汽包水位計(jì)故障原因分析

1、鍋爐汽包水位計(jì)故障原因分析和防范措施探討引言汽包水位計(jì)是現(xiàn)代火電廠最重要的監(jiān)視儀表之一，其測(cè)量準(zhǔn)確與否對(duì)生產(chǎn)過程影響很大。汽包 水位過高，降低了汽包內(nèi)汽水分離器的分離效果，使供出的飽和蒸汽攜帶水分過多，含鹽量也增多。 由于蒸汽濕度大，過熱蒸汽過熱度降低，這不但降低了機(jī)組出力，而且容易造成汽機(jī)末幾級(jí)葉片的 水沖擊，造成軸向推力過大使推力軸承磨損；含鹽量過多，使過熱器和汽機(jī)流通部分結(jié)垢，使機(jī)組出力不足且易使受熱面過熱而造成爆管。汽包水位過低，則破壞了鍋爐的汽水自然循環(huán)，致使水冷 壁管被燒壞，嚴(yán)重缺水時(shí)還會(huì)發(fā)生爆管等事故。所以準(zhǔn)確測(cè)出汽包內(nèi)水位，以提高機(jī)組的安全性是 技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。1三種水

2、位計(jì)的工作原理1.1云母式雙色水位計(jì)云母式雙色水位計(jì)是一種直讀式高置汽包水位計(jì)。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，讀數(shù)直觀可信，一向是人們 監(jiān)督汽包水位最信賴的儀表。它用耐高溫高壓的云母按連通器的原理制成。1.2電接點(diǎn)水位計(jì)電接點(diǎn)水位計(jì)是利用爐水和蒸汽的導(dǎo)電率差異的特性進(jìn)行測(cè)量液位的。由于液位的變化使部分 電極浸入水中，部分電極置于蒸汽中。 爐水含鹽量大，其電阻率小，相當(dāng)于導(dǎo)電狀態(tài)；而飽和蒸汽的電 阻率大，相當(dāng)于開路狀態(tài)，利用這一特性，用幾對(duì)電極就可以模擬汽包水位的高度。1.3差壓式水位計(jì)汽包內(nèi)的蒸汽通過取樣管在平衡容器中凝結(jié)成水，此水柱產(chǎn)生的壓力作用在差壓變送器上，作 為差壓變送器的參比端；汽包內(nèi)的飽和水經(jīng)取樣

3、管進(jìn)入差壓變送器，作為差壓變送器的信號(hào)端，在 一定的壓力和溫度下，此水柱所產(chǎn)生的壓力與平衡容器水柱產(chǎn)生的壓力之差與汽包內(nèi)水平面的高度 成正比。2影響三種汽包水位計(jì)的因素和防范措施環(huán)境溫度對(duì)云母水位計(jì)的影響由于云母雙色水位計(jì)處于環(huán)境溫度下，溫度較低。其冷凝水密度高于汽包內(nèi)飽和水密度，因此指示水位必低于汽包內(nèi)重力水位 （見圖1 ）。環(huán)境溫度越低，冷卻水平均密度越大，故誤差越大。防 范措施是加強(qiáng)對(duì)云母水位計(jì)汽水連通管路和水位計(jì)本體的保溫。鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)或更換云母片后對(duì)云母水位計(jì)的影響機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)汽包升壓到一定值時(shí)， 水位工業(yè)電視系統(tǒng) CRT上看云母雙色水位計(jì)往往模 糊不清。其原因是汽包受熱后，水

4、位計(jì)汽水管路、支架發(fā)生膨脹，相對(duì)位置發(fā)生了變化，攝像頭與 雙色水位計(jì)的角度偏離了最佳視角所致。另外更換了云母片后也有相同現(xiàn)象發(fā)生。防范措施是適時(shí)適當(dāng)調(diào)準(zhǔn)。我廠多次發(fā)生在 CRT上看云母雙色水位計(jì)水汽界面不清的現(xiàn)象，后來(lái)把水位監(jiān)視攝像機(jī)改成了位置可移動(dòng)式，攝像頭改成定焦自動(dòng)光圈型后，調(diào)節(jié)就變得方便簡(jiǎn)單，而且顯示更清楚。2.2電接點(diǎn)水位計(jì)電接點(diǎn)水位計(jì)比較靈敏，反映水位變化無(wú)遲延，理論上與汽包工作壓力和環(huán)境溫度無(wú)關(guān)。但仍 存在不足，安裝在測(cè)量筒上的電接點(diǎn)，由于長(zhǎng)期處于高溫高壓和具有強(qiáng)鹽分的爐水相接觸，電接點(diǎn) 可能會(huì)失效，引起測(cè)量誤差。示意圖見圖 2降水閥亠電源圖2汽包水質(zhì)對(duì)電接點(diǎn)水位計(jì)的影響汽包內(nèi)的

5、水質(zhì)結(jié)垢，化學(xué)腐蝕和氣泡堆堵造成水側(cè)電接點(diǎn)與筒體的開路”故障。會(huì)造成二次表顯示水位不準(zhǔn)，或水柱間斷顯示，誤發(fā)水位報(bào)警信號(hào)等異常現(xiàn)象。水位計(jì)的電極掛水影響電接點(diǎn)水位計(jì)的測(cè)量筒因隨環(huán)境溫度的快速冷凝和水浪沖擊，造成高導(dǎo)電的爐水沿電極和筒壁 濺延，導(dǎo)致電極上形成 掛水”短路現(xiàn)象。掛水后形成電極間連通，同樣會(huì)造成水位顯示的錯(cuò)誤。 閥對(duì)電接點(diǎn)水位計(jì)的影響電接點(diǎn)水位計(jì)測(cè)量筒降水閥的作用是將測(cè)量筒與下降管構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路，將測(cè)量筒里的水不 斷地引到下降管中去，以保持測(cè)量筒里的凝水溫度和密度與汽包內(nèi)一致。但在實(shí)際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn) 降水閥的開度對(duì)測(cè)量有很大的影響。降水閥開度大時(shí)測(cè)量出的水位偏低且水位不穩(wěn)；開度小時(shí)

6、起不 到降水閥的作用，而且多了降水閥后也增加了測(cè)量筒檢修的隔離難度，這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在更換電極時(shí)也較難判斷測(cè)量筒是否已可靠隔離。因此我們采取的措施是將測(cè)量筒到下降管的管路取消，增加一路向空排汽閥。因此，防止以上幾個(gè)因素對(duì)電接點(diǎn)水位計(jì)的影響，主要措施是采取合理的保溫措施，確保汽包小室的環(huán)境溫度、采用數(shù)字邏輯判斷電路等方法，以提高對(duì)爐水和蒸汽的分辨能力。同時(shí)我們也在#1爐上償試采用進(jìn)口型電接點(diǎn)水位計(jì)，使用下來(lái)發(fā)現(xiàn)進(jìn)口型無(wú)論在可靠性還是可維修性上都比國(guó)產(chǎn)型有 明顯的優(yōu)勢(shì)。2.3差壓式水位計(jì)通過合理的補(bǔ)償措施，差壓式水位計(jì)能較好地測(cè)量汽包重力水位?，F(xiàn)在鍋爐汽包水位 MFT和汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)的信號(hào)全都取自

7、差壓式水位計(jì)。我廠使用的單平衡容器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 （見圖3）。影響其測(cè)量準(zhǔn)確性的因素主要有以下幾點(diǎn) ：圖3水柱對(duì)差壓式水位計(jì)的影響鍋爐啟動(dòng)時(shí)由于汽包內(nèi)溫度低、壓力低，平衡容器內(nèi)可能無(wú)水而無(wú)法建立參比水柱。因此采用 鍋爐上水時(shí)向平衡容器內(nèi)注水，同時(shí)，在汽包滿水時(shí)和時(shí)排出取樣管路中的空氣泡和雜質(zhì)，使差壓 變送器的取樣管路全部充滿清潔的水。同時(shí)，運(yùn)行人員升降汽包水位，觀察差壓水位表顯示值變化 是否與實(shí)際水位相符。差壓式水位計(jì)平衡容器與其取樣點(diǎn)間連接的取樣管應(yīng)合理保溫，否則平衡容器的溫度越低，其冷凝水密度增大，水位計(jì)輸出差壓增大，使顯示值偏低.但平衡容器罐體不應(yīng)保溫 ，以產(chǎn) 生足夠的冷凝水量而保證參比水柱

