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静压法测量液位在干熄焦的实际应用

作时间:2018-09-18  来源:  作者:
   

 摘要:静压法测量液位是工业生产过程中非常常用的方法,结合干熄#区域内静压法测量液位的实际应用,介绍不同工况下、不同容器中液位测量方式的选择方法和变送器量程的设置方法,有利子提高液位测量工作效率。

 
静压法测液位是基于流体静力学中一定液柱’高度的液体产生一定压力的原理。在干熄焦区域内,汽水系统是重要组成部分,汽水系统中各容器、的液位是一个重要监视参数,尤其是高压密闭容器中的液位对安全生产起着不可忽视的作用。
干熄焦区域内_,不同容器其液位测量方法也不同,例如汽包水位测量采用单室平衡容器法;纯水箱液位采用敞口容器法;汽轮机热水井液位采用液面上下差压的方法。不同的测量方法对变送器的量程设定有不同的要求,以便得到准确的实际液位。
 
1.汽包水位的测量
汽包水位是锅炉安全运行的重要参数,同时它还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志。因此,水位控制系统一直受到人们的重视。根据汽包水位的动态特性,人们研究出了许多控制方案·,如汽包水位的三冲量控制、汽包水位的串级控制等。在这些控制方案中,都用到了汽包水位这个参数,因此准确测量汽包水位依然是一个关键问题川。平衡容器法是人们普遍采用的汽包水位测量方法,它的测量原理简单,使用方便。在测量汽包水位时,一般需要平衡容器与差压变送器配套使用,平衡容器用来测量液位产生静压差,为一种差压式水位计,而变送器的作用就是将差压值转换为电信号并传送给DCS(集散控制系统)。干熄焦锅炉的汽包水位测量使用的是单室平衡容器。单室平衡容器的原理图1所示。
20180918105909.jpg
 单室平衡容器测量原理
式中:△P为对应包水位的差压值,Pa;ps为饱和蒸汽的密度kg/m3,Pw为饱和水的密度,kg/m3,Pa为参比水柱的密度,kg/m3,g为重力加速度。
 
    式(1)表明,当汽包水位上升时’,差压减小;汽包水位下降时,差压增大。为了使变送器、输出能正确反映出液位的数值,且成正比例关系,需要对差压变送器的零点进行负迁移,当液位非常高时,变送器输出20 mA;液位非常低时,变送器一输出4 mA a干熄焦区域使用EJA的差压变送器,量程设定为一850一0 mm水柱,当正负压相等时标定变送器输出为100%。在控制程序进行简单的线性转换,使4一20 mA信号对应液位为一 450一400 mm即可。为消除密度误差,提高液位测量精度,程序中需适当的液位补偿。
    使用单室平衡容器测量汽包水位时,需要注意以下几点:
 
    (1)将变送器零点进行负迁移,量程设定为一850一0111111水柱。
    (2)连接变送器时,汽测连接负压室,水侧连接正压室。
    (3)对变送器进行校正时,当正负压平衡时,变送器输出标定为100%
 
2、纯水箱液位的测量
    纯水箱属于敞口容器,通过测量容器中液体的压力即可测算出液位高度H,敞口容器的测量原理图2所示。
 单法兰变送器敞口容器测量原理
    由于水罐是敞口的,所以液面以上的压力即为大气压,测压仪表通过导压管与容器底部相连,由测压仪表的压力指示值,便可推知液位的高度。
    差压大小与液位成正比。变送器的选用可以直接选用压力变送器,也可以选用差压变送器,但是注意当选用差压变送器时,导压管要与变送器的正压室相连,负压室直接对大气即可。变送器量程设置为0一H水柱,对应4一20 iiiA信号输出给DCS系统。
 
3凝汽器热水井液位的测量
    凝汽器液位是电站运行人员主要监控对象之一,凝汽器液位准确性关系着机组安全运行。非常初投产时,凝汽器热水井液位测量原理见图3。图中,Hr,H。分别为参比液位、热水井液位高度。
 凝汽器热水井液位的测量原理
    这种测量方法,类似于单室平衡容器的测量原理,主要是利用正、负压侧的液位差来测量,变送器的量程也需要进行负迁移,量程设定为一1 750 - 0 nun。这种测量方式要求两侧水的密度相同,负压侧的集水罐必须装满水。在每次冲转之前,都要向集水罐中灌满水,并把灌水口用螺丝堵死,保证凝汽器运行时的严密性。当机组运行一段时间后,集水罐中的水会J馒漫减少,密度逐渐变大,以及负压侧接口多、气密性差,造成液位测量出现误差。
    为消除误差,保证液位测量的准确度,将测量方法进行改进,改进后的测量原理如图4所示。
 改进后的测量方法原理
    改进后的测量方法将密闭容器简化为敞口容器来进行测量,采用两块真空变送器,变送器I测量热水井液面以上部分的真空度,即凝汽器真空;变送器2测量液位作用后的真空度。
    将变送器1的量程设定为一100一0 kPa,变送器2的量程设定为一100一100 kPa,程序中将两个变送器的真空度相减,再通过线性转换即可得到液位。
    改进后的测量方法,液位测量准确性明显提高,设备日常维护量减少。
 
4、结束语
    通过了解静压法测量液位的工作原理及各配套变送器的设置方法,在安装和调试、维护静压法液位测量系统时,可以节约大量的时间。
 
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