寧鋼水處理液位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用完善.docx

1、寧鋼水處理液位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用完善張建蓉，趙鵬（寧波鋼鐵股份有限公司，浙江寧波315800）【摘要】根據(jù)寧鋼不同水系統(tǒng)液位計使用情況，總結(jié)出各種液位計用于不同場合的利弊，并通過對液位監(jiān)測系統(tǒng)的陸續(xù)改造，確定了液位監(jiān)測系統(tǒng)要根據(jù)不同的水系統(tǒng)、生產(chǎn)的重要性、工藝聯(lián)鎖條件等因素來綠合選定。通過近幾年液位監(jiān)測系統(tǒng)的不斷改進、完善及精心維護，現(xiàn)有的水處理液位監(jiān)測系統(tǒng)運行穩(wěn)定，能夠滿足現(xiàn)場實際需求。關(guān)健詞】水處理：液位計；超聲波：帶達(dá)式；靜壓式：液位監(jiān)測系統(tǒng)【中圖分類號】TH715【文獻標(biāo)識碼】B【文章編號】1006-676412021）02-0063-04【開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OS1D）Applic

2、ationandImprovementofWaterTreatmentLevelMonitoringSysteminNingboSteelZHANGJianrong,ZHAOPeng(NingboIron&SteelCo.,Ltd.,Ningbo,Zhejiang315800,China)AbstractAccordingtotheusageofliquidlevelmetersindifferentwatersystemsofNigboSteel,theadvantagesanddisadvantagesofvariousliqudlevelmetersusedindifferedo

3、ccasionsaresummarized.Bycontinuoustransfbrmati)noftheliquidlevelmonitoringsycm,itisdctcminedthattheqiiidlevelmonitoringsyseitishoidbecomprehensivelysheetedacordingtodifferentwatersystems,theimportanceofpinduction,processinterlock-iigconditionsandetherfactors.Throughcontinuousimprovement,perfectionan

4、dcarefulnairtenanceoftheIquidlevelm<nStoringsteminecentyears,theexistingwatertreat-nvntliquidlevelmonitoringsystemhasninstablyandcanmeettheactualneedsoftheproditlionstc.Keywords】watertreatment;liquidleveltypliquidlevelmonitoingsystem刖s寧鋼水處理主要包括煉鐵水處理、煉鋼水處理、軋鋼水處理、中央污水處理4大水處理系統(tǒng)，每個水處理系統(tǒng)中都設(shè)有不同的子系統(tǒng)構(gòu)成，每

5、個子系統(tǒng)里都設(shè)有儲水池。根據(jù)工藝要求儲水池乂分為敞開式、封閉式和半封閉式，在項目初期設(shè)計階段，儲水地的液位計全部是超聲波液位計。在敞開式儲水池上，超聲波液位計的測量精度受周邊環(huán)境及現(xiàn)場安裝因素的影響相對較小；而在封閉式儲水池和半封閉式儲水池上，超聲波液位計的測量精度受兩者的影響比較大。經(jīng)常發(fā)生液位計的測量數(shù)值出現(xiàn)頻繁波動、示值不變、虛假值等異常現(xiàn)象，曾發(fā)生過多起因液位計測量值錯誤導(dǎo)致儲水池抽空、meter;ultrasonic;radartype;staticpressurec;水泵進氣、異常的聯(lián)鎖啟動、液位異常報警等現(xiàn)象。此類故障給整個水系統(tǒng)的正常生產(chǎn)帶來了極大隱患,也給主生產(chǎn)線帶來了一定程

