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Cet article a été modifié pour la dernière fois par kareale88 le 2019-7-2 23:02 Résumé : La mesure précise, le contrôle stable et le fonctionnement fiable du niveau de liquide du tambour de la chaudière sont des garanties importantes pour le fonctionnement sûr des chaudières. Grâce à la comparaison des avantages et des inconvénients de plusieurs jauges de niveau à tambour, il semble que la jauge de niveau à volet magnétique, la jauge de niveau à méthode de pression différentielle et la jauge de niveau à contact électrique devraient être prioritaires. Déterminez ensuite si le niveau de liquide du tambour doit être compensé en fonction de la situation réelle et s'il doit être contrôlé par des méthodes complexes telles que trois impulsions. Une mesure précise, un contrôle stable et un fonctionnement fiable du niveau de liquide du tambour de la chaudière sont des garanties importantes pour le fonctionnement sûr de la chaudière. Une mauvaise sélection et installation de la jauge de niveau de liquide peut facilement provoquer l'éclatement de la jauge de niveau de liquide, une fuite de vapeur d'eau à haute température, une mesure inexacte du niveau de liquide ou même un dysfonctionnement. Si le niveau de liquide dans le tambour est trop élevé ou fluctue fortement, cela entraînera une détérioration de la qualité de la vapeur et un entraînement d'eau, entraînant la formation de sel sur la surface chauffante. Dans les cas graves, cela provoquera des vibrations de la turbine causées par l'eau et des dommages aux pales. Un niveau de liquide trop bas entraînera une défaillance des eaux usées, le dosage de produits chimiques dans le four entrera dans la vapeur et entraînera même le transport de vapeur dans le canal descendant, affectant les conditions de circulation de l'eau de la chaudière et provoquant un dynamitage à grande échelle des tubes du four. De violents accidents provoqués par le niveau du liquide dans les fûts de vapeur se produisent encore de temps en temps, ou les dangers persistent. 1 Mesure du niveau de liquide du tambour de chaudière 1. 1 Jauge de niveau de liquide du tambour de vapeur La conception de la jauge de niveau de liquide du tambour de vapeur utilise généralement une jauge de niveau de liquide à volet magnétique et une jauge de niveau de liquide à transmission à distance de pression différentielle. Cependant, certaines personnes pensent que : ① Bien que la jauge de niveau de liquide à colonne magnétique observe indirectement le niveau de liquide, elle résiste aux températures et aux pressions élevées, a une structure entièrement métallique, a une longue durée de vie, une bonne étanchéité et n'est pas facile à fuir ; ② Les jauges de niveau à plaque de verre haute pression devraient progressivement se retirer du domaine des chaudières moyenne pression en raison de leur prix élevé, de leurs nombreux points de fuite et de leur entretien difficile ; ③ Les jauges de niveau à contact électrique sont sensibles à la corrosion et au tartre lors d'une utilisation à long terme et ne sont pas fiables ; ④ Le transmetteur de pression différentielle est particulièrement sensible aux changements de pression et de volume de vapeur dans le tambour de la chaudière. Il faut fréquemment corriger le point zéro et la plage et nécessite de nombreux travaux de maintenance. On considère même que les facteurs d'incertitude et la charge de travail de cette méthode de mesure ne peuvent répondre aux besoins de production et de sécurité ; ⑤ Lors de l'utilisation de l'indicateur de niveau de liquide capacitif, la plaque de mesure de capacité est facilement affectée par le tartre de l'eau. Pendant le fonctionnement de la chaudière, le volume de vapeur, la température et la pression changent rapidement avec les changements des conditions de travail. La constante diélectrique du mélange eau-vapeur change également constamment. La compensation manuelle ne peut pas être fondamentalement éliminée et il est facile de provoquer des niveaux d'eau erronés [1]. Certaines personnes ont suggéré : utiliser la jauge de