水位計(jì)在在電廠使用中出現(xiàn)問題分析及實(shí)施方法

一、水位計(jì)運(yùn)行狀況和存在問題:

1.運(yùn)行過程中,差壓變送器測量精度較差,正常情況下6、7、8號低加及凝汽器處于微負(fù)壓和負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行,設(shè)備運(yùn)行前需對測量平衡容器進(jìn)行注水。增加人工工作量。自運(yùn)行以來,6、78號低加及凝汽器液位變送器缺陷次數(shù)較多,主要包括液位反饋至DCs畫面后液位較高、不準(zhǔn)確,液位隨真空變化產(chǎn)生跳變。例如7號低加液位變送器遠(yuǎn)傳值為超量程,無法檢測水位,無法對低加疏水閥進(jìn)行自動控制,現(xiàn)僅靠單只導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)控制液位,如果導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)故障,將無法遠(yuǎn)方監(jiān)控液位,無法實(shí)現(xiàn)低加疏水自動,造成低加滿水或者失水事故造成液位開關(guān)動作,強(qiáng)制退出低加運(yùn)行。將直接影響機(jī)組給水熱經(jīng)濟(jì)性,導(dǎo)致低加退出后,甚至對機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。

2.影響運(yùn)行盤控人員監(jiān)視判斷機(jī)組6、7、8號低加及機(jī)組凝汽器水位,對于凝氣器及低加液位控制無法達(dá)到自動控制效果。

3.差壓變送器液位不準(zhǔn)確偏差大,例如凝汽器液位計(jì)如果出現(xiàn)液位變送器液位模擬信號三取二低低將導(dǎo)致凝結(jié)水泵跳閘,直接導(dǎo)致機(jī)組主給水流量低低保護(hù)動作,機(jī)組MFT動作,導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。對機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成威脅。

二、水位計(jì)存在的問題所造成的威脅

1.在機(jī)組運(yùn)行時,如果取樣管路憋空氣、積污或者微滲漏將直接影響測量準(zhǔn)確性,造成6、7、8號低加及#1機(jī)組凝汽器水位自動調(diào)節(jié)、水位保護(hù)失靈和無法正常監(jiān)視,將直接影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.機(jī)組運(yùn)行時,如果出現(xiàn)液位偏差大,檢修不容易處理,處理過程中,因液位參與調(diào)節(jié)及保護(hù),給檢修工作造成很大不便及風(fēng)險(xiǎn)。

3.低壓加熱器液位不準(zhǔn)確,影響液位自動調(diào)節(jié),現(xiàn)在僅靠單支導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)做液位控制,如果出現(xiàn)低加液位波動或跳變,將影響液位調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié),造成水位波動,影響低加熱效率,影響機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。

4.凝汽器無論是水位過高或者是過低都會給汽輪機(jī)組本身的真空造成一定的影響。而在機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中,真空是非常重要的一個參數(shù)。若是真空降低,那么排氣壓力便會得到升高,汽輪機(jī)總題的焓降將會有一定的減少。若是進(jìn)氣量不發(fā)生變化,那么機(jī)組的壓力會有一定的下降,若是真空下降的時候想要保持滿負(fù)荷運(yùn)行的模式,那么便必須增加蒸汽流量,可能會導(dǎo)致汽輪機(jī)出現(xiàn)前幾級過負(fù)荷的清理。若是真空惡化的比較嚴(yán)重,那么排氣室的溫度會有一定的增加,會導(dǎo)致機(jī)組中心出現(xiàn)變化,產(chǎn)生的振動會比較的大,對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全會造成嚴(yán)重的影響。

三、水位計(jì)真空環(huán)境測量液位方法及方式介紹。

6、7、8號低加及機(jī)組凝汽器水位其差壓液位計(jì)的測量原理及方法在此做簡單介紹：

1.機(jī)組6、7、8號低加及#1機(jī)組凝汽器容器式測量的一般原理有以下差壓計(jì)算公式

△P=P+-P-=(P2+pH1g)-(P1+p Hg)

其中△P為差壓變送器測量到的差壓值,p為一定溫度和壓力下水的密度,g為重力加速度,P1和P2分別為負(fù)壓側(cè)和正壓側(cè)水平面上的空間壓力,H為容器中實(shí)際水位的高度,H1為參比水柱的高度。

