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电厂低加及凝汽器水位改造导波雷达液位计的应

作者:江苏创辉自动化仪表有限公司
电厂低加及凝汽器水位改造导波雷达液位计应用
一、运行状况和存在问题:
1.运行过程中,差压变送器测量精度较差,正常情况下6、7、8号低加及凝汽器处于徽负压和负压状态下运行,设备运行前需对测量平衡容器进行注水。增加人工工作量。自运行以来,6、7、8号低加及凝汽器液位变送器缺陷次数较多,主要包括液位反馈至DCS画面后液位较高、不准确,液位随真空变化产生
跳变。例如7号低加液位变送器远传值为超量程,无法检测水位,无法对低加疏水阀进行自动控制,现仅靠单只导波雷达液位计控制液位,如果导波雷达液位计故障,将无法远方监控液位,无法实现低加疏水自动,造成低加满水或者失水事故造成液位开关动作,强制退出低加运行。将直接影响机组给水热经济性,导致低加退出后,甚至对机组安全稳定运行造成威胁。
2.影响运行盘控人员监视判断机组6、7、8号低加及机组凝汽器水位,对于凝气器及低加液位控制无法达到自动控制效果。
3.差压变送器液位不准确偏差大,例如凝汽器液位计如果出现液位变送器液位模拟信号三取二低低将导致凝结水泵跳闸,直接导致机组主给水流量低低保护动作,机组MHT动作,导致机组停运。对机组安全经济运行构成威胁

二、存在的问题所造成的威胁
1.在机组运行时,如果取样管路憋空气、积污或者微渗漏将直接影响测量准确性,造成6、7、8号低加及群1机组凝汽器水位自动调节、水位保护失灵和无法正常监视,将直接影响机组的安全运行。
2.机组运行时,如果出现液位偏差大,检修不容易处理,处理过程中,因液位参与调节及保护,给检修工作造成很大不便及风险。
3.低压加热器液位不准确,影响液位自动调节,现在仅靠单支导波雷达液位计做液位控制,如果出现低加液位波动或跳变,将影响液位调节阀自动调节,造成水位波动,影响低加热效率,影响机组热经济性。
4.凝汽器无论是水位过高或者是过低都会给汽轮机组本身的真空造成一定的影响。而在机组经济运行中,真空是非常重要的一个参数。若是真空降低,那么排气压力便会得到升高,汽轮机总题的焓降将会有一定的减少。若是进气量不发生变化,那么机组的压力会有一定的下降,若是真空下降的时候想要保持满负荷运行的模式,那么便必须增加蒸汽流量,可能会导致汽轮机出现前几级过负荷的清理。若是真空恶化的比较严重,那么排气室的温度会有一定的增加,会导致机组中心出现变化,产生的振动会比较的大,对发电机组的运行安全会造成严重的影响。
 