8、的穩(wěn)定。引到差壓變送器的兩根儀表管道應(yīng)平行敷設(shè)、共同保溫。安裝對(duì)差壓式水位計(jì)的影響變送器汽側(cè)取樣管上安裝有平衡容器。平衡容器也稱凝結(jié)容器，通常是一個(gè)球型容器或筒型容 器。容器側(cè)面水平引出一個(gè)管口接到汽包上的汽側(cè)取樣孔。容器底部垂直引出一個(gè)管口接到差壓變 送器的負(fù)壓側(cè)（屬正接方式）。進(jìn)入平衡容器的飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，多余的凝結(jié)水自取樣管流回 汽包使容器內(nèi)的水位保持恒定。為了確保平衡容器內(nèi)的凝結(jié)水能可靠地流回汽包，平衡容器前的汽 側(cè)取樣管應(yīng)向汽包側(cè)下傾斜。由于同一汽包三個(gè)平衡容器的汽連通管和容器安裝高度不一致，會(huì)使 汽側(cè)取樣管的參比水柱高度不同（變送器均安裝在同一高度），從而造成三個(gè)汽包水位測(cè)量

9、值之間存在較大偏差.解決的辦法是待鍋爐啟動(dòng)且熱膨脹穩(wěn)定后核對(duì)三個(gè)平衡容器的高度是否一致，并核對(duì)平 衡容器與汽包幾何中心線（零水位線）間高度是否有變化，否則應(yīng)在DCS修正。應(yīng)水位差壓信號(hào)比較小，變送器的接頭漏水或平衡閥內(nèi)漏對(duì)信號(hào)影響很大，根據(jù)目前變送器的 受壓能力，我們?nèi)∠似胶忾y，并將多次彈出的卡套式變送器接頭改為標(biāo)準(zhǔn)壓力表式接頭。2.3.3 電伴熱帶對(duì)差壓式水位計(jì)的影響電伴熱帶是冬季防止汽包水位測(cè)量管路結(jié)冰的一項(xiàng)措施，正常時(shí)水位變送器正壓負(fù)壓側(cè)伴熱帶 的發(fā)熱量基本一致，對(duì)水位測(cè)量的影響較小，但當(dāng)正壓負(fù)壓側(cè)的發(fā)熱量不一致時(shí)，伴熱帶就會(huì)對(duì)汽 包水位的正確測(cè)量產(chǎn)生重大影響。我廠 #3 爐曾發(fā)生過這

10、樣一個(gè)故障：汽包雙色水位計(jì)、電接點(diǎn)水位 計(jì)均顯示正常，但原本誤差穩(wěn)定的三個(gè)差壓式水位計(jì)中有一個(gè)與另外兩路信號(hào)偏差加大。檢查后發(fā) 現(xiàn)，由于差壓式水位變送器取樣管路上纏繞的伴熱帶溫控失靈使正負(fù)壓側(cè)水柱溫度和密度偏差加大 , 造成正壓和負(fù)壓取樣管的水柱壓差增大。另外我廠也曾發(fā)生因伴熱帶短路跳閘和管路結(jié)冰引起差壓 式水位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的故障 .解決此問題的措施是根據(jù)季節(jié)溫度和時(shí)投用和停用電伴熱裝置，并將伴熱 帶檢查作為入冬前的常規(guī)安全檢查項(xiàng)目。2.3.4 鍋爐啟動(dòng)初期差壓式水位計(jì)的實(shí)際使用情況 鍋爐啟動(dòng)初期差壓式水位計(jì)一般較難準(zhǔn)確測(cè)量水位，出現(xiàn)的問題也比較多，我們認(rèn)為這是由于 鍋爐啟動(dòng)初期由于汽包內(nèi)溫度低

11、、壓力低，平衡容器內(nèi)較難建立參比水柱和儀表管積存空氣雜質(zhì)等 原因所致。2006 年 1 月 30 日， #1 爐小修后準(zhǔn)備首次點(diǎn)火。凌晨點(diǎn)火前運(yùn)行按要求用上水和放水方法進(jìn) 行汽包高低水位 MFT 保護(hù)試驗(yàn)，但整個(gè)試驗(yàn)過程沒有完全成功， 具體情況如下：?jiǎn)?dòng)前汽包水位差 壓變送器 3 臺(tái)均校驗(yàn)正常， 420mA 對(duì)應(yīng) 335mm.H2O 335mm.H2O ，機(jī)務(wù)對(duì)變送器一次門前 平衡容器后 6 根儀表管重新排管。鍋爐上水時(shí) CRT 3 點(diǎn)水位都顯示滿水位，期間 LT10105-COM 、 LT10107-COM 顯示始終保持在滿水位，運(yùn)行通知儀控檢查，期間反復(fù)幾次上水放水和變送器排污， 5：07

12、 時(shí)鍋爐放水，只有 LT10106-COM 有變化。經(jīng)運(yùn)行、機(jī)務(wù)、儀控討論后，模擬進(jìn)行水位保護(hù) 試驗(yàn)并確認(rèn)正常，然后強(qiáng)制 LT10105-COM 、LT10107-COM 汽包高低水位 MFT 保護(hù)信號(hào)， 7：19 時(shí)鍋爐開始點(diǎn)火， 9：05 時(shí)左右汽包壓力由 “0”開始上升， 11：20 時(shí)左右汽包壓力已升至 2.37MPa ， LT10105-COM 、LT10107-COM 顯示開始逐步恢復(fù)正常，幾小時(shí)后完全恢復(fù)正常。之前 2005 年 12 月 20 日#2 爐小修后水位傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)也出現(xiàn)了問題。 LT20106-COM 顯示不準(zhǔn) （顯示低水位，管路排水、變送器都正常，但顯示始終不變）

13、，而 LT20105-COM 、LT20107-COM 兩點(diǎn)一致性較好， 9：07 時(shí)開始點(diǎn)火， 12 時(shí)左右 LT20106-COM 顯示開始逐步恢復(fù)正常，當(dāng)時(shí)汽包 壓力還未開始明顯上升。從現(xiàn)象和最終結(jié)果分析，#1爐上水時(shí)LT10105-COM （A側(cè)靠后墻）、LT10107-COM （ B側(cè)）平衡容器當(dāng)時(shí)可能還未罐滿水，因?yàn)闄C(jī)務(wù)在確認(rèn)一次門開啟后儀控?cái)Q開變送器“ H側(cè)時(shí)，只有LT10106-COM（A 側(cè)靠前墻）變送器能排出連續(xù)較大水流，而 LT10105-COM 、LT10107-COM 變送器“H”只有滴水，運(yùn)行巡檢人員認(rèn)為水位已上得夠高且不能再上。如技術(shù)許可，水位傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，運(yùn)行必須

14、確保上水至+ 350mm.H2O，并盡可能再稍高一些，盡量在 3只變送器“H側(cè)都能排出連續(xù) 較大水流且保持幾分鐘后再停止上水。因汽包水位測(cè)量為微差壓測(cè)量，測(cè)量管路中存在空氣一般將造成測(cè)量值波動(dòng)而不準(zhǔn)。變送器放 氣應(yīng)在汽包起壓后且壓力較高時(shí)進(jìn)行，這樣效果較好。汽包未起壓時(shí)變送器放氣是無(wú)多大效果的。管路結(jié)垢也是個(gè)問題。本次 #1 爐上水時(shí)，發(fā)現(xiàn) 3 只變送器除 LT10106-COM 排污門暢通外，其 余均不通，在汽包壓力 2MPa 時(shí)仍排不出水。這說明儀表管路結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重，因此建議在停爐 或起壓期間，當(dāng)汽包壓力 45MPa 左右時(shí)對(duì)汽包水位變送器排污門進(jìn)行帶壓排污，以免造成管路堵 塞的誤判斷