niveau de liquide à volet magnétique sur site comme référence, ajouter des fonctions de surveillance vidéo et d'affichage de transmission à distance pour répondre à la situation réelle de surveillance du niveau d'eau du tambour de la chaudière dans la salle de contrôle principale ; supprimer la jauge de niveau de liquide à contact électrique et la remplacer par une jauge de niveau de liquide à tambour de chaudière magnétique télescopique ; annuler la jauge de niveau de liquide du tambour de chaudière à pression différentielle et la remplacer par une jauge de niveau de liquide radar à ondes guidées intelligente ; L'utilisation de compteurs de niveau de liquide capacitifs intelligents peut compenser avec précision les changements de constante diélectrique des milieux en phase liquide, les changements de constante diélectrique des milieux en phase vapeur et les changements de température en même temps. Il a pour fonction de mesurer et de contrôler précisément et continuellement le niveau de liquide dans toutes les conditions de travail (démarrage, arrêt, purge, conditions d'accident, etc. de la chaudière). Il résiste aux hautes températures, aux hautes pressions, à une longue durée de vie et il n'y a pas de mesure de « faux niveau d'eau ». 1. 2 Articles sur la mesure et le contrôle du niveau de liquide dans les tambours à vapeur Des articles sur la mesure et le contrôle du niveau de liquide dans les tambours à vapeur ont été publiés jusqu'à présent. Par exemple, « Une brève analyse de l'application du contrôle PID flou du niveau du tambour de chaudière » souligne que le contrôle PID flou a une vitesse de réponse rapide, un dépassement plus faible et une précision de suivi plus élevée [2] ; « Sélection et calcul des instruments de niveau de tambour de chaudière d'usine chimique » propose deux méthodes de compensation de niveau de liquide : la compensation structurelle et la compensation logicielle [3] ; Le « Contrôle du niveau du tambour basé sur un PSD adaptatif à neurone unique » peut ajuster dynamiquement les paramètres de contrôle en fonction des conditions de travail du tambour et améliorer les caractéristiques dynamiques et statiques du niveau du tambour [4]. Le moyen le plus courant de contrôler le niveau de liquide du tambour consiste à utiliser un contrôle à trois impulsions, et certains utilisent également des systèmes de contrôle avancés. 1. 3 Les réglementations pertinentes stipulent que le « Règlement de supervision technique de la sécurité des chaudières à vapeur » exige que chaque chaudière soit installée avec au moins 2 compteurs de niveau d'eau indépendants. Les réglementations ne précisent pas quel type de jauge de niveau de liquide sur site doit être utilisée dans le tambour de la chaudière, ni ne fournissent une explication rigide de la stratégie de contrôle. Cependant, chaque tambour (coque) de chaudière à vapeur doit être équipé d'au moins deux jauges de niveau d'eau indépendantes à lecture directe. Lorsque certaines conditions sont remplies, la chaudière peut également être équipée d'une seule jauge de niveau d'eau à lecture directe. Les réglementations stipulent le diamètre intérieur, la longueur, la pente, etc. du tuyau de raccordement vapeur-eau et exigent la correction de l'erreur de mesure causée par la différence de densité du liquide pour le compteur de niveau d'eau de chaudière sous-critique. Le « Règlement technique sur les systèmes de mesure du niveau d'eau dans les tambours à vapeur pour les chaudières des centrales thermiques » est un règlement spécial pour les jauges de niveau de liquide dans les tambours à vapeur. Bien qu'il soit destiné aux chaudières à haute pression et plus, son contenu est spécifique, détaillé, hautement opérationnel et attache une grande importance à la sécurité. Il peut être utilisé comme référence pour les chaudières à moyenne pression et inférieure. La réglementation stipule clairement que le tambour à vapeur doit être équipé d'une jauge de niveau d'eau sur place, d'un appareil de mesure du niveau d'eau à pression différentielle et d'un appareil de mesure du niveau d'eau à électrode. Il