差壓液位變送器等液位計在火力發(fā)電機組凝汽器液位測量

廣東惠州平海發(fā)電廠一期1、2 號2×1000MW 超超臨界燃煤機組工程，三大主機采用上海電氣集團公司的產(chǎn)品，機組的額定主蒸汽參數(shù)為27.56 MPa/605℃。配備的熱控儀表種類繁多，較600MW機組超超臨界燃煤機組相比，自動化程度更高，對儀表的安裝更加規(guī)范。福建國電南埔發(fā)電廠擴建二期3、4 號2×670MW超超臨界燃煤機組工程，三大主機采用哈鍋、哈汽、哈電集團公司的產(chǎn)品。雖然兩工程中三大主機的廠家不同，但凝汽器、低加等容器的液位測量都不可缺少的。在火力發(fā)電機組運行過程中，凝汽器、除氧器、低壓加熱器等負(fù)壓及微正壓容器的液位測量是否準(zhǔn)確，直接關(guān)系到機組運行的可靠性及機組效率。該文主要針對工程中凝汽器、低壓加熱器的液位的不同測量方式做一介紹并比較，為火力發(fā)電機組中的負(fù)壓及微正壓容器的液位測量的設(shè)計及安裝提供參考。
  
 

      1 平海發(fā)電廠一期工程機組中凝汽器、低壓加熱器水位通用測量凝汽器、除氧器、低壓加熱器的水位測量的通用原理是利用水位-差壓轉(zhuǎn)換原理，通過雙法蘭差壓液位變送器來測量高、低側(cè)水位差壓，經(jīng)過DCS 來進(jìn)行差壓-水位轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)凝汽器、除氧器水位的測量。本工程中凝汽器、除氧器、低壓加熱器等水位按照通用的測量方法進(jìn)行設(shè)計和安裝，在機組點管及整套啟動過程中，主要存在以下問題：
 
       正常運行時，由于凝汽器處于高真空狀態(tài)，單室平衡容器內(nèi)的液面高度會隨著時間的推移而降低，在DCS 中顯示液位高度比實際液位高度要高，從而對機組的穩(wěn)定運行造成安全隱患;凝汽器凝結(jié)水箱共有6 臺液位變送器，其中一臺變送器在正常投入后，短時間就變?yōu)閴狞c，經(jīng)檢查，為平衡門存在微小泄漏;除氧器液變送器設(shè)計有兩臺，兩臺差壓液位變送器正常投入后，在DCS 系統(tǒng)中顯示趨勢一致，但數(shù)值相差太大（相差300mm）。
 
針對以上問題，取消單室平衡容器，并把原液位變送器的正、負(fù)壓側(cè)互換，并且上取樣一次門后儀表管先向上彎制約1.5m 左右再向下彎制與變送器相連接，這樣可解決當(dāng)凝結(jié)水箱液位高度超過上取樣點（在HHH報警值之上）時，保證凝結(jié)水不會倒灌進(jìn)負(fù)壓側(cè)儀表管。除氧器水箱差壓液位變送器兩臺液位變送器顯示相對誤差較大，經(jīng)現(xiàn)場檢查為：單室平衡容器后的取樣儀表管有一段約3m 長的水平直管段，該管段的坡度不明顯，未達(dá)到規(guī)范中要求的1:12，造成該管段內(nèi)的空氣無法全部排出（有氣泡），單室平衡容器的基準(zhǔn)液面降低，故該兩臺液位變送器在DCS 系統(tǒng)中顯示相對誤差較大，且液位顯示數(shù)值高于實際液位值。所以，將單室平衡容器后的水平儀表管進(jìn)行改進(jìn)，使其坡度大于1:12 就可以達(dá)到測量要求。
 
