本文火力發(fā)電廠壓力容器測(cè)量中的等水平測(cè)量?jī)x差壓資料由優(yōu)質(zhì)變送器生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。

1本文概述

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，對(duì)火電廠生產(chǎn)自動(dòng)化水平的要求也逐年提高。作為火電廠的一項(xiàng)重要測(cè)量工作，測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求也尤為重要，因?yàn)樗粌H關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，而且對(duì)生產(chǎn)效益的實(shí)現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。

火力發(fā)電廠壓力容器液位的測(cè)量點(diǎn)主要包括:汽包、除氧器、疏水箱、高低壓加熱器等。其中，汽包水位測(cè)量是最重要也是最關(guān)鍵的測(cè)量點(diǎn)。如果在啟動(dòng)和調(diào)試期間不能投入全工況測(cè)量和水位保護(hù)，事故概率將會(huì)增加，事故風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)增大。如果在加熱過程中出現(xiàn)問題，鍋爐將無法正常工作，也無法保證機(jī)組的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

電廠中測(cè)量壓力容器液位(模擬輸出)的主要方法有:差壓變送器、導(dǎo)波雷達(dá)、電容探頭等。其中，差壓變送器是比較傳統(tǒng)的測(cè)量方法。近年來，隨著液位計(jì)技術(shù)的發(fā)展，特別是電容探頭、導(dǎo)波雷達(dá)等的改進(jìn)。為了承受中等工藝條件，測(cè)量桶技術(shù)的改進(jìn)使其在高壓和高溫條件下得到越來越多的應(yīng)用。摘要:介紹了火電廠液位測(cè)量的幾種方法，分析了它們存在的問題，為今后液位測(cè)量方法的優(yōu)化和設(shè)備選型提供了參考。

2汽包水位測(cè)量

2.1差壓變送器測(cè)量方法

2.1.1鍋爐汽包液位測(cè)量采用差壓變送器的方式，其采樣如圖1和圖2所示(單室和雙室)。

圖1圖2

2.1.2存在主要問題

(1)由于水側(cè)的絕對(duì)溫度，無法保證量筒和鍋爐本體之間的溫度和壓力的一致性，導(dǎo)致采樣水位和鍋爐本體水位之間存在很大的負(fù)差。

(2)采樣量大、測(cè)量延時(shí)大，不能及時(shí)反映水位變化，導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)調(diào)節(jié)質(zhì)量差。

(3)取樣管數(shù)量多，冬季保溫和露天混熱復(fù)雜，施工量大，安裝周期長。

(4)由壓差、壓力、溫度、流量、系統(tǒng)計(jì)算等部分組成，集成可靠性低，維護(hù)量大。

(5)受汽包溫度、壓力變化和環(huán)境溫度變化的影響很大，不能很好地解決水側(cè)絕對(duì)溫度引起的系統(tǒng)測(cè)量誤差的密度補(bǔ)償問題。

(6)平衡容器式汽包水位計(jì)的直接使用成本(冷凝筒散熱)和維護(hù)成本(年度檢定和建造)較高，其綜合使用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地面采購成本響應(yīng)值。

(7)鍋爐啟動(dòng)時(shí)，參考水柱(P+)采樣管無水，等待冷凝水注滿需要時(shí)間。在此期間，平衡容器液位計(jì)不能正常工作(不能建立正常的壓差條件)，鍋爐啟動(dòng)前的水位不能集中監(jiān)控，保護(hù)不能投入運(yùn)行。

2.2導(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量方法

導(dǎo)波雷達(dá)傳感器可以發(fā)射從6千兆赫到26千兆赫的大約1納秒的短頻率雷達(dá)脈沖，并且被介質(zhì)反射的雷達(dá)脈沖作為回波被天線接收。雷達(dá)脈沖從發(fā)射到接收的運(yùn)行時(shí)間與天線到被測(cè)介質(zhì)表面的距離成正比。計(jì)算出的液位高度被轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)。

利用導(dǎo)波雷達(dá)測(cè)量了陜西省50MW火電廠鍋爐汽包水位。具體連接方法如下:取消平衡容器，測(cè)量筒通過連接管與測(cè)量筒直接連接(中間增加一個(gè)隔離閥)，由于工程鍋爐在室外密閉，位于陜北高寒地區(qū)，導(dǎo)波雷達(dá)安裝在測(cè)量筒頂部。為了避免外界低溫的影響，測(cè)量筒采用電加熱。從試運(yùn)行一段時(shí)間來看，仍存在以下問題:

(1)液位波動(dòng)的影響無法消除，特別是在啟動(dòng)過程中液位頻繁變化時(shí)。

(2)壓力和溫度變化干擾實(shí)際測(cè)量值，精度不夠保證。

(3)量筒與料位計(jì)的匹配仍有偏差，不能作為保護(hù)值點(diǎn)，在所有工況下都不能達(dá)到精確測(cè)量。

原因分析(如圖3所示)。

圖3量筒內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際分布圖

由于溫差，蒸汽側(cè)將形成凝結(jié)雨區(qū)。一旦凝結(jié)雨區(qū)達(dá)到一定的密度，導(dǎo)波雷達(dá)就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量。為了消除凝結(jié)雨面積，需要增大測(cè)量筒的直徑，消除溫差。然而，這兩點(diǎn)在實(shí)際工程應(yīng)用中仍存在一些困難。一方面，制造商目前無法提供準(zhǔn)確的數(shù)值，另一方面，直徑測(cè)量筒太大增加了安裝和熱混合的實(shí)施難度。