6、度的損失。1現(xiàn)場存在的問題寧鋼水處理系統(tǒng)2003年開工建設(shè)，2007年各系統(tǒng)陸續(xù)建成投產(chǎn)。最初出現(xiàn)故障現(xiàn)象較多的是液位監(jiān)測數(shù)值的異常波動，后面陸續(xù)出現(xiàn)液位計監(jiān)測數(shù)值死值，所測數(shù)值與水池液位實際值不符等現(xiàn)象。當(dāng)儲水池液位計突然出現(xiàn)異常，會導(dǎo)致水池不能自動補水，水井水位低至送水泵吸入口，水泵進氣無法送水；液位過低也會導(dǎo)致水泵出力不足，無法正常調(diào)節(jié)水量；液位監(jiān)測數(shù)值與實際水池實際液位不符，導(dǎo)致液位計與水池補水閥聯(lián)鎖異常啟動，水池補水全部溢流，液位異常報警?，F(xiàn)場不同儲水池液位計安裝示意見圖1。®封閉式水池(b)半封閉式儲水池(c)敞開式儲水池圖1現(xiàn)場不同儲水池液位計安裝示意圖1.1 全封閉儲

7、水池中央、污水系統(tǒng)中的清水池和軟水池就是全封閉儲水池。超聲波液位計如圖1(a)所示安裝。最初出現(xiàn)問題的是軟水池的液位計。故障現(xiàn)象為后臺監(jiān)控畫面HMI上的液位示值一直異常波動，起初判斷是現(xiàn)場儀表信號受到干擾，但控制系統(tǒng)的其它儀表信號都顯示正常；到達(dá)現(xiàn)場后，將液位計儀表井打開現(xiàn)場檢查超聲波液位計電壓及顯示正常，檢查到液位計探頭時，發(fā)現(xiàn)液位U探頭上凝結(jié)著密密麻麻的水珠，擦拭水珠后，液位計測星示值正常。為了排除現(xiàn)場信號干擾所致，將液位計里“抑制干擾信號”功能投入，在PLC的信號輸入端增設(shè)信號隔離器，同時對儀表的接地重新進行拆接，但后期又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)生過多次同類故障。1.2 半封閉式儲水池軋鋼水系統(tǒng)中層流

8、泵站的熱水井、煉鐵水系統(tǒng)煤氣洗滌水的冷水井如圖1(b)所示，屬于半封閉式儲水池，此處超聲波液位計也出現(xiàn)過液位測量示值波動的情況，儀表維護人員將探頭上的水珠擦拭后，該故障現(xiàn)象消除。所以排除了液位計信號受到干擾導(dǎo)致的測量示值異常波動。層流泵站的熱水井液位計也因同樣問題，導(dǎo)致生產(chǎn)操作人員沒有及時增開水泵，水位溢出水池后，淹掉了整個層流泵站的所有儀表和電氣設(shè)備，造成軋鋼停機2ho敞開式儲水池?zé)捾堜撍到y(tǒng)的二沉池如圖1(c)所示，屬于敞開式儲水池，同樣采用的超聲波液位計，液位計運行相對穩(wěn)定，很少出現(xiàn)過液位計測量值與實際值不符、測量數(shù)值異常波動等情況。2原因分析2.1安裝位置儀表的現(xiàn)場安裝位置不合理。由于

9、超聲波液位計是利用聲波反射原理實現(xiàn)液位測量的，安裝現(xiàn)場如果有障礙物會影響超聲波發(fā)射和接受，造成信號丟失，影響測量效果。2.2 接線盒密封儀表內(nèi)部電路板受潮導(dǎo)致信號異常。雖然超聲波液位計的防護等級是IP67,但儀表井內(nèi)長期積水潮氣有可能會順著電纜進線口處浸入。2.3 故障排查超聲波液位計本身的故障基本可以排除。因為整個處理過程中未對液位計本身、電源等進行處理只是將探頭上的水珠擦拭干凈。U信號干擾線路干擾，也基本可以排除。線路干擾導(dǎo)致PLC后臺數(shù)據(jù)顯示滿量程，對超聲波液位計本身的接地和信號電纜的屏蔽接地都重新進行了拆接，且加信號隔離器和不加信號隔離器，故障現(xiàn)象無實質(zhì)變化。2.5其它原因外部原因?qū)е?/p>

