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                膜片式差壓變送器在凝汽器水位測量中的應用

                來源:江蘇創輝自動化儀表有限公司 時間:2021-07-05
                膜片式差壓變送器在凝汽器水位測量中的應用
                正常的凝汽器水位是汽輪機安全經濟運行的重要保證,長期以來,其主要的測量方法是利用水位測量筒形成的差壓來測量凝汽器熱井水位。葦湖梁電廠#1機組也是利用測量筒差壓來進行測量的,在機組負荷波動較大或者當凝汽器水位波動較大時,與就地直接水位計相差較大,ZUI大時能差到400mm,對運行人員已經失去了觀測價值。
                 
                一、問題分析
                造成葦湖梁電廠#1機凝汽器水位測量誤差的原因主要有以下兩點
                1.原測量筒設計不合理
                如圖1所示,根據現場實測,L=1600mm,1=640mm,h=300mm,也就是說,當凝汽器水位高于正壓引水管(940mm)或者低于負壓引水管(300mm時,變送器所受到的差壓就為零或ZUI大,無法反映現場的真實水位
                2.利用水位測量筒形成的差壓進行液位測量的方法不適用于微壓真空工況
                如圖2所示,這種方法的測量原理是:測量筒接水漏斗內形成的正壓水位從正壓引水管送至差壓變送器的正壓側,熱井內凝結水位由測量筒負壓引水管送至差壓變送器的負壓側,兩側引水管的壓力差即代表了凝汽器熱井水位。差壓變送器將測量筒的壓差變化值轉換成相應的4-20mA電流信號,該電流信號的變化即代表凝汽器水位的變化。這種測量水位的方法使用的范圍非常廣泛,并且在很多場合應用的比較成功,如對鍋爐汽包水位的測量。但是對在真空或微壓工況下的水位進行測量時,就會出現問題。由于凝汽器熱井上部始終處于真空工況,正壓側接水漏斗內的水會因負壓的虹吸作用而失去正壓水位,導致水位測量出現很大誤差,影響凝汽器熱井水位的測量。為了保證正壓側有水,需要經常通過補水門為正壓側水,可見差壓式水位測量筒在真空微壓工況下使用時是有局限性的。
                 
                二、問題的解決
                選擇適用于真空工況下的液位測量裝置是解決現場實際問題的根本辦法。經過調研,我們選用了美國羅斯蒙特公司生產的115LT法蘭式液位測量裝置,利用機組小修期間,對凝汽器水位測量系統進行了改造。
                1151型變送器是美國羅斯蒙特公司生產的智能變送器,它除了具有穩定、可靠、精度高和多種輸出協議的特點外,又針對一些特殊場合,如高溫、防腐、真空等工況的需要附加了遠傳膜片密封系統。1151型遠傳膜片密封系統由變送器、密封的遠傳膜片、填充液和毛細管組成。膜片通過配套法蘭與本體設備的法蘭安裝在一起,直接感受過程介質的壓力變化。有彈性的膜片在過程介質壓力的作用下產生變形,該變形由填充液通過毛細管傳遞到1151變送器的膜片上,使1151變送器壓敏元件上的感應膜片產生形變,并被轉換為4~20mA的電流信號或符合HART協議的數字信號,該信號正比于過程介質的壓力。顯而易見,遠傳膜片系統不受工況環境的影響,因此可較好地解決真空工況下的水位測量問題。
                 
                三、改造效果
                葦湖梁發電有限責任公司#1機凝汽器水位測量系統經過改造后,經過凝汽器水位變化的全量程比對,與就地水位計基本相符,能較為準確地指示整個凝汽器水位的變化情況,為機組的安全運行打下了良好基礎,同時減輕了運行人員及熱工檢修人員的工作量。法蘭式液位測量裝置解決了凝汽器熱井水位長期測量不準的難題,運行穩定可靠,屬于免維護的設備,是一種非常適用于現場真空工況下的測量裝置。
                 
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