15、。因此，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行熱工自動(dòng)化檢修規(guī)程 “設(shè)備大小修后，投用前應(yīng)沖洗測(cè)量管路。其中 汽、水壓力測(cè)量系統(tǒng)的取樣管采用排污沖洗。有隔離容器的壓力測(cè)量系統(tǒng)，不許采用排污沖洗。沖 洗油壓測(cè)量系統(tǒng)的取樣管時(shí)，應(yīng)有排污收集裝置和防火措施 ”的規(guī)定。另外，機(jī)務(wù)更換測(cè)量系統(tǒng)一次 門時(shí)必須注意清潔，防止雜物進(jìn)入儀表管而堵管。在上水時(shí)如 CRT 有汽包水位顯示不準(zhǔn) （不準(zhǔn)的原因可能為儀表管內(nèi)有較多排不出的空氣或管路 因雜質(zhì)而不暢）并不能判定該水位測(cè)量系統(tǒng)有問題，如確認(rèn) DCS 邏輯準(zhǔn)確、變送器校驗(yàn)準(zhǔn)確、平衡 容器已灌滿水，待汽包起壓后測(cè)量值一般都會(huì)逐步趨于正常，但若平衡容器水灌得不夠滿，則恢復(fù) 時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)

16、，鍋爐啟動(dòng)時(shí)以電接點(diǎn)水位計(jì)或就地水位計(jì)為準(zhǔn)，運(yùn)行控制汽包水位使電接 點(diǎn)不顯示至 MFT 的最高最低水位， 當(dāng)鍋爐負(fù)荷較高時(shí)差壓變送器水位測(cè)量裝置才投入使用， 這種方 法比較實(shí)用且具可操作性。上水時(shí)有可能存在 CRT 上 3 點(diǎn)水位都不準(zhǔn)的情況，如確認(rèn) DCS 邏輯準(zhǔn)確、變送器校驗(yàn)準(zhǔn)確、 平衡容器已灌滿水，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在撤除汽包水位保護(hù)后仍可以點(diǎn)火（但經(jīng)請(qǐng)示領(lǐng)導(dǎo)） ，此時(shí)可用汽包水 位工業(yè)電視監(jiān)視就地雙色水位計(jì)或就地電接點(diǎn)水位計(jì)（可將電接點(diǎn)水位計(jì)顯示表裝至集控室并增加 ±50 mm.H2O 點(diǎn)），待汽包起壓后觀察測(cè)量值是否逐步趨于正常，若平衡容器水灌得不夠滿，則恢 復(fù)時(shí)間會(huì)較長(zhǎng)。因上水時(shí)

17、CRT 差壓變送器水位不準(zhǔn)的幾率較高，故 “鍋爐汽包水位保護(hù)在鍋爐啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行實(shí) 際傳動(dòng)試驗(yàn) ”是否必須執(zhí)行？如果 CRT 水位都不準(zhǔn)是否就不再點(diǎn)火？仔細(xì)查閱火力發(fā)電廠鍋爐汽 包水位測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定 （電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) DRZ/T 01-2004 ），再針對(duì) 我廠實(shí)際情況，我們認(rèn)為規(guī)定的一些地方是矛盾的或很難操作的。比如 5.1 條提出 “鍋爐啟動(dòng)時(shí)應(yīng)以 電極式汽包水位測(cè)量裝置為主要監(jiān)視儀表 ”（說明規(guī)定承認(rèn)啟動(dòng)階段差壓式水位變送器是不準(zhǔn)的） ， 而 5.5.1 條提出 “鍋爐水位保護(hù)未投入， 嚴(yán)禁鍋爐啟動(dòng) ”（我廠水位保護(hù)為 3 路差壓式水位變送器三取 二邏輯，如不準(zhǔn)則

18、在啟動(dòng)時(shí)無(wú)法投入水位保護(hù)） ，5.5.2 條提出 “鍋爐汽包水位保護(hù)在鍋爐啟動(dòng)前應(yīng)進(jìn) 行實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)，嚴(yán)禁用信號(hào)短接方法進(jìn)行模擬試驗(yàn) ”（差壓式水位變送器在啟動(dòng)前可能不準(zhǔn)，此時(shí) 如何進(jìn)行實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)） 。3 結(jié)論根據(jù)分析的結(jié)果從各方面采取各種措施，以提高汽包水位計(jì)的可靠性，只是保證測(cè)量準(zhǔn)確性的 一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，要確保汽包水位運(yùn)行在合適的范圍，更需要相關(guān)人員的精心維護(hù)，才能防范各類事 故的發(fā)生。造成水位測(cè)量偏差的原因分析和處理方法由于汽包、凝汽器、除氧器等容器的水位異常會(huì)對(duì)機(jī)組造成嚴(yán)重的后果，所以上述容器的水位測(cè) 量在電廠運(yùn)行中是非常重要的參數(shù)，保證水位測(cè)量的正確對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行有重要意義。本文將

19、分 別對(duì)上述幾個(gè)容器的水位測(cè)量原理、系統(tǒng)組成和產(chǎn)生偏差的原因和處理方法做詳細(xì)的介紹和討論。一、汽包水位汽包水位的測(cè)量通常采用的方法有三種：雙色水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)、差壓變送器測(cè)量。（一）雙色水位計(jì)（圖1）1. 雙色水位計(jì)工作原理：由紅色和綠色光源發(fā)出的紅色和綠色光從兩側(cè)射向水位計(jì)本體液腔。在腔內(nèi)汽相部分，紅光射向正前方，而綠光斜射 到壁上被吸收，而在腔內(nèi)液相部分，由于水的折射使圖1.雙色水位計(jì) 綠光射向正前方，而紅光斜射到壁上，因此在正前方觀察，顯示汽紅水綠。然后通過攝像機(jī)將圖像送至控制室進(jìn)行監(jiān)視。2. 產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因分析A、汽側(cè)或水側(cè)的閥門堵塞。特別在機(jī)組第一次點(diǎn)火時(shí)，這時(shí)由于鍋爐第一次

20、升溫，鍋爐管道內(nèi) 的殘留物進(jìn)入汽包內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)入雙色水位計(jì)內(nèi)，造成閥門堵塞。B、安全子沒有落下。 在對(duì)雙色水位計(jì)沖洗時(shí)，沒有按照正確的順序操作閥門就會(huì)造成安全子被 沖到上面，由于兩側(cè)存在很大壓力差，安全子不能落下來(lái)。C、玻璃管被污染。如A所述，第一次點(diǎn)火時(shí)的水質(zhì)很差，容易污染玻璃管壁，使折射能力下降。D排污門漏。若在運(yùn)行沖洗過程中，有大的顆粒進(jìn)入排污門的密封面內(nèi)，就會(huì)阻礙和損壞閥芯，造成泄漏。3. 處理方法A、 在鍋爐啟動(dòng)過程中，當(dāng)汽包壓力升到0.5MPa時(shí)，對(duì)水位計(jì)進(jìn)行徹底的沖洗，直到水位計(jì)變 的清亮為止。B、在正常運(yùn)行過程中按照廠家說明書對(duì)水位計(jì)進(jìn)行檢查或沖洗。C、如果排污門無(wú)法關(guān)嚴(yán)，和時(shí)更

21、換閥門。（二）電接點(diǎn)水位計(jì)1. 工作原理由于水和汽的導(dǎo)電性能差異極大，測(cè)量筒上的電接點(diǎn)與筒壁之間的電阻也差別很大，在液態(tài)時(shí)由 于介質(zhì)電阻小，當(dāng)電接點(diǎn)與筒壁間加上一直流電壓時(shí)流過的電流大，反之未浸入液面時(shí)的電接點(diǎn)流 過電流小，這兩種狀態(tài)下流過電流相差很大，可作為一種信號(hào)饋送到二次儀表，經(jīng)放大處理后顯示 和控制輸出，以達(dá)到顯示液位的目的，從而可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。2.產(chǎn)生測(cè)量誤差的原因分析A、電極污染。鍋爐初次啟動(dòng)時(shí)，水質(zhì)非常差；含有大量的鐵銹和鹽份,附著在電極上，很容易使電極與筒壁之間的電阻降低，造成顯示錯(cuò)誤。B、排污門泄漏。原因同雙色水位計(jì)中介紹的相同。3.處理方法A、定期沖洗。特別是第一次鍋爐點(diǎn)