existe également une préférence pour l’indicateur de niveau d’eau à pression différentielle. La partie explicative préparée par la réglementation souligne en outre : la technologie des appareils de mesure du niveau d'eau de type électrode a fait une percée majeure, et un grand nombre d'applications à long terme ont prouvé qu'elle est sûre et fiable, qu'elle peut éliminer l'influence de la pression du tambour et qu'elle peut mesurer le niveau d'eau avec une grande précision tout au long du processus ; les progrès de la technologie des conteneurs d'équilibrage ont permis de garantir que la mesure du niveau d'eau à pression différentielle est précise et stable, et de garantir que la protection du niveau d'eau est mise en place lors du démarrage. Les réglementations accordent toute l'attention et détaillent la sécurité, comme la séparation des fonctions de protection et de contrôle du niveau d'eau du tambour, les canaux indépendants, l'alimentation électrique indépendante, etc. La stratégie de contrôle n’est pas décrite. 2 Pratique d'application de la jauge de niveau de liquide à tambour La société Meiante dispose de 2 ensembles d'équipements de production d'acide sulfureux de 400 kt/a. Parmi eux, il y a 2 tambours à vapeur HRS 1,0 MPa, chacun équipé d'1 jauge de niveau de liquide à volet magnétique, d'1 alarme de contact de niveau de liquide élevé et d'1 jauge de niveau de pression différentielle. Il y a 2 ballons de vapeur de 4,0 MPa dans la chaudière de récupération de chaleur, chacun équipé de 2 jauges de niveau de liquide bicolores à tube de quartz et de 2 jauges de niveau de pression différentielle à double chambre d'équilibrage. Le fonctionnement et la modification de la jauge de niveau de liquide du tambour sont présentés dans le tableau 1. http://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/9b2f8f3ec5f505ca975200e0d3f97bea.jpghttp://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/ae440b6896652465c92c5885808454e5.jpg La figure 1 est une comparaison de deux jauges de niveau de pression différentielle du même tambour à vapeur de 4,0 MPa, l'une a été modifiée et l'autre n'a pas été modifiée. Grâce à l'analyse de suivi des tendances, il est démontré que le niveau de liquide de la méthode traditionnelle de pression différentielle peut échouer en raison de défauts de conception, d'installation, etc. pendant la période de démarrage de la chaudière (le niveau de liquide à 100 % dans la figure 1 est en fait un faux niveau de liquide). Ce phénomène disparaît souvent automatiquement du fait de l'augmentation de la pression du tambour. Dans l'exemple, le point de coïncidence des deux mesures de niveau de liquide part du « point A » et la valeur de pression correspondante est d'environ 0, 135 MPa. En raison de la nature confuse de ce phénomène, le problème de la mesure du niveau de liquide pendant le processus de surpression du tambour à vapeur n'a pas fait l'objet d'une attention particulière ni d'une solution depuis longtemps, en particulier les spécifications de conception pertinentes doivent être ajustées. http://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/7d4b304884ab9ab7db8913336a34e9b6.jpg L'influence de la fluctuation de la pression de la vapeur sur le niveau de liquide du tambour est illustrée dans le tableau 1 et la figure 2. Méthode de test : augmentez d'abord la pression du tambour, puis ouvrez soudainement la vanne de régulation du tuyau de vapeur principal (et le tuyau de vapeur principal lui-même est sous pression), faites passer le contrôle du niveau de liquide d'automatique à manuel, puis observez les changements dans les paramètres pertinents. Les résultats des tests montrent que le débit de vapeur fluctue dans une certaine plage et n'aura pas d'impact sérieux immédiat sur la mesure du niveau de liquide. Le changement de niveau de liquide dans l'exemple est inférieur à 38 mm. Il n'y a pas de décalage évident dans la mesure du niveau de liquide, ce qui pourrait être dû à la rectification de la jauge de niveau de liquide. http://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/b656d41b5c52b37698ae97d35f8f1c59.jpghttp://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/d2563b36eb474304071852182a37b3b1.jpg3 Discussion des questions 1) La jauge de niveau à volet magnétique a une longue durée de vie, ne nécessite aucun entretien et est beaucoup plus sûre et plus fiable que la jauge de niveau à tube de quartz. Bien qu’il soit coûteux, du point de vue de la sécurité, il est néanmoins recommandé de l’utiliser autant que possible. 