保證收購系統(tǒng)安全運行的前提下,，有效收購乏汽所帶的余熱。但它的控制系統(tǒng)卻相對簡單,，由XST系列儀表控制閥位,、PLC系統(tǒng)實現(xiàn)液位聯(lián)鎖功能。
XST系列儀表采用單片機嵌入式組合設(shè)計,，硬件擴充性強,，可與各類模擬量輸出的變送器配合，組成溫度,、壓力,、流量、液位,、等測量或控制回路,。
乏汽收購系統(tǒng)液位控制采用磁翻板液位計配備液位變送器，將凝液罐液位信號轉(zhuǎn)換成4mA～20mA信號傳給XST儀表,，XST儀表設(shè)定零點,、量程，既能顯示實際液位,，又能將設(shè)定值和測量值作相對,，輸出4mA～20mA信號傳給變頻器,，因其采用正作用,，故液位越高，電流越大,，變頻器輸出也就也大,，電機帶動泵的轉(zhuǎn)速就越大。但在實際應(yīng)用中,，XST儀表的控制性能不是很好,，參數(shù)整定性能較低，導(dǎo)致液位顛簸較大,。因XST儀表不能進行PID參數(shù)整定,，只能在變頻器上做文章,，*終將變頻器內(nèi)有關(guān)的升降速的時間參數(shù)減小，即每次液位將要下降到控制指標(biāo)時,，變頻器的輸出信號不再是升速,；而液位將要上升到控制指標(biāo)時，變頻器的輸出信號不再是降速,。從而使原顛簸為270mm～550mm的范圍,，減小到350mm～450mm的范圍并呈現(xiàn)周期變化。從而建立了XST系列儀表與變頻器間的控制回路,，使乏汽收購系統(tǒng)的整體運行得到*優(yōu)化的控制,。
5、乏汽收購裝置控制原理
控制對象系統(tǒng)如圖3所示,，主要控制參數(shù)包括分離罐液位高報（LH）,、正常液位（L）、液位低報（LL）以及除氧器壓力（P）,。主要的執(zhí)行機構(gòu)為進水控制閥（Vi）,、變頻控制器（Bf）。液位應(yīng)控制在正常液位（L）左近,，偏離L則由XST儀表控制變頻器,，調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速，以保持水罐的液位,。液位由磁翻板液位計顯示,，并遠傳到中控室及時監(jiān)控。
1）當(dāng)分離罐內(nèi)無除鹽水時,，磁翻板液位計將信號通過XST儀表傳至PLC系統(tǒng),，PLC輸出聯(lián)鎖信號不允許泵啟動；微開Vi閥,，除鹽水液位達到LL以上時,，PLC輸出信號給Bf，使泵以變頻器的頻率運行,，這時泵以較低轉(zhuǎn)速開始運轉(zhuǎn),。
2）當(dāng)水泵啟動后，漸漸打開Vi閥,，除鹽水通過動力頭對乏氣產(chǎn)生射吸,。當(dāng)除鹽水液位達到L時，液位由XST儀表進行控制,。
3）當(dāng)液位超過LH時,，PLC輸出聯(lián)鎖信號，讓泵以工頻速度運轉(zhuǎn),，并啟動備泵,，直到液位降至LH以下5s后,，停備泵。為保證控制的平穩(wěn),，若液位已經(jīng)降至L,，直接停備泵。
4）當(dāng)乏汽收購系統(tǒng)不能正常運行時,，如除氧器壓力P超高,，通過壓力開關(guān)及PLC控制，安全閥（Vs）會自動打開將乏汽排放大氣,。
6,、制氫裝置乏汽收購裝置經(jīng)濟效益分析
乏汽收購系統(tǒng)自投入運行以來，無需專人操縱,，生產(chǎn)運行平穩(wěn),，除氧指標(biāo)合格，乏汽幾乎全部得到收購行使,，節(jié)能效益明顯,。根據(jù)革新前后各項參數(shù)對比計較，每年就可節(jié)約成本超百萬元,，如表1所示,。綜述：制氫裝置兩臺除氧器的乏汽通過動力頭的射吸作用，將乏汽冷凝成水,，共收購乏汽量2t/h,，按年8000h，一年節(jié)約冷凝水價值17.52萬元,，一年折合節(jié)約標(biāo)煤價值116.87萬元,，兩臺乏汽收購裝置年電耗及維護費、固定資產(chǎn)折舊費用合計17.87萬元,，設(shè)備采購及安裝建設(shè)投資133.86萬元,，年收購效益116.52萬元，約14個月即可收回投資成本,。裝置至少可運行10年以上,，10年經(jīng)濟總效益將加倍明顯，可見是值得實施的項目,。
7,、結(jié)論
除氧器乏汽收購系統(tǒng)有良好的氧氣分離能力，以保證冷凝水的含氧量不高于待除氧補充脫鹽水中濃度,，保證除氧器除氧效果；不僅收購熱能,，而且能將冷凝水直接回輸?shù)匠跛到y(tǒng)中,。
總之,，乏汽收購系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運行安全可靠,，貼近實際生產(chǎn)需要,，除氧效果良好，電氣智能化程度高,，投資少但經(jīng)濟效益明顯,，符合未來發(fā)展趨勢的需要，是一種值得人們?nèi)リP(guān)注的節(jié)能新技術(shù),。