22、火時(shí)，必須要沖洗到水質(zhì)清潔;并且在鍋爐吹管過程中，經(jīng)常的進(jìn)行沖洗。B、更換排污門。L|II- +1圖2.冷凝罐I(三)差壓變送器配套冷凝罐或雙室平衡容器1.工作原理冷凝罐如圖2 所示,與蒸汽側(cè)相接的筒形容器內(nèi)的液位高度保持不變，差壓變送器的輸出隨汽包內(nèi)的水位高度變化而變化.雙室平衡容器如圖 3所示,基準(zhǔn)杯內(nèi)的液位高度保持不變壓變送器的輸出隨汽包內(nèi)的水位高度變化而變化由于平衡容器內(nèi)部的溫度與汽包內(nèi)部的溫度差別很大,所以變送器的輸出水位值與汽包內(nèi)的實(shí)際水位值偏差很大通過DCS或二次儀表進(jìn)行修正。2 產(chǎn)生偏差的原因分析(1)排污門滲漏帀點(diǎn)圖1圖3.雙室平衡容器由于汽包壓力很高(十幾兆帕以上)，而變送

23、器正負(fù)壓側(cè)的差壓很小(幾千帕)，微小的滲漏就會(huì)對(duì)測(cè)量造成很大的影響。(2)保溫不合適對(duì)平衡容器的保溫要求根據(jù)電力建設(shè)施工和驗(yàn)收規(guī)范(熱工儀表和控制裝置篇)的規(guī)定，平衡容器上部不能保溫。(3) 伴熱不合適在寒冷地區(qū)測(cè)量管路要進(jìn)行伴熱。伴熱一般有兩種，一是采用蒸汽伴熱，一是采用伴熱電纜。采用 蒸汽伴熱時(shí)蒸汽管要“之”字型敷設(shè)，其間距均勻。采用伴熱電纜伴熱時(shí)，伴熱電纜也要“之”字 型敷設(shè)，且間距均勻。(4) 雙室平衡容器內(nèi)部密封不好雙室平衡容器內(nèi)部連通管與溢流室，基準(zhǔn)杯與溢流室之間的滲漏也造成測(cè)量偏差。(5) 變送器量程與平衡容器尺寸不對(duì)應(yīng)變送器的量程應(yīng)該按照平衡容器的正負(fù)壓側(cè)的實(shí)際尺寸來(lái)校驗(yàn)，否則

24、會(huì)因?yàn)椴粚?duì)應(yīng)造成偏差。（6）燃燒不平衡造成汽包兩側(cè)水位產(chǎn)生偏差由于大型鍋爐的汽包長(zhǎng)度達(dá) 30多米，燃燒不平衡對(duì)兩側(cè)水位影響很大，導(dǎo)致兩側(cè)的蒸發(fā)量不一致產(chǎn)生水位偏差。3、處理方法（1）發(fā)現(xiàn)排污門滲漏，要和時(shí)更換。（2）檢查保溫符合要求。（3）管道保溫前檢查伴熱裝置布置合理。（4）雙室平衡容器安裝前要按照規(guī)范要求做密封試驗(yàn)。（5）變送器校驗(yàn)要與實(shí)際尺寸一致。（6）調(diào)整燃燒，保持兩側(cè)蒸發(fā)量一致。二、除氧器和加熱器水位除氧器和加熱器水位的測(cè)量通常采用的方法有三種：磁翻板水位計(jì)、浮球水位開關(guān)、差壓變送器測(cè) 量。（一）磁翻板水位計(jì)1. 工作原理外形如圖4所示，當(dāng)被測(cè)容器內(nèi)的液位升降時(shí)，液位計(jì)主導(dǎo)管中的浮子

25、也隨之升降，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到現(xiàn)場(chǎng)指示器，驅(qū)動(dòng)紅、白翻柱翻轉(zhuǎn)180。，當(dāng)液位上升時(shí)，翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，當(dāng)液位下降時(shí)，翻柱由紅色轉(zhuǎn)為 白色，指示器的紅、白分界處為容器內(nèi)介質(zhì)液位的實(shí)際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位的指示。2. 產(chǎn)生偏差的原因分析 浮筒內(nèi)臟，造成浮子卡死。磁翻板水位計(jì).r *1圖4.3、處理方法確保水質(zhì)清潔，投入時(shí)要用清水沖洗干凈。有時(shí)會(huì)因?yàn)樗粍×易儎?dòng)造成紅白翻 板間隔出現(xiàn)，可用磁鐵進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位。（二）浮球水位開關(guān)1、工作原理一般采用SOR勺機(jī)械式液位開關(guān)作為高低液位報(bào)警。外型如圖5所示。安裝時(shí)if根據(jù)報(bào)警水位高度，通過開關(guān)上的動(dòng)作標(biāo)記來(lái)確定安裝位置。當(dāng)水位超過或低于動(dòng)作值時(shí)

26、，浮球筒內(nèi)的浮球帶動(dòng)內(nèi)部的磁鐵滑塊移動(dòng)，從而引起筒外面的微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。2、產(chǎn)生誤動(dòng)作的原因分析觸點(diǎn)接線錯(cuò)誤，常開常閉接反。圖5.浮球卡住。3、處理方法檢查接線，確保正確。投入時(shí)沖洗干凈。（三）差壓變送器1、工作原理工作原理與汽包水位的冷凝罐測(cè)量方式一樣。2、產(chǎn)生偏差的原因分析A、第一次投入時(shí)正壓側(cè)沒有水，或水不滿。由于該變送器是滿水的差壓為零，所以在除氧器里面沒有水的情況下顯示是滿水的。由于是將正壓側(cè)作為基準(zhǔn)，那么正壓側(cè)要保持穩(wěn)定的水位高度；如果正壓側(cè)水位降低，則顯示的水位偏高。B、排污門漏。排污門漏造成正負(fù)壓側(cè)的差壓偏差增大，顯示偏差增大。3、處理方法第一次投入時(shí)必須先用凝結(jié)水將正壓側(cè)注滿水

27、。正常運(yùn)行時(shí)若出現(xiàn)偏差，首先將3個(gè)值（一般除氧器水位設(shè)計(jì)3個(gè)同樣的變送器）進(jìn)行比較，若3個(gè)顯示值偏差大，應(yīng)檢查正壓側(cè)水位；具體做法是將一次門關(guān)閉，負(fù)壓側(cè)水排空，灌水處閥門打開，讀變送器輸出，若變送器輸出小于實(shí)際正壓側(cè) 高度，則說明正壓側(cè)水位降低了；如果再次灌滿水后，過一段時(shí)間又出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則檢查管路和 排污門是否滲漏。三、凝汽器水位凝汽器水位測(cè)量通常采用磁翻板水位計(jì)和差壓變送器兩種。（一）磁翻板水位計(jì)1、磁翻板水位計(jì)的原理已作介紹，不再?gòu)?fù)述。2、產(chǎn)生偏差的原因分析由于凝汽器內(nèi)部為真空， 所以經(jīng)常出現(xiàn)閥門、 管接頭處向內(nèi)漏空氣；將測(cè)量筒內(nèi)的水位與凝汽器內(nèi)部不平衡產(chǎn)生偏差。3、處理方法檢查各閥門

