氣化爐在正常運(yùn)行時(shí)，廢熱鍋爐底部的液位要控制在合理范圍內(nèi)，液位過高時(shí)，增加了粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐的阻力，且會(huì)導(dǎo)致粗煤氣中含有大量的水蒸氣；液位過低時(shí)，由于進(jìn)入廢熱鍋爐粗煤氣溫度為181℃左右，而廢熱鍋爐的正常操作溫度在161～175℃之間，液位過低將會(huì)使廢熱鍋爐運(yùn)行于較高溫度下，對(duì)設(shè)備造成損壞。因此，在廢熱鍋爐下部設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)閥，以實(shí)現(xiàn)液位的自動(dòng)控制。
 

　　氣化爐運(yùn)行過程中，粗煤氣帶出的煤粉、灰與焦油在廢熱鍋爐中積聚，會(huì)造成廢熱鍋爐底部堵塞，造成廢鍋底部液位的升高，當(dāng)超過粗煤氣進(jìn)氣孔時(shí)，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣阻力明顯增大，導(dǎo)致洗滌冷卻器出口溫度升高，進(jìn)而影響粗煤氣和煤氣水的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為防止上述情況的發(fā)生，需設(shè)置自動(dòng)反沖洗裝置，對(duì)廢熱鍋爐進(jìn)行定期的反沖洗，反沖洗作用將廢熱鍋爐中沉積的雜質(zhì)與煤氣水充分混合，通過底部管線排出廢熱鍋爐。
 

　　工藝過程控制上的難點(diǎn)包括：
 

　　a.反沖洗順序控制與液位自動(dòng)控制兩種策略作用時(shí)間的分配，相互切換時(shí)的自動(dòng)、無擾動(dòng)設(shè)計(jì)。根據(jù)上述的工藝要求，反沖洗順序控制為周期循環(huán)控制，防止閥門與管線堵塞，但氣化爐處于正常工況下，要始終投入廢熱鍋爐液位的自動(dòng)控制。
 

　　b.反沖洗順序控制，是一個(gè)自動(dòng)的、無需人工操作的過程，必須嚴(yán)格按照工藝要求、反沖洗步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)，且要考慮到順序控制過程中出現(xiàn)的各種意外情況。
 

　　c.當(dāng)執(zhí)行反沖洗順序控制時(shí)，廢熱鍋爐中只有進(jìn)水，無排水，所以液位會(huì)有明顯變化，則要求調(diào)節(jié)閥的液位自動(dòng)控制必須有較高的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
 

　　廢熱鍋爐正常運(yùn)行工況時(shí)，閥門、底部調(diào)節(jié)閥均打開，將含雜質(zhì)的煤氣水排出廢熱鍋爐。當(dāng)粗煤氣出洗滌冷卻器溫度超過某定值時(shí)，反沖洗程控不允許投入，但可以手動(dòng)反沖洗，若是因廢熱鍋爐堵塞導(dǎo)致，需到現(xiàn)場進(jìn)行疏通處理。只有粗煤氣出洗滌冷卻器的溫度低于某定值時(shí)，反沖洗程控才允許投入。具體操作為：先點(diǎn)擊“A”，再點(diǎn)擊“S”，程序控制開始，自動(dòng)關(guān)閉閥門，打開閥門使高壓煤氣水反沖廢熱鍋爐底部，操作人員可根據(jù)工況變化，手動(dòng)設(shè)定底部調(diào)節(jié)閥的開度脈動(dòng)的峰值、谷值、長度和周期，使高壓煤氣水具有一定的沖擊力，將沉積下的雜質(zhì)與煤氣水混合，以達(dá)到反沖洗的目的。本次反沖洗結(jié)束后，關(guān)閉閥門，打開閥門，底部調(diào)節(jié)閥恢復(fù)到程序控制投入前的狀態(tài)。程序控制進(jìn)行反沖洗間隔計(jì)時(shí)，到達(dá)間隔計(jì)時(shí)的設(shè)定值后，反沖洗程序控制再自動(dòng)投入。若程序控制執(zhí)行時(shí)，閥門出現(xiàn)未開、關(guān)到位的情況，程序控制會(huì)自動(dòng)退出，保證設(shè)備處于安全狀態(tài)，且發(fā)出報(bào)警信息。反沖洗畫面下部為底部調(diào)節(jié)閥開度的實(shí)時(shí)趨勢(shì)，便于操作員觀察程序控制的狀態(tài)。另外，操作員根據(jù)實(shí)際工況，在任何時(shí)間都可以通過點(diǎn)擊“M”，就可將程序控制切除。
 

　　兩種控制策略均對(duì)底部調(diào)節(jié)閥作用，廢熱鍋爐的反沖洗程序控制為循環(huán)運(yùn)行，除了反沖洗運(yùn)行的時(shí)間以外，其他時(shí)間均為液位的自動(dòng)控制。當(dāng)液位自動(dòng)控制切換到反沖洗程序控制時(shí)，控制程序發(fā)出指令，使程序控制開始作用，調(diào)節(jié)閥接收程控的指令而進(jìn)行開度的變化，此時(shí)液位PID控制仍為自動(dòng)狀態(tài)，但不對(duì)閥門作用，且PID的輸出保持在切換時(shí)的數(shù)值；當(dāng)反沖洗程序控制切換到液位自動(dòng)控制時(shí)，控制程序發(fā)出另一指令，閥門開度立即回到PID所保持的開度數(shù)值，液位PID控制立即恢復(fù)作用，調(diào)節(jié)閥門對(duì)液位進(jìn)行控制，此時(shí)反沖洗程控不對(duì)閥門進(jìn)行控制，進(jìn)入反沖洗間隔計(jì)時(shí)，等待下一次程控的執(zhí)行，但在間隔計(jì)時(shí)過程中，反沖洗程控時(shí)刻跟蹤液位PID控制的輸出。
 

　　通過上述的方案設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)兩種控制策略的時(shí)間分配、無擾動(dòng)切換。由于反沖洗程控作用時(shí)，高壓噴射煤氣水只進(jìn)入廢熱鍋爐，但無出口排出，因此程控結(jié)束后，液位會(huì)有較大的升高，所以液位自動(dòng)控制應(yīng)根據(jù)調(diào)節(jié)閥的特性，設(shè)置PID控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)液位控制的快速性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。