容器及其管路成形之后,H1即固定不變,P和P空間只要始終相通即空間壓力相等,這樣上述差壓計(jì)算公式可

以變換為:

△P=pg(H1-H)

其中△P可以通過差壓變送器測量得到,p、g和H1都是已知數(shù),運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)很容易就可以計(jì)算出H值,即容器實(shí)際水位高度。H=H1-△P/pg

2.本廠凝汽器及低加液位測量方法

在火力發(fā)電機(jī)組中,凝汽器以及低價(jià)水位是非常重要的一個參數(shù),在火力發(fā)電廠中,凝汽器和低嫁誰位測量的時候,都是根據(jù)設(shè)計(jì)安裝好的3套水位測量系統(tǒng)進(jìn)行的。每個系統(tǒng)中都有包含了正負(fù)壓側(cè)取樣管的兩個一次閥門、三閥組中包含了兩個二次閥門、注水管處的一個注水閥門、差壓變送器上包含的兩個排污閥門,一共包含了八個手動閥門,此外還包含了兩個活接頭。在這三套水位測量系統(tǒng)中,配置是相互冗余的,系統(tǒng)之間往往會出現(xiàn)十厘米到三十厘米的誤差,其和就地玻璃水位計(jì)指示出來的實(shí)際水位差別是比較大的,特別是在機(jī)組啟停的時候,這種現(xiàn)象更加的嚴(yán)重,這便導(dǎo)致了集控室的操作人員對凝汽器的水位監(jiān)視不夠準(zhǔn)確,這對機(jī)組的安全運(yùn)行是非常不利的。檢修維護(hù)人員往往需要長時間的進(jìn)行維護(hù),忙碌了老半天好不容易調(diào)準(zhǔn)了,凝汽器真空一波動或者取樣管道出現(xiàn)大一點(diǎn)的振動等等,就前功盡棄了。

3.測量異常原因分析

通過理論分析以及實(shí)際的檢查,上面描述的凝汽器進(jìn)行水位測量的時候存在問題的原因主要包含了下面幾點(diǎn)：

(1)進(jìn)行水位測量的時候受到正壓側(cè)水封的影響比較大

一般情況下,凝汽器的水位正壓側(cè)取樣管的取樣口和凝汽器冷凝區(qū)比較的靠近,若是在不正常運(yùn)行的時候,沒有經(jīng)過冷凝的蒸汽便會進(jìn)入到正壓側(cè)取樣管的水平段中去。并且由于管徑比較的小,或者是管道內(nèi)部有雜質(zhì)或者臟物,管道內(nèi)部的蒸汽在冷凝結(jié)束之后不會流回到凝汽器中去,而是在水平段位置形

成水封,這會對水位測量造成一定的影響

(2)系統(tǒng)泄漏會對水位測量造成一定的影響

注水管道是在凝結(jié)水泵出口引出的,其壓力接近3MPa,若是注水閥門中出現(xiàn)點(diǎn)的內(nèi)漏,那么正壓側(cè)壓力便會有定的增加,或者其會充滿正壓側(cè)取樣管的水平段,進(jìn)行水位測量的時候,其數(shù)值和正常數(shù)之比,便會比較的低。在機(jī)組運(yùn)行的時候,凝汽器的狀態(tài)應(yīng)該是真空的,其真空應(yīng)該超過-90KPa以往的測量系統(tǒng)包含了八個手動的閥門和兩個活接頭,經(jīng)常需要注水或者排污,并且手動閥門使用的過程中,很容易導(dǎo)致泄漏的出現(xiàn),其中任何一個閥門出現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)的泄漏,都會給水位測量造成嚴(yán)重的影響。

(3)真空波動會對水位測量造成影響

真空波動會影響到正壓側(cè)水平面,若是短時間內(nèi)出現(xiàn)真空升高迅速的情況,那么正壓側(cè)水平面便會出現(xiàn)降低的情況若是出現(xiàn)管道泄漏,那么影響會更加的大

此外,在進(jìn)行水位測量的時候還會受到熱力系統(tǒng)的水的熱膨脹以及汽水損失的影響。

4.水位計(jì)的原理及特點(diǎn)