三、国内外真空环境测量液位方法及方式介绍。
6、7、8号低加及机组凝汽器水位其差压液位计的测量原理及方法在此做简单介绍:
1.机组6、7、8号低加及#1机组凝汽器容器式测量的一般原理有以下差压计算公式:
A P=P+-P-=( P2+p Hlg)-(P1+p Hg)
其中△P为差压变送器测量到的差压值,p为一定温度和压力下水的密度,g为重力加速度,P1和P2分别为负压侧和正压侧水平面上的空间压力,H为容器中实际水位的高度,H为参比水柱的高度。
容器及其管路成形之后,H即固定不变,P和P2空间只要始终相通即空间压力相等,这样上述差压计算公式可以变换为:
△P=pg(H1-H)
其中△P可以通过差压变送器测量得到,p、g和H1都是已知数,运用现代计算机技术很容易就可以计算出H值,即容器实际水位高度。H=H-△P/pg
2.工厂凝汽器及低加液位测量方法
在火力发电机组中,凝汽器以及低价水位是非常重要的一个参数,在我们火力发电厂中,凝汽器和低嫁谁位测量的时候,都是根据设计安装好的3套水在这三套水位测量系统中,配置是相互冗余的,系统之间往往会出现十厘米到三十厘米的误差,其和就地玻璃水位计指示出来的实际水位差别是比较大
的,特别是在机组启停的时候,这种现象更加的严重,这便导致了集控室的操作人员对凝汽器的水位监视不够准确,这对机组的安全运行是非常不利的。检修维护人员往往需要长时间的进行维护忙了老半天好不容易调准了,凝汽器真空一波动或者取样管道出现大一点的振动等等,就前功尽弃了。
3.测量异常原因分析
通过理论分析以及实际的检查,上面描述的凝汽器进行水位测量的时候存在问题的原因主要包含了下面几点
(1)进行水位测量的时候受到正压侧水封的影响比较大
一般情况下,凝汽器的水位正压侧取样管的取样口和凝汽器冷凝区比较的靠近,若是在不正常运行的时候,没有经过冷凝的蒸汽便会进入到正压侧取样管的水平段中去。并且由于管径比较的小,或者是管道内部有杂质或者脏物,管道内部的蒸汽在冷凝结束之后不会流回到凝汽器中去,而是在水平段位置形
成水封,这会对水位测量造成一定的影响
(2)系统泄漏会对水位测量造成定的影响
注水管道是在凝结水泵出口引出的,其压力接近3MPa,若是注水阀门中出现点的内漏,那么正压侧压力便会有定的增加,或者其会充满正压侧取样管的水平段,进行水位测量的时候,其数值和正常数之比,便会比较的低。在机组运行的时候,凝汽器的状态应该是真空的,其真空应该超过-90KPa以往的测量系统包含了八个手动的阀门和两个活接头,经常需要注水或者排污并且手动阀门使用的过程中,很容易导致泄漏的出现,其中任何一个阀门出现点点的泄漏,都会给水位测量造成严重的影响。
(3)真空波动会对水位测量造成影响
真空波动会影响到正压侧水平面若是短时间内出现真空升高迅速的情况,那么正压侧水平面便会出现降低的情况,若是出现管道泄漏,那么影响会更加的大,此外,在进行水位测量的时候还会受到热力系统的水的热膨胀以及汽水损失的影响。
4.导波雷达液位计的原理及特点
(1)导波雷达物位测量的原理导波雷达物位计进行界面的测量不受负荷变化的影响,和真空变化的影响,具有老系统无法比拟的界面测量效果,导波雷达物位测量技术是微波物位计的种变型.是采用TDR时域反射原理进行工作。通常采用脉冲波方式工作,与微波物位计不同点在于微波脉冲不是通过空间传播,而是通过一根(或两根)从罐顶伸入,直达罐底的导波体传播,导波体可以是金属硬杆或柔性金属缆绳,微波脉冲沿导波杆或缆绳外测向下传播电磁脉冲波,当电磁波在被测物料表面上被反射将会沿着导波杆反射回去,被天线(压电晶体)接收,由发射脉冲到接收到回波脉冲的时间差即可计算传播的距离。它可以测量的范围包括液体和固体物位.以及非导电液体与导电液体的分界面。
(2)导波雷达物位测量的特点
①电磁波信号沿导波杆传输可消除假回波信号,减少信号的丢失。
②整个测量装置无活动部件,无机械磨损。
③安装调试方便。
④不受大气情况和介质密度变化的影响。
⑤适用于高温、高压的物位测量,导波雷达液位计能做到耐高压345MPa(20℃),同时耐高温高压的可达到200℃(29MPa)、450oC(13.5MPa)。
⑥测量无“死区”精度高,全线性化。
⑦测量范围从06m到305m。
5.国内电厂技术交流结果
国华宁海电厂、国华台山电厂国内企业,及其他电厂改造成功的实例。并已经将厂#2机组凝汽器液位变送器3支更换为导波雷达液位计,测量准确性得到了提高,且日常维护量极小;通过与导波雷达液位计一些技术专业人员沟通,在其他电厂及现场实际应用效果较好,可行性高,可确保改造后的液位监测效果。
6.设备进行改造方案及实施方法
在原#1机组凝汽器水位取样一次门后拆除原差压变送器取样管及差压变送器,在取样一次门后焊接安装导波雷达液位测量筒和液位计3台,安装位置在0米凝汽器原差压测量装置一次门后;在原6、7、8号低加水位取样一次门后拆除原差压变送器取样管及差压变送器,在取样一次门后焊接安装导波雷达液位。测量筒和液位计6台,安装位置在64米原6、7、8号低加差压水位变送器上下取样一次门后。通过电缆线管配设及电缆走线,将原差压变送器信号电缆,走至新装导波雷达液位计接线并做回路测试,供货厂商技术人员到厂配合调试及技术支持。测量稳定性好,可排污排除杂质。真空情况对于导波
雷达液位计测量无影响。
7.雷达波液位计改造总结
液位计经改造后,能较准确的测量机组67、8号低加及凝汽器水位,便于运行监盘人员监视液位。保证机组安全、稳定运行。能提高设备自动投入率,提高自动调节品质,从而优化设备运行,保证低加液位正常,符合设计要求,低加液位控制正常,凝汽器液位控制正常,可以保证凝汽器真空适合稳定,提高低加热
效率,提高给水温度,从而节约机组燃煤成综上所述,以上方案在稳定性和应用性较适合,对于现场低加及凝汽器稳定提供了可靠保障,有利于机组运行的安全性、稳定性及经济性。另外可减少日常维护量及维护时间,节约保养厂日常维护人力及物力成本。
电厂低加及凝汽器水位改造导波
雷达液位计应用文章由江苏创辉整理发布
 
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