10、液位測量錯誤。出現(xiàn)問題較多的是封閉式儲水池和半封閉儲水池上的液位計，它們都是安裝在水井上面的人孔內(nèi)或儀表井內(nèi)，外加鐵皮罩防雨，如圖2。儲水池人孔(b)儀表并圖2液位計安裝位置水井水溫一般維持在35°C左右，而環(huán)境溫度隨著季節(jié)變換，春、秋、冬季晝夜溫差較大，在液位計安裝的人孔中不斷有蒸汽冒出，內(nèi)外溫差造成液位計探頭凝露，影響了水位的測量，從而造成儲水池液位測量不準(zhǔn)。綜上所述，造成超聲波液位計測量數(shù)值不準(zhǔn)、信號異常波動的主要原因是：超聲波液位計探頭上有凝露，聲波的發(fā)射和接收受到影響，從而造成液位計的測量值出現(xiàn)異常波動和死值現(xiàn)象。超聲波液位計探頭上易凝露也是其設(shè)備木身不能解決的一個問題，所

11、以改善液位計現(xiàn)場的安裝條件、用其他類別的液位計替代超聲波液位計是可行的解決方案。3改進完善措施為了解決超聲波液位計在上述場合探頭上經(jīng)常凝露的問題，保證液位計正常工作測量，根據(jù)行業(yè)主流液位計的測量應(yīng)用和現(xiàn)場實際環(huán)境，我們計劃采用兩種不同類型的液位計，接觸式液位計和非接觸式液位計進行現(xiàn)場更替，同時對液位計的周圍的環(huán)境進行改善。如將儀表井內(nèi)沉積的雨水直接排到池子里，并提高液位計的安裝支架：儀表本體的電纜進線口加強密封。通過對儀表本身的價格和現(xiàn)場實際環(huán)境、是否參與工藝聯(lián)鎖等進行綜合考慮，最終確定液位計的型號：如液位參與工藝聯(lián)鎖，還需加裝電容式液位開關(guān),提高液位測量的安全性。（1）接觸式液位計，主要以電

12、容式液位計和靜壓式液位計為主。電容式液位計根據(jù)儀表自身的工作性質(zhì)，它只適合于軟水系統(tǒng)和凈循環(huán)水系統(tǒng)中，靜壓式液位計雖然適合濁環(huán)水系統(tǒng)的液位測量，但其在濁環(huán)水系統(tǒng)中的維護量大，需定期對其探頭進行維護，且濁環(huán)水系統(tǒng)中的沉積物必須及時清理，如果探頭被沉枳物淹沒，靜壓液位計也不能正常工作，因此不適合濁環(huán)水系統(tǒng)。（2）非接觸式液位計，以超聲波液位計和雷達(dá)液位計為主。雷達(dá)液位計通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收能量很低的極短的微波脈沖。以光速運行的雷達(dá)波，其運行時通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號，它比超聲波的抗干擾能力強，但價格較高，所以它主要用在有設(shè)備聯(lián)鎖和比較重要的生產(chǎn)場所：其它場所可以選定超聲波液位計。比如在敞開式

13、儲水池中,超聲波液位計運行相對穩(wěn)定。實際運行中如有液位聯(lián)鎖，F(xiàn)L該液位的測量在運行中乂至關(guān)重要，我們在該液位計的安裝位置同時乂加裝電容式液位開關(guān)做低液位報警。如果液位測量值低于安全水位，電容式液位開關(guān)的探頭露出水面，液位開關(guān)觸發(fā)啟動聲光報警器，提示生產(chǎn)運行人員需要到現(xiàn)場進行確認(rèn)，解決了儲水池被抽空的生產(chǎn)事故。表1是寧鋼水處理液位訂選型參考表。（下轉(zhuǎn)第75頁）表1寧鋼水處理液位il選型條件參考表系統(tǒng)儲水池類型工藝更要性是否參與聯(lián)頒參考選型結(jié)果凈環(huán)水系統(tǒng)（包括軟水、中央水脫鹽水系統(tǒng)）到閉式q帶壓+液位開關(guān)q帶壓或電容靜壓、電容+液位開關(guān)半封閉式vq帶壓+液位開關(guān)q掙壓或電容掙壓、電容+液位開關(guān)敞開