　　在液位測量方案改進(jìn)時，應(yīng)注意以下問題：
　　根據(jù)凝汽器凝結(jié)水箱水位測量原理（改進(jìn)后），由于差壓液位變送器的儀表管只有正壓側(cè)儀表管（與下取樣點相連的儀表管）內(nèi)充滿介質(zhì)，負(fù)壓側(cè)儀表管內(nèi)無介質(zhì)，需要在儀表投運前對變送器遷移量程，遷移量程的大小取決于變送器安裝的高度;在儀表投運前，需檢查儀表管的嚴(yán)密性，特別是儀表接頭、取樣平衡門及排污閥門;所有液位等差壓液位變送器的取樣儀表管在水平方向要有一定的坡度，坡度須大于1:12;若凝汽器液位變送器設(shè)計為雙法蘭隔膜式液位測量變送器，凝汽器凝結(jié)水箱水位測量原理進(jìn)行安裝，法蘭安裝于取樣一次門后水平管段即可。
若液位測量變送器周圍環(huán)境溫度低于5℃時，須對儀表管加裝伴熱帶，使得儀表管內(nèi)的介質(zhì)不會固化，從而保證儀表的正常測量。
 
經(jīng)過改進(jìn)，凝汽器凝結(jié)水箱6 臺差壓液位變送器顯示誤差在10mm 以內(nèi)，除氧器水箱液位變送器顯示誤差在20mm 以內(nèi)，與就地磁翻板液位計示值比較，誤差分別也在10mm 和15mm 以內(nèi)，完全達(dá)到機組正常運行的要求。凝汽器凝結(jié)水箱液位變送器測量方案的改進(jìn)，解決了凝汽器凝結(jié)水箱液位隨著時間的推移，其顯示數(shù)值較實際液位數(shù)值越來越大的問題。
 
　　2 南埔發(fā)電廠擴建二期工程機組中凝汽器、除氧器、低壓加熱器水位的測量方法
　　本工程中，凝汽器、低壓加熱器等的液位測量采用進(jìn)口Eclipse 導(dǎo)波雷達(dá)（單探桿）測量設(shè)備，輸出4~20mA 電流信號，對應(yīng)所測容器的0 水位和滿水位。該裝置安裝方式較為簡單，在Eclipse 導(dǎo)波雷達(dá)儀表安裝時，應(yīng)注意以下幾點：
7XD、7XR 或7XT 型探頭僅用于安全切斷/溢出工況，所有其他型號的導(dǎo)波雷達(dá)的安裝，都應(yīng)該保證被測介質(zhì)的最高液面應(yīng)低于雷達(dá)天線過程連接150mm，此情況包括使用立管等人為探頭高度的工況;安裝單桿探頭（7X1、7X2 或7XF）時，立管管徑不應(yīng)小于50mm，且不得有縮徑;保護(hù)探頭頂部連接的塑料帽在最后安裝傳感器之前，不要取走;在傳感器的過程連接上下不要使用任何的密封黏合劑或TFE 膠帶，用Viton 環(huán)密封;注意保護(hù)探頭頂部的高頻連接干燥清潔，必要時可用酒精擦拭，用棉簽擦干;傳感器和探頭部分的連接，隨手上緊后，再用扳手上緊1/4 到1/2 圈;接線：注意連接電源的正負(fù)極性，并且在電源和儀表兩端分別接地。南埔電廠#3機組在進(jìn)入酸洗、點管階段時，凝汽器水箱及低壓加熱器液位在調(diào)試過程中，只有7A、8A、低壓加熱器的液位在無介質(zhì)狀態(tài)時顯示有液位，經(jīng)檢查，為導(dǎo)波雷達(dá)的探桿探頭底部與立管側(cè)面相接處，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤報。將導(dǎo)波雷達(dá)液位計拆出后，對液位計底座進(jìn)行校正（立管與立管上用于固定導(dǎo)波雷達(dá)液位計的底座保持同軸），重新安裝后顯示準(zhǔn)確。
 
所以，導(dǎo)波雷達(dá)液位計安裝過程中，一定要注意立管尺寸偏大，直徑為80mm 以上為宜，且材質(zhì)一般為不銹鋼材質(zhì)。另外，由于探桿尺寸較長，一定要保證液位計的固定底座與立管同軸，防止探桿與立管壁相接觸。
 
　　3 結(jié)束語
　　凝汽器、低壓加熱器等液位的測量方式較多，本文針對平海電廠一期工程和南埔電廠擴建二期工程中相應(yīng)容器液位的測量作簡單介紹并做比較，雖然兩種測量方式都很成熟，都能保證機組正常運行，但利用導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量方式較差壓變送器測量方式而言，有著安裝簡單、漏點少、測量負(fù)壓及微正壓工況下的液位，其可靠性和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，但成本相對較高。為以后同類工況液位的測量設(shè)計及安裝提供參考。