真空制盐蒸发罐液位控制解析
发布时间：2019-05-14 发布作者：
摘要：中盐镇江盐化有限公司60万t/a真空制盐装置蒸发罐液位控制方案是先测量出相关高度的物料压力值，进入到DCS控制系统中，在程序中代入相关公式，计算出液位高度。由DCS控制系统中的PID控制器对现场自动阀门进行调节，从而达到了蒸发罐液位自动控制的目的。
真空制盐装置在生产运行中，蒸发罐液位的控制是制盐蒸发工艺中一个十分重要的指标，如果液位过高会减弱液体蒸发，降低蒸发制盐生产能力，严重时还会造成物料翻罐，不仅使系统工况恶化，影响冷凝水水质，而且还会加剧对设备的腐蚀。液面过低，会增加循环泵电机负荷，严重时造成液压不够而引起物料在加热室换热管内沸腾，加剧盐垢的生成，使加热管堵塞，使生产工况恶化而被迫停产。基于以上原因，蒸发罐液位的控制为制盐生产管理者和操作者所重视。中盐镇江盐化有限公司利用DCS微机控制系统来监控蒸发罐液位，取得了良好的效果。
1设置与蒸发罐相关的测量仪表
(1)控制精准的前提条件必须是测量准确。生产中为蒸发罐设置了三个差压变送器，来测量蒸发罐不同部位的压力值(如图1)：分别是P1、P2、P3，根据公式(1)计算出密度P的值，然后带人到公式(2)中得出液位的高度。
(2）根据蒸发罐内卤水结晶析出的工艺特性，为P2，飞安装冲洗水，冲洗变送器的接被膜片，控制冲洗水量，并用孔板做隔离。考虑到系统中的氯离子腐蚀因素，变送器膜片采用哈氏合金等耐腐耐磨材质。
(3）设置流量计，根据工艺要求，蒸发罐在正常运行时，分别有上效转料卤水、淘洗卤水、原料卤水进入到蒸发罐内，还有盐浆排出与转料卤水排出，共设置了五台电础流量计来测量进出蒸发罐的的物料量。在电磁流量计的选型上，要求流量计内衬PFA,L耍是考虑蒸发罐内存在真空环境，同时内衬PFA耐冲刷。建议选择双频励磁或高频励磁一体化型。
2设置控制阀
对进入到蒸发罐的卤水和排出的盐浆与转出的卤水设置控制阀，以控制进出体积流量。根据卤水易结晶的恃性，选择带自清洁功能的V-BAL球阀。要求做金属密封，泄漏等级达到V级。阀座材料要求为316L，做部分堆焊斯太莱合金；阀芯材料也是为316L，整体做喷涂碳化鸽处理，硬度基本达到洛氏70度。
3设置PlD调节
工艺要求液位稳定，也就是要求进出蒸发罐的物料流量体积平衡。根据进入蒸发罐的上效卤水量F2、淘洗卤水量飞和蒸发罐排出盐浆量F1、转出卤水量飞，以控制补充进入到蒸发罐内的原料卤水量飞维持液位稳定，如图20
现场的差压变送器和电磁流量计测量数值统一转化为DC4mA~20mA标准电流信号，通过控制系统的输入模块迸入到DCS的控制器中，经DCS程序中的PJD控制器运算处理的，由DCS输出模块传出DC4mA~20mA给现场控制阀门，控制现场控制阀门的阀门开度，以控制进出蒸发罐内的物料，达到总量平衡，保持掖位的稳定。
在DCS控制系统中，PIO调机器的CP值，TR匾和TD值需要经系统调试不断地调整，直到装置稳定方可较终确定，完成PIO整定（如图3）。DCS操作员只需要在控制室内的操作员站上的相关界面内输入正确工艺设定值，直口（图的。DCS控制系统即可根据现场的
电磁流量计和差压变送器测量的当前值，计算出当前的被位状态与工艺设定值的差量，同时得出需要补偿卤水进料体积流量，控制自控阀门的开度，并不断和目标值进行比较，适时反馈给DCS控制器，及时修正参数，整个控制过程形成了闭环链路，达到稳定可靠地控制蒸发罐物料液位了。
中盐镇江盐化有限公司60万νa真空制盐装置为五效蒸发盐硝联产工艺，自2013-01开车运行Ia有余，一直平稳。液位控制安全可靠，装置刷罐周期达到了3个月，每次只要2d，延长了装置的有已超80万t，取得了良好的经济效益。
4常见问题原因分析及解决方法
在该装置调i式初期，蒸发罐的被位稳定性有时出现明显波动，有时DCS显示的也不一定是罐内的真实值，这也暴露出液位控制系统一些不足。分析原因如下。
(1）变送器被冻
公司处在长江岸边，开车调试期是1a内较寒冷的阶段，2013-01的平均气温在0"C：以下，再加上江边风大，设置在室外蒸发罐顶部高达＋45m的P，变送器取V,草；管冷凝水被冻住，致使该变送器失效。针对此原因，我们为变送器的取源管做了电伴热井增加了外保温层。在2014-01平均气温在0℃以下的情况下，没有发生该处变送器被冻，该缺陷得到解决。
(2)P2、P3变送器不能真实测量数值
发生在调试期间，经检查分析，原因有两类：一是变送器冲洗水管道被异物堵塞，清除异物后正常；二是陀、p3测量的分别是蒸发罐和l循环管内的卤水物料，均为动态模式，同时存在重力因素，测量精度受到影响。工作中绘制出跟踪曲线进行分析，经适当增加补偿后得到解决。
5行业内其他液位测量方法及研究
中盐镇江盐化有限公司60万νa真空制盐装置蒸发罐液位测量方案属于间接测量式。先测量出相关高度的物料压力值，然后代人相关公式计算出液位高度。装置设置的测量点多，一次投资也大。其中只要有一个测量值不准确液位就会产生误差。如果在蒸发罐的顶端增设一个雷达、超声波测量点来校验系统的计算值，及时修正计算误差，则可使控制系统显示的液位更加精准可靠。
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