差压报警装置在高压蒸汽工业锅炉上的应用

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嘉吉粮油(南通)有限公司目前现有-台高压蒸汽工业锅炉 ，由德国OcchipintiGmbH公司于2008年制造，其结构型式为立式直流式锅炉，炉内介质为纯净水，介质封闭式循环，即蒸汽换热后冷凝成水，通过回水管再次进入锅炉进行加热。设计压力为9.5MPa，设计温度为308"(2，蒸发量为6.09t/h，2009年12月投入使用。该锅炉主要用于食用油的提炼系统，为去除食用油中的杂质提供高温高压蒸汽，是食用油生产过程中不可或缺的重要设备。-旦该锅炉发生事故造成停炉或者不能正常运行，都将严重影响企业生产线的正常连续运转，将会对企业造成重大的经济损失。由此可见，确保该高压蒸汽工业锅炉能够长期正常的连续运行，对于其使用单位来说具有重要的经济意义。

影响锅炉正常运行的因素有很多，例如磨损、腐蚀、超温、超压、缺水等等。

对于本文中所研究的锅炉来说，影响其正常运行的最主要因素是水位波动。根据嘉吉粮油(东莞)有限公司的不完全统计，该公司同类型锅炉自20021z投用，截止到2011年12月，耿生非计划停炉十七次，其中十-次是由于水位波动，造成低水位假象，从而引发锅炉的低水位自动保护装置动作，造成锅炉的停炉。因此，减少此类事件发生的次数和频率，是减少该类型锅炉非计划停炉的重要因素。

鉴于以上的分析，我们提出-种在该锅炉的回水管上增加-套差压报警连锁装置的改进方案。希望借助该系统，在锅炉水位发生波动时，在低水位保护连锁装置动作之前，提前发出警报，并采取-系列连锁动作，从而减少因低水位假象引起的停炉事故。下面，详细介绍-下这套装置的工作原理。

1.安装差压报警连锁装的目的目前，该台锅炉上已经安装了-套报警连锁装置，简称为CSD系统。这套报警连锁系统已经被证明是可靠有效的，仅有在极个别的情况下发生过错误报警。例如，在水位电极的顶部，由于有盐分的堆积，从而造成在有水的状态下发出低水位”的报警信号。但是它的局限性在于-旦该系统发生作用，其连锁动作只能导致锅炉的停止运行，必须在故障消除后手动开启锅炉。

差压报警装置将会为锅炉提供-套不同于CSD-I"[cTJ(位的安全保护系统，它具备连续监测的能力。当回水管中的水位开始下降时，不管锅炉里有多少水，其水位下降的速度是非常迅速的，因为锅炉内部的水位也在迅速下降。与传统的水位开关相比，这套装置将有助于更早的发现水位的下降，更及时的采取相应574 l科技博览图1的修复措施。因为这套装置是基于保护层分析( )PA)系统建立的，它会在csD系统发现水位下降之前提前动作，并且在水位恢复后自动回到正常运行的状态，避免造成锅炉的停止运行。

2.装置概况及安装位置该装置需要两个独立的传感器，分别为高压传感器(LITp)和低压传感器(LITs)。高压传感器应安装在锅炉底部与回水管垂直的位置，低压传感器应安装在脱臭塔以下三米范围之内。

2.1 传感器的参数如下：精度等级-高于0.025%；类型-电子远程传感器；压力范围--14.2to20001i(-0.98tol37.9bar)；隔离膜片材质-316L；传感器的输出范围-4-20mA。

2.2传感器压力变送器的参数如下：连接型式-直接安装；制造标准-ANsI/ASMEB16.5；密封型式-法兰连接；法兰材料-316L；隔膜材料-316L；3.报警参数的设如图IN示，水位A为锅炉正常运行时所要求的满水水位，水位B为锅炉运行时c 系统报警的水位。这两个水位高度均已在锅炉的安装说明书中加以标注和说明。本差压报警连锁系统的报警水位设置在正常满水水位以下，距离A水位的距离为三分之-A到B的高度，动作水位设置在报警水位以下，距离A水位的距离为三分之二A到B的高度。

系统报警及动作的延时不应超过 钟。连锁装置的具体动作为关闭天然气主气阀，停止燃料的供应，然后关闭燃烧器。待水位恢复正常后，自动开启燃烧器，开启天然气主气阀，使燃烧器恢复至正常的运行状态。

此外，如果传感器的损耗超t4rna，或者控制器、显示器、内部硬件开关造成超过3.8mA的损耗，应发出错误信号，以便于提高该控制系统的控制精度。

4.安装该系统的注意事项在安装该报警连锁系统时，应注意以下事项：(1)低压传感器的安装位置必须在脱臭塔3米范围以内，(2)低压传感器必须倒置安装，以利于蒸汽压力更均衡的作用与压力传感器表面，(3)如果传感器安装在水平的管道 ，其位置应为3点或9点方向，并且与介质流动的相反方向形成微小的夹角，(4)使用的螺栓和螺母要确保是经过热处理的，防止其因高温发生失效。

上述介绍的差压报警连锁系统，是利用介质流动产生的压差原理，通过监测回水管顶部和底部的压差，进而转化成监测回水管中水位的位置。-旦回水管中的水位低于系统设置的水位，报警和连锁装置将进行相应的动作，从而保证锅炉的正常连续运行。这套报警连锁装置区别于传统水位开关的最大优点在于，当锅炉水位恢复正常后，可以自动恢复燃烧器的正常运行，不需要进行人工的操作。从而避免因长时间停炉造成供汽中断，影响生产线的正常运转，减少使用单位的经济损失。

该系统目前存在的缺陷是，报警水位和动作水位仅是-种理想化的设置，缺乏理论基打者经验数据的支撑，并且允许的水位波动范围较小，容易引起该装置的频繁动作。在今后的工作实践中，应对水位的实际波动情况进行记录，在数据积累到足够多的情况下，可以对水位进行重新设置，实现该系统的进-步优化。