物位仪自动控制循环水泵研究与应用

郑维平

（沈阳工程学院仿真中心，辽宁 沈阳 110136）

1 引言

在火力发电厂发电机组正常运行过程中，由于每天24小时中实际用电量不同，导致电网负荷呈波浪式变化。这样发电机组的所带负荷也要根据用电量的多少进行相应的调整。即用电高峰时多发电，用电低谷时少发电。这样相应的设备也需进行调整，循环水泵就是其中之一。对于大型机组通常按一台主机配两台50%容量的循环水泵来设置[1]。如在通辽发电厂，发电机组发电量多时需要冷却的蒸汽也多，相对循环水泵就投入的多，一般要同时转两台循环水泵，发电机组发电量少时需要冷却的蒸汽也少，则循环水泵也要减少投入，一般转一台即可。所以循环水泵需要周期性启停。由于循环水泵频繁的启停，就引出了一个急待解决的问题。循环水泵在启动之前需要利用负压将泵内的空气排空，使泵内注满水（即提真空），然后再启动循环水泵进行正常的运行。因为在提真空的过程中电厂运行人员很难准确判断出循环水泵是否已注满水，而满足启动条件，有时甚至要爬上循环水泵用锤子敲打循环水泵顶部来确认是否已注满水，给运行人员造成极大的不便，增加了不必要的劳动强度，而且对设备也有一定的损坏。所以应电厂的要求，研制循环水泵自动控制装置。其目的就是为了确保循环水泵正常投入运行，减轻运行人员的劳动强度，保证设备的安全、经济运行。

2 工作原理

物位仪自脉动控制循环水泵装置的原理（见图1）。

根据闭环系统控制原理[2]，当需启动循环水泵时，首先给系统加电，予热物位仪。此时报警装置接通（由物位仪常闭控制），灯光闪烁伴有报警音响。开启负压阀门（负压管连接在循环水泵的顶部）。由于负压的作用，循环水泵中的空气顺负压管道排出循环水泵。此时循环水由进水管道进入循环水泵。当水充满循环水泵内部且水位超过安装在循环水泵顶部的物位仪的探头时，探头周围的电容发生改变，物位仪动作。物位仪内部继电器常闭接点断开，报警装置灯光、音响消失完成报警任务。物位仪继电器常开接点闭合，启动中间继电器。中间继电器常开接点闭和启动循环水泵电机带动循环水泵运行。

3 设备安装

物位仪自动控制循环水泵装置，主要分为操控部分与监控部分。

3.1 操控部分安装在防爆箱内（放置在十米控制室或0米就地均可），由电源开关、就地远程转换开关、中间继电器等组成。电源开关、就地远程转换开关、中间继电器等选用容量合适的设备既可。

3.2 监控部分的物位仪选用数码标定电容式物位开关。设备在原有的负压管的拐弯处向上接出一段再用法兰连接固定，其探头顶端延伸到循环水泵的顶端（如图2所示）。这样只要水充满泵内空间，就可触发物位仪，物位仪内的继电器动作，完成相应的报警及启动操作。

3.3 报警灯选用普通的声光报警器既可。位置任选。

4 操作流程

4.1 就地手动操作

将就地远程转换开关锁定在就地位置，开启负压阀门，开始排除循环水泵内的空气。此时物位仪送电预热，由于物位仪内继电器常闭接点连着灯光报警器，所以此时灯光闪烁并伴有报警音响，表示循环水泵内有空气。当循环水泵内充满水时，物位仪动作，其内继电器常用触点断开，切断声光报警系统，表示泵内充满水。按动启动开关，循环水泵开始工作，完成循环水泵就地手动启动操作。

4.2 远程控制操作

将就地远程转换开关锁定远程自动位置，开启负压阀门，开始排除循环水泵内的空气。按下启动开关。此时物位仪送电预热。由于物位仪内继电器常闭接点连着声光报警器，所以灯光闪烁并伴有报警音声，表示循环水泵内有空气。当循环水泵内充满水时，物位仪动作，其内继电器常用触点断开，切断声光报警系统，表示泵内充满水，进行启动循环水泵操作。常开接点闭合，启动中间继电器，自动启动循环水泵。完成循环水泵远程自动控制启动操作。

5 注意事项

5.1 物位仪的探头要安装在负压管的中间，不要与负压管道有接触。

5.2 物位仪在第一次安装使用时要进行数字标定。

6 结论与愿望

在通过电厂，实际生产中进行了安装与测试。运行了3年多。试验证明，此装置具有设计合理、原理清晰、安装简单、使用安全可靠等特点。得到电厂运行人员的好评。

随着国内电厂操作自动化的大幅度提高，技术改造工作的进一步开展，循环水泵自动控制装置将受到广泛的关注的和使用，该装置大大的减轻运行人员的劳动强度，保证设备的安全、经济运行。具有很好的市场前景和推广价值。

[1]吴季兰.汽轮机设备及系统[M].北京：中国电力出版社，1998年第一版.

[2]孙亮，杨鹏.自动控制原理[M].北京：北京工业大学出版社，1999年第一版.