28、、管接頭處密封，若泄漏很小，可用黃油涂在接頭處。（二） 差壓變送器1、測(cè)量原理如圖6所示,利用測(cè)量筒將水位引出，通過差壓變送器測(cè)量筒內(nèi)水位高度圖6.凝汽器水位測(cè)量注水口J,來(lái)反映凝汽器內(nèi)水位2、產(chǎn)生偏差的原因A、如果測(cè)量設(shè)備和管道的閥門和接頭處有滲漏，就會(huì)造成正負(fù)壓側(cè)壓力產(chǎn)生偏差；若正壓側(cè) 漏，將造成水位偏低；若負(fù)壓側(cè)漏，造成水位偏高。B如果取樣位置距離疏水口較近，或直接在疏水口下方，就會(huì)對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生影響。3、處理方法在安裝完成后，系統(tǒng)要做密封性試驗(yàn)。在運(yùn)行中有輕微滲漏可在接頭處涂黃油臨時(shí)解決。 安裝前檢查取樣口避開疏水口；若無(wú)法避開，則加裝隔離裝置。四、結(jié)論 總之，產(chǎn)生偏差的原因大部分是由于

29、施工原因、啟動(dòng)初期水質(zhì)差、閥門故障造成的，因此在施工 中嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范施工，啟動(dòng)時(shí)加強(qiáng)沖洗、排污和檢漏；防止因水位的偏差大造成不必要的 跳爐、跳機(jī)；避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。鍋爐啟動(dòng)初期汽包水位檢測(cè)儀表故障原因分析和防范措施摘要：以火電廠常用的幾種汽包水位檢測(cè)儀表為例，分析其工作原理和不同工況下的常見故障，結(jié) 合火電廠幾起鍋爐啟動(dòng)期間因汽包水位表計(jì)異常運(yùn)行導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，分析其故障原因并闡述執(zhí)行 相關(guān)規(guī)程規(guī)定的重要意義，提出了加強(qiáng)技術(shù)管理、制度管理等方面的防范措施。關(guān)鍵詞：鍋爐；汽包水位；故障分析；防范措施引言汽包水位檢測(cè)儀表是現(xiàn)代火力發(fā)電廠最重要的監(jiān)視儀表之一。汽包水位的錯(cuò)誤指示，輕者造成

30、 保護(hù)誤動(dòng)、機(jī)組跳閘，重者導(dǎo)致鍋爐管道過熱損壞、汽輪機(jī)進(jìn)水等惡性事故。因此，行業(yè)規(guī)程、電 廠運(yùn)行規(guī)程、檢修工藝規(guī)程等均對(duì)汽包水位檢測(cè)儀表的設(shè)計(jì)、選型、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等做出了詳 細(xì)規(guī)定。但是，因機(jī)組運(yùn)行工況變化，特別是鍋爐啟動(dòng)期間各種因素的影響，由于汽包水位的不正 常顯示誤導(dǎo)運(yùn)行人員操作、甚至危和設(shè)備安全的現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。保證汽包水位的準(zhǔn)確指示，提高 機(jī)組啟動(dòng)期間安全性，是技術(shù)管理人員、運(yùn)行人員必須長(zhǎng)期關(guān)注的重要問題。1. 幾種汽包水位檢測(cè)儀表的工作原理1.1 差壓式水位計(jì)典型的單室平衡容器差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)如圖 1 所示。其工作原理是：汽包內(nèi)的蒸汽通過取樣 管在平衡容器中凝結(jié)成水，此水柱產(chǎn)生

31、的壓力作用在差壓變送器上，作為差壓變送器的參比端；汽 包內(nèi)的飽和水經(jīng)取樣管進(jìn)入差壓變送器，在一定的壓力和溫度下，此水柱所產(chǎn)生的壓力與平衡容器 水柱產(chǎn)生壓力差，與汽包內(nèi)水平面的高度成正比。1.2云母雙色水位計(jì)云母雙色水位計(jì)是利用光在不同介質(zhì)中呈現(xiàn)不同的折射率和反射特性，并借助于濾色片使液相 呈綠色，氣相呈紅色來(lái)顯示汽包水位的。由光源發(fā)出的光，通過紅綠濾色片，射向水位計(jì)本體液腔。 在腔內(nèi)氣相部分，紅光射向正前方，而綠光斜射到腔壁上被吸收；在腔內(nèi)液相部分，由于水的折射, 使綠光射向正前方，而紅光斜射到腔壁上被吸收。因而在正前方觀測(cè)時(shí)，可看到水位計(jì)顯示氣紅液 綠，清晰透明。1.3磁翻板液位計(jì)磁翻板式雙

32、色液位計(jì)，是以磁性浮子為感測(cè)元件，并通過磁性浮子與顯示色柱中磁性體的磁耦 合作用，反映出被測(cè)液位或界面，并應(yīng)用連通管原理，保證被測(cè)容器與測(cè)量管體間的液位相等，當(dāng) 測(cè)量管中的浮子隨被測(cè)液位等量變化，浮子中的磁性體與顯示板上顯示色柱中的磁性體作用，使色 柱翻轉(zhuǎn)，紅色表示無(wú)水，綠色表示有水，從而達(dá)到就地顯示水位的目的。1.4電接點(diǎn)水位表電接點(diǎn)水位表是利用爐水和蒸汽的導(dǎo)電率差異的特性進(jìn)行測(cè)量液位的。由于液位的變化使部分 電極浸入水中，部分電極置于蒸汽中，在爐水中的電極對(duì)筒體阻抗小，而在蒸汽中的電極對(duì)筒體的 阻抗大，利用這一特性，可將非電量的水位轉(zhuǎn)化為電量，送給二次儀表，從而實(shí)現(xiàn)水位的顯示、報(bào) 警輸出等

33、功能。來(lái)源:輸配電設(shè)備網(wǎng)2. 機(jī)組啟動(dòng)期間，影響汽包水位檢測(cè)儀表的因素和消除措施機(jī)組啟動(dòng)期間，由于鍋爐汽包內(nèi)壓力沒有建立，水位計(jì)、平衡容器等處溫度與環(huán)境溫度接近相 同，汽包內(nèi)水質(zhì)不同于正常工況下的水質(zhì)等因素，對(duì)上述采用不同原理的水位檢測(cè)儀表帶來(lái)不同的 影響。2.1 汽包和環(huán)境低溫的影響2.1.1 鍋爐啟動(dòng)時(shí)，差壓式水位計(jì)平衡容器內(nèi)無(wú)法凝結(jié)成參比水柱。由于汽包內(nèi)溫度低、壓力低，蒸汽不能在平衡容器內(nèi)自行凝結(jié)，無(wú)法建立參比水柱。為此，需 采用人工向平衡容器內(nèi)注水的方法，同時(shí)，盡可能排出取樣管路中的空氣泡，使差壓變送器的正負(fù) 取樣管路全部充滿水。同時(shí)，運(yùn)行人員升降汽包水位，觀察差壓水位表顯示值變化是否

34、與實(shí)際水位 相符并驗(yàn)證水位高低報(bào)警和跳閘值動(dòng)作情況，即所謂汽包水位保護(hù)信號(hào)的傳動(dòng)試驗(yàn)。投用暖氣，當(dāng)冬季氣溫特別低時(shí)，差壓式水位表平衡容器和與其連接的取樣管，由于暴露在空氣中（設(shè)計(jì) 規(guī)程規(guī)定），極易發(fā)生結(jié)冰的情況。 為此， 需加裝臨時(shí)保溫措施， 或?qū)ζ∈疫M(jìn)行保溫、 確保室內(nèi)溫度不低于 0C。2.1.2 冬季云母雙色水位計(jì)、磁翻板水位計(jì)因氣溫太低發(fā)生的錯(cuò)誤指示鍋爐啟動(dòng)汽包上水后，由于溫度低，水位計(jì)的部分管路暴露在空氣中，極易發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象；尤 其是其隔離閥手輪、閥桿等與冷空氣直接接觸，散熱較快，與閥門連接的管路中有可能首先結(jié)冰， 而水位計(jì)中的水不一定同時(shí)結(jié)冰，因此，會(huì)造成水位計(jì)中水位正常的假象，