2) L'indicateur de niveau de pression différentielle est également un instrument de mesure du niveau de liquide à tambour à vapeur longue durée, sans entretien, sûr et fiable. Parce qu’il couvre un large éventail de domaines, il peut facilement être mal compris en raison de l’influence de la conception et de l’installation. Il est recommandé que le tuyau de guidage de pression soit conçu sans traçage thermique. Si un chauffage à vapeur ou un chauffage électrique est utilisé, une couche de matériau isolant tel qu'une corde d'amiante doit être utilisée pour isoler à l'avance le tuyau de traçage thermique et le tuyau de guidage de pression. Si un chauffage à vapeur est utilisé, il est préférable de construire un chauffage électrique en PTFE en même temps pour se préparer aux urgences. Étant donné que le robinet de vidange peut ne pas se fermer hermétiquement après plusieurs utilisations, il est recommandé d'équiper le terminal d'un bouchon facilement amovible. 3) Pour les jauges de niveau à tambour, il est recommandé de privilégier les jauges de niveau à clapet magnétique, les jauges de niveau à pression différentielle et les jauges de niveau à contact électrique. Il s'agit de méthodes de mesure de niveau de liquide rentables qui ont été vérifiées par un grand nombre d'utilisateurs et qui fonctionnent dans la pratique à long terme. Du point de vue du principe de mesure, les jauges de niveau à volet magnétique, les jauges de niveau capacitives, les jauges de niveau à flotteur et les jauges de niveau radar sont moins susceptibles d'atteindre un fonctionnement à long terme, stable, fiable et sans entretien. S’ils sont déjà équipés, il est recommandé de les utiliser en priorité en secours. Le « Règlement technique pour les systèmes de mesure du niveau d'eau dans les tambours de chaudière dans les centrales thermiques » stipule que le mesureur de niveau de liquide sélectionné « devrait avoir une adaptabilité avancée aux matériaux. Depuis la mise en service du procédé, l'équipement de procédé fonctionne bien et divers indicateurs de rejet d'eaux usées ont atteint * * Normes d'émission. L'état de surveillance de la valeur du pH du processus de neutralisation des résidus est présenté dans le tableau 4, et l'état de surveillance des métaux lourds dans les produits du processus de neutralisation des résidus est présenté dans le tableau 5. Comme le montre le tableau 4 : L’échantillonnage a été effectué via le port d’échantillonnage situé au sommet de la cuve de réaction. À l’aide d’un papier test pH, il a été constaté que la valeur pH du matériau dans la cuve de réaction augmentait considérablement et qu’elle était cohérente avec la valeur mesurée par la surveillance en ligne du pH-mètre installé sur le tuyau de raccordement. Comme le montre le tableau 5 : les matériaux ayant réagi ont été détectés par le centre de détection et les ions de métaux lourds étaient tous présents. * * En dessous de la norme de rejet, il répond à la norme de rejet des eaux usées industrielles. http://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/f5685828e471e33541e3d60f5eb0b4c2.jpghttp://www.517mat.com/d/file/gsnews/2019-02-19/d6c40505d87a6aa5c181c1dc1c81a7cd.jpg3 Conclusion Par rapport aux méthodes traditionnelles de traitement du calcaire et des solutions alcalines, la technologie de traitement des boues alcalines et des eaux usées acides présente certains avantages en termes d'investissement en équipement et de coûts d'exploitation, et n'entraînera pas de pollution secondaire pour l'environnement. L'application pratique a prouvé que cette solution technique est fiable, a des effets de gouvernance idéaux et a une certaine valeur de promotion.