(1)導(dǎo)波雷達(dá)物位測量的原理導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行界面的測量不受負(fù)荷變化的影響,和真空變化的影響,具有老系統(tǒng)不能相比的界面測量效果導(dǎo)波雷達(dá)物位測量技術(shù)是微波物位計(jì)的種變型.是采用TDR時域反射原理進(jìn)行工作。通常采用脈沖波方式工作,與微波物位計(jì)不同點(diǎn)在于微波脈沖不是通過空間傳播,而是通過一根(或兩根)從罐頂伸入,直達(dá)罐底的導(dǎo)波體傳播,導(dǎo)波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩,微波脈沖沿導(dǎo)波桿或纜繩外測向下傳播電磁脈沖波,當(dāng)電磁波在被測物料表面上被反射將會沿著導(dǎo)波桿反射回去,被天線(壓電晶體)接收,由發(fā)射脈沖到接收到回波脈沖的時間差即可計(jì)算傳播的距離。它可以測量的范圍包括液體和固體物位.以及非導(dǎo)電液體與導(dǎo)電液體的分界面。

(2)導(dǎo)波雷達(dá)物位測量的特點(diǎn)

①電磁波信號沿導(dǎo)波桿傳輸可消除假回波信號,減少信號的丟失。

②整個測量裝置無活動部件,無機(jī)械磨損。

③安裝調(diào)試方便

④不受大氣情況和介質(zhì)密度變化的影響。

⑤適用于高溫、高壓的物位測量,導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)能做到耐高壓345MPa(20℃),同時耐高溫高壓的可達(dá)到200℃(29MPa)、450oC(13.5MPa)。

⑥測量無“死區(qū)”精度高,全線性化。

⑦測量范圍從06m到30.5m。

5.水位計(jì)國內(nèi)電廠技術(shù)交流結(jié)果

寧海電廠、臺山電廠等國產(chǎn)兄弟企業(yè),及其他電廠改造成功案例。并已經(jīng)將本廠#機(jī)組凝汽器液位變送器3支更換為導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì),測量準(zhǔn)確性得到了提高,且日常維護(hù)量小;通過與導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)一些技術(shù)專業(yè)人員溝通,在其他電廠及現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用效果較好,可行性高,可確保改造后的液位監(jiān)測效果。

6.水位計(jì)設(shè)備進(jìn)行改造方案及實(shí)施方法

在原#機(jī)組凝汽器水位取樣一次門后拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器,在取樣一次門后焊接安裝導(dǎo)波雷達(dá)液位測量筒和液位計(jì)3臺,安裝位置在0米凝汽器原差壓測量裝置一次門后;在原6、7、8號低加水位取樣一次門后拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器,在取樣一次門后焊接安裝導(dǎo)波雷達(dá)液位。測量筒和液位計(jì)6臺,安裝位置在64米原6、7、8號低加差壓水位變送器上下取樣一次門后。通過電纜線管配設(shè)及電纜走線,將原差壓變送器信號電纜,走至新裝導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)接線并做回路測試,供貨廠商技術(shù)人員到廠配合調(diào)試及技術(shù)支持。測量穩(wěn)定性好,可排污排除雜質(zhì)。真空情況對于導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測量無影響。

7.水位計(jì)改造總結(jié)

液位計(jì)經(jīng)改造后,能較準(zhǔn)確的測量機(jī)組6、7、8號低加及凝汽器水位,便于運(yùn)行監(jiān)盤人員監(jiān)視液位。保證機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。能提高設(shè)備自動投入率,提高自動調(diào)節(jié)品質(zhì),從而優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行,保證低加液位正常,符合設(shè)計(jì)要求,低加液位控制正常,凝汽器液位控制正常,可以保證凝汽器真空適合穩(wěn)定,提高低加熱效率,提高給水溫度,從而節(jié)約機(jī)組燃煤成綜上所述,以上方案在穩(wěn)定性和應(yīng)用性較適合,對于現(xiàn)場低加及凝汽器穩(wěn)定提供了可靠保障,有利于機(jī)組運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性。另外可減少日常維護(hù)量及維護(hù)時間,節(jié)約保養(yǎng)廠日常維護(hù)人力及物力成本。