35、誤導(dǎo)運(yùn)行人員。某電廠 曾發(fā)生過這樣一例雙色水位計(jì)的特殊故障：冬季氣溫較低時(shí)，云母雙色水位計(jì)汽側(cè)隔離閥門結(jié)冰， 水位計(jì)只有水側(cè)與汽包聯(lián)通，從水位計(jì)中可以看到水位處于正常位置；升降水位時(shí)，水位計(jì)的液面 也相應(yīng)變化，使運(yùn)行人員誤認(rèn)為水位計(jì)正常。出現(xiàn)這種情況的原因是：隔離在汽側(cè)取樣管路內(nèi)的氣 泡，因水位升降被壓縮或擴(kuò)漲，使水位計(jì)中的水位隨汽包的上水或放水變化，但其變化速度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于實(shí)際水位，因此，上述故障如不能和時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成鍋爐滿水或斷水的嚴(yán)重后果。請(qǐng)登陸 :輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息2.1.3 低溫下電接點(diǎn)水位計(jì)的電極掛水、結(jié)冰影響顯示電接點(diǎn)水位計(jì)的測(cè)量筒、隔離閥門，除會(huì)因低溫發(fā)生與雙色水位計(jì)和

36、磁翻板水位計(jì)同樣的故障 外，電接點(diǎn)水位計(jì)的電極， 當(dāng)鍋爐剛上水時(shí)， 還會(huì)出現(xiàn)水汽凝結(jié)現(xiàn)象， 電極上形成水珠， 俗稱“掛水 ”， 掛水后形成電極間聯(lián)通和低溫下水珠結(jié)冰，同樣會(huì)造成水位顯示的錯(cuò)誤。綜上所述，防止低溫對(duì)水位表計(jì)的影響，主要是采取合理的保溫措施，確保汽包小室的環(huán)境溫度不低于0C,或有針對(duì)性的采取臨時(shí)保溫措施，保證汽水取樣管路與汽包的可靠聯(lián)通。2.2 汽包零壓力下投用伴熱裝置后對(duì)水位測(cè)量系統(tǒng)的影響伴熱裝置是冬季防止汽包水位測(cè)量管路結(jié)冰的一項(xiàng)措施，機(jī)組正常運(yùn)行工況下，其發(fā)熱量的大 小對(duì)水位測(cè)量的影響較小，但鍋爐啟動(dòng)初期，特別是汽包壓力為零時(shí)，伴熱裝置的發(fā)熱量過大，有 可能對(duì)汽包水位的正確測(cè)

37、量產(chǎn)生重大影響。某電廠曾發(fā)生過這樣一種特殊故障：冬季鍋爐啟動(dòng)時(shí)， 汽包雙色水位計(jì)、磁翻板水位計(jì)均顯示正常，但差壓水位表多次出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，波動(dòng)范圍達(dá)幾百 毫米，無(wú)法正常監(jiān)視。檢查發(fā)現(xiàn)，由于差壓式水位變送器取樣管路保溫較厚，取樣管上纏繞的伴熱 電纜功率較大，使取樣管中的凝結(jié)水溫度升至100 c左右，此時(shí)，由于汽包壓力為零，取樣管中的水發(fā)生了沸騰，導(dǎo)致水位顯示大幅度波動(dòng)。臨時(shí)停用伴熱電纜后恢復(fù)正常。當(dāng)汽包壓力上升至額定 壓力時(shí)，取樣管中的水溫雖然還是100 C左右，但遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)，因而不會(huì)發(fā)生汽化。解決此問題的措施，一是環(huán)境溫度高于0c時(shí)，和時(shí)停用伴熱裝置，二是采用自動(dòng)溫控裝置或降低伴熱裝置的發(fā)熱量

38、，確保取樣管路中的水既不低于oc,也不高于100C。2.3 鍋爐冷態(tài)啟動(dòng)對(duì)雙色水位計(jì)的影響在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常出現(xiàn)這樣一種情況：機(jī)組冷態(tài)時(shí),雙色水位計(jì)調(diào)整好以后,鍋爐點(diǎn)火時(shí),水位計(jì) 顯示發(fā)生不清晰的現(xiàn)象。究其原因,一是鍋爐由冷態(tài)變?yōu)闊釕B(tài)時(shí),汽包和與之相連接的水位計(jì)、汽 水管路、閥門和支架膨脹,相對(duì)位置發(fā)生了變化,從汽包水位電視中所看到的雙色水位計(jì)顯示效果 不如冷態(tài)時(shí)理想,需再進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。二是鍋爐升溫升壓后,新更換的云母片、密封件隨溫度升高、 壓力升高,其厚度、顏色發(fā)生變化,密封件膨脹變形后擴(kuò)散至云母片處,影響透光。防范措施是, 從水位計(jì)、取樣管路、攝像機(jī)柜等的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試各個(gè)環(huán)節(jié)把好關(guān),選用業(yè)績(jī)

39、良好、信譽(yù)好的 設(shè)備廠家,提高設(shè)備可靠性。2.4 汽包水質(zhì)對(duì)電接點(diǎn)水位計(jì)的影響鍋爐啟動(dòng)時(shí),汽包內(nèi)的水質(zhì)與正常工況下的水質(zhì)不同,對(duì)于經(jīng)過深凈化處理的爐水,由于其導(dǎo) 電度低,根據(jù)電接點(diǎn)水位表的測(cè)量原理可知,水、汽不易區(qū)別,有時(shí)會(huì)造成二次表顯示水位不準(zhǔn), 或水柱間斷顯示,誤發(fā)水位報(bào)警信號(hào)等異?，F(xiàn)象。采取的措施是：二次表采用智能動(dòng)態(tài)測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)的表計(jì)，提高爐水和汽體的分辨能力。3. 結(jié)論從技術(shù)上采取各種措施，提高汽包水位測(cè)量表計(jì)的可靠性，只是保證測(cè)量準(zhǔn)確性的一項(xiàng)基礎(chǔ)工 作，要確保鍋爐啟動(dòng)期間鍋爐不滿水、不斷水，更需要運(yùn)行人員、檢修人員的精心操作、精心檢修, 以和各級(jí)生產(chǎn)管理人員和指揮人員嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行規(guī)

40、程、行業(yè)規(guī)程和各項(xiàng)管理制度，才能最終杜絕惡 性事故的發(fā)生。YW1151差壓式水位測(cè)量裝置的應(yīng)用?來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)?時(shí)間:2008-06-30?閱讀:466目前漢川電廠300MW機(jī)組主要的水位測(cè)量裝置有就地云母水位計(jì)、就地磁翻板水位計(jì)、電接點(diǎn)水位 計(jì)、浮筒式液位開關(guān)。以1151變送器為核心的差壓式水位測(cè)量裝置等。就其性質(zhì)而言，云母水位計(jì)、磁性翻板水位計(jì)屬于就地顯示儀表，具有”眼見為實(shí)”的特點(diǎn)目前漢川電廠300MW機(jī)組主要的水位測(cè)量裝置有就地云母水位計(jì)、就地磁翻板水位計(jì)、電接點(diǎn)水位 計(jì)、浮筒式液位開關(guān)。以1151變送器為核心的差壓式水位測(cè)量裝置等。就其性質(zhì)而言，云母水位計(jì)、磁性翻板水位計(jì)屬于就地顯示儀

41、表，具有”眼見為實(shí)”的特點(diǎn)；電接點(diǎn)水位計(jì)屬于遠(yuǎn)方顯示儀表；浮筒式液位開關(guān)用于遠(yuǎn)方聯(lián)鎖開關(guān)量控制；1151差壓式水位測(cè)量裝置用于遠(yuǎn)方模擬量顯示和自動(dòng)控制。就其測(cè)量精度而言，1151差壓式水位測(cè)量裝置較前幾種測(cè)量裝置精確得多，漢川電廠目前使用的1151變送器的精度為 0.25級(jí)，在測(cè)量1000mm水位時(shí)的誤差只有 2.5mm。1151差壓式水位測(cè)量裝置的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)，是將水位實(shí)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)化為420mA模擬信號(hào)向遠(yuǎn)方傳輸，信號(hào)處理方便。特別是隨著DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，1151差壓式水位測(cè)量裝置與DCS系統(tǒng)高效結(jié)合，使得該裝置己不僅僅用于顯示和模擬量自動(dòng)控制，而且具有逐步取代浮筒式液位開關(guān) 而承擔(dān)

