物位儀自動控制循環水泵研究與應用

鄭維平

（沈陽工程學院仿真中心，遼寧 沈陽 110136）

1 引言

在火力發電廠發電機組正常運行過程中，由于每天24小時中實際用電量不同，導致電網負荷呈波浪式變化。這樣發電機組的所帶負荷也要根據用電量的多少進行相應的調整。即用電高峰時多發電，用電低谷時少發電。這樣相應的設備也需進行調整，循環水泵就是其中之一。對于大型機組通常按一臺主機配兩臺50%容量的循環水泵來設置[1]。如在通遼發電廠，發電機組發電量多時需要冷卻的蒸汽也多，相對循環水泵就投入的多，一般要同時轉兩臺循環水泵，發電機組發電量少時需要冷卻的蒸汽也少，則循環水泵也要減少投入，一般轉一臺即可。所以循環水泵需要周期性啟停。由于循環水泵頻繁的啟停，就引出了一個急待解決的問題。循環水泵在啟動之前需要利用負壓將泵內的空氣排空，使泵內注滿水（即提真空），然后再啟動循環水泵進行正常的運行。因為在提真空的過程中電廠運行人員很難準確判斷出循環水泵是否已注滿水，而滿足啟動條件，有時甚至要爬上循環水泵用錘子敲打循環水泵頂部來確認是否已注滿水，給運行人員造成極大的不便，增加了不必要的勞動強度，而且對設備也有一定的損壞。所以應電廠的要求，研制循環水泵自動控制裝置。其目的就是為了確保循環水泵正常投入運行，減輕運行人員的勞動強度，保證設備的安全、經濟運行。

2 工作原理

物位儀自脈動控制循環水泵裝置的原理（見圖1）。

根據閉環系統控制原理[2]，當需啟動循環水泵時，首先給系統加電，予熱物位儀。此時報警裝置接通（由物位儀常閉控制），燈光閃爍伴有報警音響。開啟負壓閥門（負壓管連接在循環水泵的頂部）。由于負壓的作用，循環水泵中的空氣順負壓管道排出循環水泵。此時循環水由進水管道進入循環水泵。當水充滿循環水泵內部且水位超過安裝在循環水泵頂部的物位儀的探頭時，探頭周圍的電容發生改變，物位儀動作。物位儀內部繼電器常閉接點斷開，報警裝置燈光、音響消失完成報警任務。物位儀繼電器常開接點閉合，啟動中間繼電器。中間繼電器常開接點閉和啟動循環水泵電機帶動循環水泵運行。

3 設備安裝

物位儀自動控制循環水泵裝置，主要分為操控部分與監控部分。

3.1 操控部分安裝在防爆箱內（放置在十米控制室或0米就地均可），由電源開關、就地遠程轉換開關、中間繼電器等組成。電源開關、就地遠程轉換開關、中間繼電器等選用容量合適的設備既可。

3.2 監控部分的物位儀選用數碼標定電容式物位開關。設備在原有的負壓管的拐彎處向上接出一段再用法蘭連接固定，其探頭頂端延伸到循環水泵的頂端（如圖2所示）。這樣只要水充滿泵內空間，就可觸發物位儀，物位儀內的繼電器動作，完成相應的報警及啟動操作。

3.3 報警燈選用普通的聲光報警器既可。位置任選。

4 操作流程

4.1 就地手動操作

將就地遠程轉換開關鎖定在就地位置，開啟負壓閥門，開始排除循環水泵內的空氣。此時物位儀送電預熱，由于物位儀內繼電器常閉接點連著燈光報警器，所以此時燈光閃爍并伴有報警音響，表示循環水泵內有空氣。當循環水泵內充滿水時，物位儀動作，其內繼電器常用觸點斷開，切斷聲光報警系統，表示泵內充滿水。按動啟動開關，循環水泵開始工作，完成循環水泵就地手動啟動操作。

4.2 遠程控制操作

將就地遠程轉換開關鎖定遠程自動位置，開啟負壓閥門，開始排除循環水泵內的空氣。按下啟動開關。此時物位儀送電預熱。由于物位儀內繼電器常閉接點連著聲光報警器，所以燈光閃爍并伴有報警音聲，表示循環水泵內有空氣。當循環水泵內充滿水時，物位儀動作，其內繼電器常用觸點斷開，切斷聲光報警系統，表示泵內充滿水，進行啟動循環水泵操作。常開接點閉合，啟動中間繼電器，自動啟動循環水泵。完成循環水泵遠程自動控制啟動操作。

5 注意事項

5.1 物位儀的探頭要安裝在負壓管的中間，不要與負壓管道有接觸。

5.2 物位儀在第一次安裝使用時要進行數字標定。

6 結論與愿望

在通過電廠，實際生產中進行了安裝與測試。運行了3年多。試驗證明，此裝置具有設計合理、原理清晰、安裝簡單、使用安全可靠等特點。得到電廠運行人員的好評。

隨著國內電廠操作自動化的大幅度提高，技術改造工作的進一步開展，循環水泵自動控制裝置將受到廣泛的關注的和使用，該裝置大大的減輕運行人員的勞動強度，保證設備的安全、經濟運行。具有很好的市場前景和推廣價值。

[1]吳季蘭.汽輪機設備及系統[M].北京：中國電力出版社，1998年第一版.

[2]孫亮，楊鵬.自動控制原理[M].北京：北京工業大學出版社，1999年第一版.