導(dǎo)波雷達(dá)液位測(cè)量技術(shù)在常溫常壓下的應(yīng)用消耗數(shù)百毫安。由于蒸汽和冷凝水對(duì)微波的極大衰減，壓力容器下導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)(huoyumi/leida/)的應(yīng)用功耗將成倍增加。儀表是多年來的連續(xù)應(yīng)用。功耗過大也會(huì)降低產(chǎn)品的使用壽命。凝結(jié)雨區(qū)給導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)帶來的干擾不能通過增加功耗從根本上消除。如果在測(cè)量缸和汽包的蒸汽連通管之間增加一個(gè)平衡容器來消除汽側(cè)的影響，就會(huì)增加檢測(cè)環(huán)節(jié)和故障點(diǎn)。

2.3智能電容測(cè)量方法

工作原理:利用液位變化與測(cè)量探頭電容變化之間的關(guān)系，由專用模式系統(tǒng)軟件對(duì)檢測(cè)到的電容變化進(jìn)行補(bǔ)償和計(jì)算，輸出與料位變化成正比的模擬信號(hào)。

目前，國內(nèi)廠家依靠自己的研究和專利，已經(jīng)研制出一種具有液位測(cè)量自動(dòng)補(bǔ)償功能的三探針電容式液位計(jì)測(cè)量筒。本產(chǎn)品為三探針測(cè)量筒，由三個(gè)同軸套管測(cè)量探針#1、#2、#3組成，在高端(高于被測(cè)介質(zhì)液位變化的最高點(diǎn))和低端(低于被測(cè)介質(zhì)液位變化的最低點(diǎn))以連通管的形式并聯(lián)，其中#1為主要測(cè)量，其探針測(cè)量高度一般以滿足現(xiàn)場(chǎng)要求的有效測(cè)量范圍為準(zhǔn)。#2和#3探針的制造高度通常是#1高度的六分之一到三分之一。同時(shí)，三種探頭的參考接地金屬管的內(nèi)徑、金屬棒探頭的外徑、絕緣層厚度、材料等物理指標(biāo)是一致的，用于保證三種探頭能夠同時(shí)測(cè)量同一介質(zhì)，并保證同一環(huán)境下同一單位高度被測(cè)介質(zhì)液位變化引起的測(cè)量電容變化完全一致。探頭#2處于空缸狀態(tài)，即實(shí)際測(cè)量時(shí)處于高端，用于校正#1和#3測(cè)量缸空缸電容的校準(zhǔn)值。它主要消除氣體或蒸汽介質(zhì)的介電常數(shù)變化和被測(cè)介質(zhì)對(duì)探頭的粘附率變化的影響。在實(shí)際測(cè)量中，#3探頭處于全介質(zhì)即低端狀態(tài)，用于校正#1測(cè)量筒全電容校準(zhǔn)值，主要消除被測(cè)介質(zhì)介電常數(shù)變化對(duì)測(cè)量的影響。三個(gè)量筒配有三個(gè)電容測(cè)量探頭，電氣測(cè)量指標(biāo)一致，精度好，并配有相關(guān)的傳輸顯示單元，構(gòu)成了一套具有液位測(cè)量自動(dòng)補(bǔ)償功能的液位計(jì)。根據(jù)幾個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用，具有在所有工況(鍋爐啟動(dòng)、停機(jī)、排污、事故工況等)下準(zhǔn)確連續(xù)測(cè)量和控制液位的功能。)基本實(shí)現(xiàn)，并且沒有“假水位”測(cè)量。提供接觸信號(hào)輸出后，監(jiān)控和保護(hù)需求完全滿足。

2.4高壓加熱器等液位測(cè)量

高壓加熱器和除氧器的特性與汽包相似。傳統(tǒng)的用平衡容器測(cè)量液位的方法和汽包的應(yīng)用都有類似的問題。導(dǎo)波雷達(dá)在除氧器、高、低水位和熱水水位，特別是在低水位和熱水水位有許多成功的應(yīng)用。除氧器和高加的主要特點(diǎn)是蒸汽側(cè)溫度和壓力低，與汽包相比測(cè)量精度相對(duì)較低。雖然有一定的波動(dòng)，但它們比傳統(tǒng)的差壓變送器更穩(wěn)定，維護(hù)量更少。為了減少凝結(jié)雨區(qū)的發(fā)生，選擇量筒、混合熱量和保溫也很重要。

3.結(jié)論

在投資允許的情況下，汽包水位測(cè)量應(yīng)選擇三探針電容式產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)全狀態(tài)監(jiān)測(cè)和保護(hù)，消除安全隱患，促進(jìn)火電廠的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。導(dǎo)波雷達(dá)和電容測(cè)量在高低壓加熱器、除氧器、熱水井等液位監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也是未來的發(fā)展趨勢(shì)。

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