42、保護(hù)功能的趨勢(shì)。漢川電廠4臺(tái)300MW機(jī)組的汽包水位高低 MFT保護(hù)信號(hào)。除氧器水位高低信號(hào)和高加水位高低信號(hào)就均來(lái)自1151差壓式水位測(cè)量裝置。因此，對(duì)1151壓式水位測(cè)量裝置遞行更深入的研究，對(duì)大型火電廠的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一、1151差壓式水位測(cè)量裝置的工作原理1. 1151差壓式水位測(cè)量裝置的組成以漢川電廠鍋爐汽包水位測(cè)量為例，其1151差壓式測(cè)量裝置組成簡(jiǎn)圖如圖1。as i耀爐汽包渕裝n從圖i可看出，ii5i差壓式水位測(cè)量裝置主要由連通管、平衡容器。引壓管、1151變送器組成。在對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其結(jié)構(gòu)略有不同。2.1151差壓式水位測(cè)量裝置工作原理以圖1鍋爐

43、汽包水位測(cè)量裝置為例，汽包內(nèi)的飽和蒸汽在凝結(jié)球（平衡容器，內(nèi)不斷散熱凝結(jié)，平衡容器內(nèi)的液面總是保持恒定，所以正壓管內(nèi)的水柱高度是恒定的，負(fù)壓管的水柱高度則隨 著水位H而變化。因此由正負(fù)壓引入口得到的差壓信號(hào)為：式中H容器水位;AP = P+-P = LP.g - HgP ' + (L-H) gP 穿Lg"廠 廠)一環(huán)£護(hù)仲野P 1 平衡容器中水的密度;汽包壓力下飽和水的密度; 汽包壓力下飽和汽的密度;由此式可知，當(dāng)平衡容器的安裝結(jié)構(gòu)一定（即L確定）、汽包壓力一定（p'、p"確定）和p 1p與汽包水位H呈反向線性關(guān)系，即水位越低，差壓越大。1151變

44、送器中電容膜室的膜片，改變膜片間的距離，引起正一定的條件下，正負(fù)壓管的差壓輸出厶 正負(fù)壓管的壓力信號(hào)通過擠壓 負(fù)膜室電容的變化，即有下列線性關(guān)系（C-C2）/（C 1+Q）=KA P式中C1、C2正、負(fù)膜室電容;K比例系數(shù)。1151變送器中的測(cè)量電路將差動(dòng)電容量的變化轉(zhuǎn)換成420mA DC電流信號(hào)，經(jīng)控制電纜送至集控室。此時(shí)，1151變送器輸出的420mADC電流信號(hào)與汽包水位 H呈反向線性關(guān)系，即水位越低， 差壓越大，420mA DC電流信號(hào)也越大。上述信號(hào)流程為：水位高度信號(hào)HR正負(fù)壓管的差壓輸出信號(hào) Ptl151差動(dòng)電容信號(hào)t420mA DC信號(hào)t DCS系統(tǒng)。需要說明的是，在 1151

45、 變送器進(jìn)行檢修后，為保證平衡容器液面的恒定，在機(jī)組運(yùn)行初期， 對(duì)于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位，均需通過手動(dòng)灌水門向平衡容器灌水，水位信號(hào)才能得 到正確測(cè)量 ; 對(duì)于汽包水位變送器， 只有當(dāng)機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后平衡容器中充滿凝結(jié)水時(shí)， 變送器信 號(hào)才恢復(fù)正常。二、1151差壓式 7k 位測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝1151 差壓式水位測(cè)量裝置的安裝涉和到取樣管、平衡容器、連通管、截止門、變送器的選 型、材質(zhì)、安裝尺寸等諸多方面。對(duì)于不同的測(cè)量對(duì)象和要求，安裝方法各不相同，完全可以按照 設(shè)計(jì)要求進(jìn)行?，F(xiàn)僅從正負(fù)取壓管和1151 變送器的連接方式進(jìn)行分析。1.1151 變送器的連接方式一般情況下，門筑變

46、送器上標(biāo)有H（高）和L（低）字樣，前者表示高壓側(cè)，后者表示低壓側(cè)。三閥組與變送器連接后，人面對(duì)三閥組"若變送器左側(cè)為 H（高）、右側(cè)為L(zhǎng)（低），則稱之為正安裝；反之稱為反安裝。2. 正負(fù)取壓管的連接方式一般情況下，將與平衡容器（或汽側(cè)，相連的取壓管稱為正壓管 C或高壓側(cè)），與水側(cè)相連的 取壓管稱為負(fù)壓管 （或低壓側(cè) ）。正壓管與 1151 變送器的高壓側(cè)相連，負(fù)壓管與 1151 變送器的低壓 側(cè)相連，稱之為正安裝 ； 反之稱為反安裝。當(dāng)變送器零差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為4mA時(shí)：（1）若變送器和正負(fù)取壓管均正安裝或變送器和正負(fù)取壓管均反安裝，則水位越高，差壓越小，變送器輸出的電流信號(hào)越小，4

47、mA對(duì)應(yīng)滿水；（2）若變送器和正負(fù)取壓管一為正安裝、另一為反安裝，則水位越高，差壓越小。變送器輸 出的電流信號(hào)越小，20mA對(duì)應(yīng)滿水。當(dāng)變送器零差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為20mA時(shí)，以上情況正好相反。從實(shí)際情況看，變送器正安裝和正負(fù)取壓管的正反安裝現(xiàn)象均存在。在具體安裝時(shí)"應(yīng)視對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行處理的裝置的不同情況進(jìn)行選擇。三、1151 差壓式水位測(cè)量回路德參數(shù)設(shè)置1151利差壓式水位測(cè)量裝置、信號(hào)傳輸電纜和DCS系統(tǒng)的組合是1151差壓式水位測(cè)量回路的典型組成。其控制回路的參數(shù)設(shè)置包括1151變送器和DCS系統(tǒng)兩部分。1.1151 變送器參數(shù)設(shè)置目前，智能型 1151 變送器因具有體積小、安裝

48、校驗(yàn)方便。維護(hù)量少等特點(diǎn)己得到廣泛應(yīng)用。 根據(jù)不同的需要，可以很方便地對(duì) 1151 利變送器進(jìn)行零點(diǎn)量程調(diào)校。零點(diǎn)遷移、本機(jī)狀態(tài)設(shè)置等。2. DCS 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置DCS系統(tǒng)主要用于對(duì)差壓式水位測(cè)量裝置送入的420mA DC電流信號(hào)進(jìn)行處理，并在 CRT上按照運(yùn)行習(xí)慣要求進(jìn)行顯示。不同的DCS系統(tǒng)，其參數(shù)設(shè)置不盡相同。以漢川電廠#3機(jī)組#3高加水位測(cè)量（圖2）為例進(jìn)行說明。圖中，平衡容器 O點(diǎn)為高加正常 水位，即CRT顯示零水位點(diǎn)（0mm）; A點(diǎn)為高加滿水位點(diǎn)， CRT顯示+300mm點(diǎn);B點(diǎn)為高加低水位點(diǎn)， CRT顯示-300mm點(diǎn)。_：!IWcnpowe43K39 2漢川絆機(jī)紅朋高加水悅測(cè)

49、裝込簡(jiǎn)圖測(cè)量回路中 取壓管和變送器正安裝， 變送器的校驗(yàn)量程為 0T 600mm對(duì)應(yīng)輸出電流為 204mA對(duì)應(yīng) 差壓為-600mmHOT 0mm2O,CRT顯示-300mm（無(wú)水）t +300mm滿水）。變送器校驗(yàn)時(shí)，零差壓輸出 4mA 負(fù)壓端加壓。（或正壓端抽壓）至600mm2O時(shí)。調(diào)整變送器輸出為 20mA漢川#3機(jī)組使用的DCS系統(tǒng)為 WDPF-II型系統(tǒng)，其參數(shù)顯示轉(zhuǎn)換系數(shù)G、C2計(jì)算如下：+300=Ci X 0.004+C2-300=C 1X 0.020+C2（2）若取壓管和變送器正安裝，變送器校驗(yàn)時(shí)零差壓輸出 20mA，則負(fù)壓端抽壓（或正壓端加壓） 至600mmHD時(shí)，調(diào)整變送器輸

