差壓液位變送器等液位計(jì)在火力發(fā)電機(jī)組凝汽器液位測(cè)量

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

      1 平海發(fā)電廠一期工程機(jī)組中凝汽器、低壓加熱器水位通用測(cè)量凝汽器、除氧器、低壓加熱器的水位測(cè)量的通用原理是利用水位-差壓轉(zhuǎn)換原理，通過(guò)雙法蘭差壓液位變送器來(lái)測(cè)量高、低側(cè)水位差壓，經(jīng)過(guò)DCS 來(lái)進(jìn)行差壓-水位轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)凝汽器、除氧器水位的測(cè)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(cè)量方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，在機(jī)組點(diǎn)管及整套啟動(dòng)過(guò)程中，主要存在以下問(wèn)題：
 
       正常運(yùn)行時(shí)，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(huì)隨著時(shí)間的推移而降低，在DCS 中顯示液位高度比實(shí)際液位高度要高，從而對(duì)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行造成安全隱患;凝汽器凝結(jié)水箱共有6 臺(tái)液位變送器，其中一臺(tái)變送器在正常投入后，短時(shí)間就變?yōu)閴狞c(diǎn)，經(jīng)檢查，為平衡門(mén)存在微小泄漏;除氧器液變送器設(shè)計(jì)有兩臺(tái)，兩臺(tái)差壓液位變送器正常投入后，在DCS 系統(tǒng)中顯示趨勢(shì)一致，但數(shù)值相差太大（相差300mm）。
 
針對(duì)以上問(wèn)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(mén)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(guò)上取樣點(diǎn)（在HHH報(bào)警值之上）時(shí)，保證凝結(jié)水不會(huì)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(tái)液位變送器顯示相對(duì)誤差較大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查為：?jiǎn)问移胶馊萜骱蟮娜觾x表管有一段約3m 長(zhǎng)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(wú)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(tái)液位變送器在DCS 系統(tǒng)中顯示相對(duì)誤差較大，且液位顯示數(shù)值高于實(shí)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(cè)量要求。
 
　　在液位測(cè)量方案改進(jìn)時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：
　　根據(jù)凝汽器凝結(jié)水箱水位測(cè)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(diǎn)相連的儀表管）內(nèi)充滿介質(zhì)，負(fù)壓側(cè)儀表管內(nèi)無(wú)介質(zhì)，需要在儀表投運(yùn)前對(duì)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(yùn)前，需檢查儀表管的嚴(yán)密性，特別是儀表接頭、取樣平衡門(mén)及排污閥門(mén);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(jì)為雙法蘭隔膜式液位測(cè)量變送器，凝汽器凝結(jié)水箱水位測(cè)量原理進(jìn)行安裝，法蘭安裝于取樣一次門(mén)后水平管段即可。
若液位測(cè)量變送器周?chē)h(huán)境溫度低于5℃時(shí)，須對(duì)儀表管加裝伴熱帶，使得儀表管內(nèi)的介質(zhì)不會(huì)固化，從而保證儀表的正常測(cè)量。
 
經(jīng)過(guò)改進(jìn)，凝汽器凝結(jié)水箱6 臺(tái)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(jì)示值比較，誤差分別也在10mm 和15mm 以內(nèi)，完全達(dá)到機(jī)組正常運(yùn)行的要求。凝汽器凝結(jié)水箱液位變送器測(cè)量方案的改進(jìn)，解決了凝汽器凝結(jié)水箱液位隨著時(shí)間的推移，其顯示數(shù)值較實(shí)際液位數(shù)值越來(lái)越大的問(wèn)題。
 
　　2 南埔發(fā)電廠擴(kuò)建二期工程機(jī)組中凝汽器、除氧器、低壓加熱器水位的測(cè)量方法
　　本工程中，凝汽器、低壓加熱器等的液位測(cè)量采用進(jìn)口Eclipse 導(dǎo)波雷達(dá)（單探桿）測(cè)量設(shè)備，輸出4~20mA 電流信號(hào)，對(duì)應(yīng)所測(cè)容器的0 水位和滿水位。該裝置安裝方式較為簡(jiǎn)單，在Eclipse 導(dǎo)波雷達(dá)儀表安裝時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
7XD、7XR 或7XT 型探頭僅用于安全切斷/溢出工況，所有其他型號(hào)的導(dǎo)波雷達(dá)的安裝，都應(yīng)該保證被測(cè)介質(zhì)的最高液面應(yīng)低于雷達(dá)天線過(guò)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(shí)，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(guò)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(shí)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(jī)組在進(jìn)入酸洗、點(diǎn)管階段時(shí)，凝汽器水箱及低壓加熱器液位在調(diào)試過(guò)程中，只有7A、8A、低壓加熱器的液位在無(wú)介質(zhì)狀態(tài)時(shí)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(bào)。將導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)拆出后，對(duì)液位計(jì)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(jì)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(jì)安裝過(guò)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(zhǎng)，一定要保證液位計(jì)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(yǔ)
　　凝汽器、低壓加熱器等液位的測(cè)量方式較多，本文針對(duì)平海電廠一期工程和南埔電廠擴(kuò)建二期工程中相應(yīng)容器液位的測(cè)量作簡(jiǎn)單介紹并做比較，雖然兩種測(cè)量方式都很成熟，都能保證機(jī)組正常運(yùn)行，但利用導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量方式較差壓變送器測(cè)量方式而言，有著安裝簡(jiǎn)單、漏點(diǎn)少、測(cè)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(diǎn)，但成本相對(duì)較高。為以后同類(lèi)工況液位的測(cè)量設(shè)計(jì)及安裝提供參考。