地坑液位熱控回路改造

（國電長源荊州熱電有限公司，荊州 434000）

0 引言

在火電廠機組中，為了使這些地坑液位能夠維持在正常范圍內，現場通常采用了液位自動控制系統來控制排水電泵的啟停從而實現液位控制。然而現實中，地坑液位自動控制系統往往因為熱控回路故障而經常失靈。

國電長源荊州熱電有限公司地坑液位熱控回路采用的是將不銹鋼浮球液位開關采集的地坑液位高、低開關量信號直接送至電氣就地排水泵控制柜，再由電氣控制回路控制排水泵啟停。而液位開關長期帶220 V交流電，加上地坑就地環境惡劣，空氣潮濕極易漏電，造成開關控制回路短路損壞，使排水泵自啟停功能紊亂，可能引起地坑漫水、泵干抽至燒壞、設備漏電等故障，影響安全生產。因此，如何保證地坑液位熱控回路安全可靠運行是我們急需解決的問題。

1 故障原因分析

為了解決地坑液位熱控回路問題，對故障原因進行了分析。（1）不銹鋼浮球液位開關接線柱需要長時間帶220 V交流電，功率高、電流大，易造成開關（干簧管繼電器）損壞，因此該控制開關更適用于低壓環境。（2）地坑環境惡劣，空氣潮濕，極易造成開關控制回路短路。（3）零米層清潔污水亂排放，從鐵格柵進入地坑淋到開關，造成開關損壞。已經通過增加防雨罩處理，但問題還是得不到解決。經過綜合分析，確定地坑液位自動控制經常失靈的原因為在惡劣潮濕環境下，液位開關長時間帶220 V交流電極易損壞[1]。

2 解決方案

2.1 第一次改造方案

經分析我們對地坑液位熱控回路進行了第一次改造，將液位開關與電氣220 V交流電用繼電器隔離，即將電氣控制柜直接送至液位開關的220 V交流電改為由回路控制的24 V直流電，再將220 V交流電經由液位開關控制的繼電器接點送至電氣回路控制啟停泵，避免電流大燒壞開關導致自動啟停泵故障。改造后的地坑液位熱控回路如圖1所示。

圖1 改造后的地坑液位熱控回路

根據改造后的原理圖，組裝控制回路并安裝到箱子內（如圖2所示），固定牢靠。排線布置講究工藝標準，防水防震防漏電。然后將新增的控制箱安裝到電氣控制箱旁邊，要求安裝規范安全及美觀，方便布線及檢修維護。

圖2 控制回路布置

地坑液位的熱控回路由AC220 V控制改為DC24 V控制，控制設備損壞率大大降低，地坑排水泵依靠熱控系統自動啟停進行排水，地坑液位實現了自動控制。既減輕了運行人員的勞動強度，又排除了一個導致液位開關、排水泵燒壞的隱患，減少了檢修維護成本[2]。同時也排除了一個可能導致人身傷害事故的隱患，其可靠性、安全性和經濟性都進一步提高。

2.2 第二次改造方案

在地坑液位熱控回路第一次改造完成以后，很長一段時間內，地坑液位很好的實現了自動控制，故障率大大降低，然而隨著時間的推移，我們發現浮球液位開關還是存在一些問題，導致液位自動控制失靈。由于地坑中積蓄有較深的淤泥，地坑中水體渾濁，插入地坑中的液位開關測量桿及其上浮球極易被淤泥裹附，致使浮球不能正常滑動，或者使測量桿的液位傳導部件損壞，導致地坑液位高、低信號不能正常發出，排水泵自啟停故障。同時地坑液位測量元件安裝環境局促，而元件長達5 m以上，每次檢修難度大，耗時長。針對這種問題，我們決定對地坑液位熱控回路進行第二次改造，考慮將液位開關換型或采用更好的控制方式。

通過對循泵地坑液位控制現有設備及現場實際情況進行考察，我們決定利用現有地坑液位變送器，新增一臺智能數字顯示表，將變送器輸出的4～20 mA模擬量信號引入智能數字顯示表，由智能數字顯示表進行內部比較后輸出開關量信號，再引入電氣排水泵控制箱，進行啟停泵的自動控制。接線原理如圖3所示。

圖3 接線原理

根據提供的設備及材料，將智能數字顯示表安裝到箱子內，再將箱體固定至電氣控制箱旁邊。要求安裝規范安全及美觀，方便布線及檢修維護。智能數字顯示表安裝如圖4所示。

圖4 智能數字顯示表安裝

第二次地坑液位熱控回路改造，取消了浮球液位開關，將已有的地坑液位模擬量信號引入智能數字顯示表，通過設定液位高低限值，由智能數字顯示表內部比較輸出液位高、低開關量信號入AC220 V電氣控制回路去控制泵的啟停。液位取信元件采用了更為可靠的液位變送器，液位高、低信號有了處于良好溫濕度環境的智能數字顯示表的隔離，設備故障率大大降低，設備檢修和運行維護量得到極大降低，設備安全性能得到極大提高。自本套熱控設備投運以來，未發生因熱工設備導致的排水泵自啟停故障，自然也杜絕了因熱控原因引起的地坑漫水、泵干抽至燒壞等故障。而且，由于安裝了帶現場顯示功能的智能數字顯示表，工作人員可實時對地坑液位進行監控，方便了運行維護及檢修[3]。

3 結束語

通過兩次地坑液位熱控回路改造后，目前凝汽器地坑、循泵房地坑、定排坑等多個地坑液位熱控回路都已采用智能數字顯示表接入變送器液位信號的方式，實現了地坑液位的自動控制，設備故障率大大降低。工作人員不僅可以在就地實時對地坑液位進行監控，還可以根據實際需要，對排水泵啟停的高低限液位值進行修改，極大地方便了運行維護及檢修。