50、出為 4mA此時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：電流為4t20mA對(duì)應(yīng)差壓為-600mmHO t 0mm2O,CRT顯示-300mm（無(wú)水）t+300mm滿水）。此時(shí)。DCS系統(tǒng)參數(shù)顯示轉(zhuǎn)換系數(shù) Ci. C 2應(yīng)按以下公式計(jì)算：-300=C iX0.004+C2+300=CiX0.020+C2因此，取壓管和變送器的安裝、變送器的校驗(yàn)以信DCS系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置應(yīng)該對(duì)應(yīng)，否則會(huì)導(dǎo)致水位測(cè)量顯示錯(cuò)誤。若錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果進(jìn)入調(diào)節(jié)和保護(hù)系統(tǒng)，將會(huì)引起嚴(yán)重后果。四、差壓式水位測(cè)量裝置實(shí)際應(yīng)用中的問題1. 高加水位測(cè)量中的問題漢川#4機(jī)組#3高加水位測(cè)量示意圖如圖3。港蟲位點(diǎn)A(*00)0-01止策空位）(*1DO)C0mmft

51、HcB1 )5111丄*一水WVfW CFjpowej/rOts1ES*P+L=600nmJ漢川杓機(jī)姐杓高松水位涮*龜置闕田初始安裝時(shí)，變送器量程為0 400mm差壓范圍為-400mmHO 0mmtO,CRT顯示-200mm（無(wú)水）宀+200（滿水），對(duì)應(yīng)電流值 20mAr> 4mA如由于差壓變送 器零點(diǎn)應(yīng)為圖3中的A點(diǎn)。那么，變送器的測(cè)量范圍應(yīng)為A點(diǎn)到C點(diǎn)。因?yàn)閳D中 O點(diǎn)是高加實(shí)際的正常水位，即零水位，因此該變送器所測(cè)量的實(shí)際水位應(yīng)為+300t-100mm變送器輸出12mA信號(hào)時(shí)，CRT上顯示0mm當(dāng)高加實(shí)際水位在正常水位O點(diǎn)時(shí)變送器輸出16mA CRT顯示-100。因此，在變送器的測(cè)

52、量范圍（A點(diǎn)到C點(diǎn)）中，CRT顯示值比實(shí)際偏低，當(dāng)實(shí)際水位在C點(diǎn)以下時(shí)無(wú)法顯示。若變送器量程為 +100mnr+500,差壓范圍-400 t0mmH>,CRT顯示-200（無(wú)水）t +200mm滿水）, 對(duì)應(yīng)電流值20mAr4mA如上述分析可知，變送器的測(cè)里中點(diǎn)應(yīng)為+300mm即圖中A點(diǎn)向下300mm處，該點(diǎn)即為同加止常水位點(diǎn)。因此，變送器的測(cè)量中點(diǎn)與實(shí)際零水位點(diǎn)重合，則該變送器在正常 測(cè)量范圍內(nèi)顯示值正確。當(dāng)實(shí)際水位在+300mm>200mm和-300mnr-200mm時(shí)，無(wú)法顯示。因此，應(yīng)將變送器量程改為0mmr+600mm或-600mmr0mm這樣，即保證了正確顯示，又?jǐn)U大了

53、測(cè)量范圍。2. 除氧器水位測(cè)量中的問題漢川電廠#1、#2機(jī)組除氧器水位測(cè)量裝置有電接點(diǎn)、就地磁性翻板水位計(jì)、水位報(bào)警和保護(hù)液位開關(guān)。DAS水位變送器、CCS水位變送器，它們的顯示零點(diǎn)不統(tǒng)一，量程和實(shí)際顯示值不對(duì)應(yīng)， 與設(shè)計(jì)要求不符合。其中，DAS水位變送器、CCS水位變送器差壓為 0mrr 1500mm顯示值3400mmt 900mm而實(shí)際應(yīng)為3640mmr2140mm示值偏低240mm除氧器水位依靠此變送器進(jìn)行調(diào)節(jié)，就使 得除氧器水位偏高運(yùn)行，水位高報(bào)警和保護(hù)的液位開關(guān)便容易誤動(dòng)。此外，給水泵跳閘信號(hào)也是由 該變送器給出，所以水位低保護(hù)易拒動(dòng)。為了使除氧器水位測(cè)量準(zhǔn)確，按照設(shè)計(jì)要求，對(duì)電接點(diǎn)

54、、就地磁性翻板水位計(jì)。水位報(bào)警和 保護(hù)液位開關(guān)、DAS水位變送器。CCS水位變送器的零點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一。所有表計(jì)的顯示零點(diǎn)為除氧器水 箱幾何中心線下1900mm處（除氧器設(shè)計(jì)零點(diǎn)）。CCS系統(tǒng)變送器量程改為：差壓0mmHT 1600mmbO, 顯示值為3640mm> 2040mm電流20mAr 4mA取消水位高二值。高三值液位開關(guān)，其信號(hào)改由DCS系統(tǒng)給出。這樣。就保證了除氧器水位調(diào)節(jié)和保護(hù)的可靠性。3. 汽包水位測(cè)量申的問題漢川電廠#2爐汽包A、B側(cè)差壓水位計(jì)原安裝情況如圖4。.4漢川屯廠紇爐汽尅水位測(cè)縊玉童蜀經(jīng)計(jì)算分析可知，當(dāng)汽包水位為-381mm時(shí)。 汽包水位低低 MFT保護(hù)動(dòng)作，此時(shí)變

55、速器檢測(cè)到的差壓為670.96mmHQ已接近于變送器所能檢鋇至的最大差壓664.5mmH20裕量?jī)H為6.46mmfQ若考慮安裝、環(huán)境溫度等誤差的影響，貝汽包水位 低低MFT保護(hù)動(dòng)作所需的差壓會(huì)超過變送器所能檢測(cè)到的最大差壓，直接導(dǎo)致水位低保護(hù)拒動(dòng)。因此，將差壓水位計(jì)的水側(cè)取樣管孔位置向不移動(dòng)60mm使得水測(cè)取樣點(diǎn)至汽包正常水位的距離為-460mm;同時(shí)保證汽側(cè)取樣管和凝結(jié)球安裝位置不變。這樣，低水位保護(hù)動(dòng)作所需的差壓與變送器所能檢狽到的最大差壓之間有26.9232mmHO的裕量。與原安裝的水位測(cè)量情況相比，裕量增大了 20.46mmHQ低水位保護(hù)可以正確動(dòng)作。1151變送器原理與故障檢修來(lái)源：

56、山東省泰安市計(jì)量測(cè)試?時(shí)間：2008-01-14?閱讀:31541.1151系列電容式變送器有一個(gè)可變電容的傳感組件，稱為“3”室。該傳感器是一個(gè)完全封閉的 組件。過程壓力、差壓通過隔離膜片和灌充液硅油傳到傳感膜片引起位移，傳感膜片和兩電容極板 之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成（420）mA的兩線制輸出的電信號(hào)。一、1151系列電容式壓力、差壓變送器的原理1.1151系列電容式變送器有一個(gè)可變電容的傳感組件，稱為“3”室。該傳感器是一個(gè)完全 圭寸閉的組件。過程壓力、差壓通過隔離膜片和灌充液硅油傳到傳感膜片引起位移，傳感膜片和兩電 容極板之間的電容差由電子部件轉(zhuǎn)換成 （420）mA的兩線制輸出的電信號(hào)。2. 電子放大電路由解調(diào)器、振蕩器、振蕩控制放大器、電流檢測(cè)器、電流控制放大器、電流限制控制器、基準(zhǔn)電壓、穩(wěn)壓器等組成。通過它們對(duì)電容信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而控制振蕩頻率，再將 其轉(zhuǎn)換為電流輸出。二、傳感器組件的測(cè)試傳感器有故障時(shí)，一般不能在現(xiàn)場(chǎng)修理，只有更換