14、式qq靜壓、電容、超聲波q靜壓、電容q旅聲波，液位開關(guān)濁環(huán)水系統(tǒng)（污水、煉軋鋼濁環(huán)、您:供濁環(huán)水系統(tǒng)）封閉式w雷達(dá)液位升關(guān)q雷達(dá)超聲波，液位開關(guān)半封閉式qq雷達(dá)+液位開關(guān)q雷達(dá)q超聲波敞開式q超聲波十液位開關(guān)q超聲波或宙達(dá)超聲波圖2臺車?yán)辶说慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化4實施效果實施改造后的包容式機械密封使用壽命可以達(dá)到23年，只需要根據(jù)磨損情況逐步更換，簡單、方便，設(shè)備維護成本大幅度降低。除此之外，通過對環(huán)冷各關(guān)鍵部分的設(shè)備改進，解決了多年來存在的設(shè)備隱患，同時還減少了高溫段密封罩的檢查、維護工作量，減少了現(xiàn)場粉塵的散逸，減輕了崗位人員清理積料的工作量，降低了上部密封的漏風(fēng)率，提高有效余熱廢氣量，提升了余熱廢氣

15、溫度，提高了能源利用率，余熱發(fā)電效率提升明顯，年創(chuàng)效684.8萬元。5結(jié)束語鼓風(fēng)式環(huán)冷機在鋼鐵冶金煉鐵燒結(jié)行業(yè)中日前還是普遍使用的設(shè)備，通過對環(huán)冷機節(jié)能技術(shù)的研究和改造，實現(xiàn)了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的大為改善，并給企業(yè)創(chuàng)造了實實在在的經(jīng)濟效益。參考文獻：1胡澤懷.解決通用燒結(jié)環(huán)冷機漏風(fēng)問題的新方案:A.2015鋼鐵企業(yè)中低溫余熱回收與高效利用新設(shè)務(wù)、新技術(shù)交流會論文集C：.2015.：2張晟董輝環(huán)冷機內(nèi)氣固傳熱過程仿真及優(yōu)化AL第十一屆中國鋼鐵年會論文集S15能源與環(huán)保【C）.2017.：3張效瓣，周繼良，潘文，等.首鋼京唐燒結(jié)580m：環(huán)冷機風(fēng)豪優(yōu)化研究IA：.第十屆全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會論文集201

16、9.（11于成忠，張榮軍,徐福玉，等.新型環(huán)冷機的應(yīng)用AL第十一屆中國鋼鐵年會論文集一一S17.冶金設(shè)備與工程技術(shù)C：.2017.51張榮華.王濤，張輝，等.降低4號燒結(jié)機M：冷機出礦溫度生產(chǎn)實踐A,2014年煉鐵精細(xì)化肯理、挖潛補漏及新技術(shù)應(yīng)用研討會論文集（C1.2014：6宋云鋒，楊勝義,李永付，等.馬鋼220萬噸錐窯環(huán)冷機操作優(yōu)化實踐1A：.第九屆中國金屬學(xué)會宵年學(xué)術(shù)年會論文集LC1.2018.T冶飛.環(huán)冷機密封對燒結(jié)余熱回收效率影響的實踐與探討（A）.第十一屆中國鋼鐵年會論文集一S01.煉鐵與原料C.2017.81屈秀忠.余熱利用鍋爐在燒結(jié)球團環(huán)冷機的應(yīng)用AL第二十五屆粵仰就普川遼陜京簡閩十省市金屆學(xué)會礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集（下JW）C.2018.收稿日期：2020-10-19作者簡介：閆飛，1993）男,河北唐山人助理工程師，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)從M鋼鐵冶金、冶金機械1：程方面技術(shù)工作。（上接第65頁）注：參與、重要打表中的超聲波液位計、雷達(dá)液位計、靜壓液位計、電容式液位計在表中填寫時，將“液位計”三字省略掉，均用超聲波、雷達(dá)、靜壓、電容