了解电接点水位计的特点与不足,正确选用电接点水位计

2018/11/4 14:33:59 人评论 次浏览 分类:精品推荐  文章地址:http://yunrun.com.cn/news/2238.html

我国于20世纪70年代初首先发明了电接点水位计,并进入工业应用。由于云母水位计不能远传,差压式水位计测量不稳定,电接点水位计一问世便倍受运行人员青睐,对于改善中低压锅炉的安全水平确实起到了重要作用,成为锅炉不可缺少的仪表。

随着使用压力的增高,特别是用于亚临界、超临界锅炉,电接点测量筒测量误差大,电极组件易泄漏,电极易污染、挂水、爬电等缺陷日益困扰电接点水位计的应用。

英国人在20世纪80年代改进了全面改进,采用新型电测仪表和热套式测量筒,虽然解决了测量误差大问题,却严重恶化了取样水质,导致加快电极头部与绝缘管焊缝的电腐蚀,电极易结垢、爬电等缺陷更加明显,依然采用普通电极密封组件,未解决电极机械密封泄漏问题。这就大大增加了维护量,以致在我国某些机组上逐渐被淘汰。以后英国、美国又被迫将测量筒更换为普通测量筒,其性能大抵和我国现在大量应用的国产电接点水位计相当,只能作为水位监视辅助仪表,不能用于保护。上世纪80、90年代英美电接点水位计进入我国市场,不再配套热套式测量筒,原因也在于此。

1、普通电接点测量筒的严重缺陷
长期未能解决普通电接点测量筒的严重缺陷,直接影响了电接点水位计在亚临界、超临界锅炉上的应用。
①存在严重取样负误差
普通测量筒取样误差与压力大小、取样水柱高度有关。当压力很低,例如启停炉时,0水位误差很小。在锅炉正常运行时,当取样水柱高度很低时,例如汽包缺水接近停炉值时,取样误差很小。所以电接点水位计的显示完全可以作为缺水手动停炉的依据,不少电厂以此避免了锅炉严重的缺水事故。显然,不宜全盘否定电接点水位计。
当压力很高时,例如,压力在15.8-19.6MPa时,0水位负误差为104-150mm,显然普通电接点测量筒量在超高压、亚临界压力锅炉正常运行时上已失去使用价值。
当压力很高、取样水柱高度很高时,例如汽包满水接近停炉值时,在超高压运行时的取样负误差可达200mm,在亚临界压力运行时的取样负误差可达260mm。显然,电接点水位计的显示不能作为手动停炉的依据,更不能用于停炉保护,否则在手动停炉或保护停炉时饱和蒸汽早已严重带水,可视为手动停炉严重滞后,保护拒动。

②对压力动态响应慢
由于测量筒内上部饱和汽饱和水与水柱热交换的热流密度小,当汽包内的压力变化后,水柱平均温度过度到稳定值的时间长。

③取样传感可靠性较差

电极机械密封易泄漏;取样水质差,易污染电极,需要经常排污;水质不稳定,需要经常调节临界水阻;电极寿命短;需要很大力气才能拆装电极。

④某些电测二次表性能不够好
临界水阻(判断电极在水中还是在汽中的阈值)对取样水质变化自适应性能差,在锅炉大小修后启动过程中需要经常调节临界水阻。对电极工作状态及仪表自身的诊断功能与国内外最新一代电测仪表还有差距。

2、昌晖电接点水位计的优点
昌晖通用型液位监控仪具有结构简单、显示直观、运行可靠、维修量小、判断和排除故障方便等优点。它采用全电信号传送,不仅延时小,而且机械传动所产生的变差和刻度误差,不需要进行误差计算和调整。电接点液位计最突出的优点是能适充应变参数运行工况下,电接点水位计二次表均能在集控室内准确地显示水位,已在很多125-600MW机组锅炉应用。电力行业热工自动化标准化技术委员会的认可电接点水位计的准确性可靠性,并在《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定(DRZ/T 01-2004)》中规定,“本标准要求配置的电极式水位测量装置应是经实践证明安全可靠,能消除汽包压力影响,全程测量水位精确度高,能确保从锅炉点火起投入保护的产品,不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用”。
经过几十年的努力,电接点水位计终于成为锅炉不可缺少的仪表。

①电接点水位计测量原理
由电接点水位计构成的液位监控系统由测量筒、电接点和二次仪表组成,其系统工作原理框图如图1所示。由于水和汽的导电性能差极大,测量的作用就是将水位变化经电接点电阻的变化取得信号。在液态时由于介质电阻率小,当电接点间加上一电压时,流过的电流大;反之,末浸入液面下的电接点流过电流小。这两种状态下流过的电流相差很大,可以作为一种信号馈送到二次仪表,经放大处理后,显示及控制输出,从而实现了远距离监控。
电接点水位计测量筒、电接点水位计电极和双色水位计
图1 电接点水位计测量筒、电接点水位计电极和双色水位计

②电接点水位计电极安装应注意的问题

所使用的电接点水位计电极要精心挑选,绝缘电阻应在20MΩ以上;电极应尽可能随锅炉启动时投入,达到缓慢升温的目的;运行中更换电极时,要关严汽水一次门打开排污门,放掉容器内的水,待水位容器泄压并完全冷却后,再进行拆装。重新启动水位计时,应先微开排污门,在缓慢开启汽水阀门的同时缓慢关闭排污门,使仪表投入运行。拆装电极时,应避免敲打。安装时要细心,丝扣和接合面要完好垂直。拧入接点时,丝扣要涂抹二硫化钼或铅油。

③阶跃式显示与分辨力问题
阶跃式显示是电接点水位计的固有特性,能否构成致命的缺陷,就要看能否满足运行监视的需求。由于测量筒承压结构设计原因,测点最小间隔为15mm,即测量标尺最小刻度和阶跃最小幅度为15mm。国内电接点水位计采取测量范围内常用监视段电极密集设置办法满足运行要求,例如,+300~-300mm测量范围19点电接点水位计,在+100~-100mm范围内设置11点:+100、+75、+50、+30、+15、0、-15、-30、-50、-75、-100。
对于汽包水位这一特殊参数,水位长期在0水位附近。电接点水位计光柱直观醒目显示,配合以数字显示。按人机工程学理论,运行以“瞟一眼”方式监视,瞟一眼即可判断水位是否在正常,不需要很细的分辨率。在+30~-30范围内分辨率为15mm,在高低1值+50~-50mm范围内,分辨率20mm,在高低2值+100~-100mm范围内,分辨率25mm,足可以满足运行监视要求。
顺便提出,而英美测量筒的电极测点最小间隔为50mm,不能很好满足运行要求。

④根据电接点水位计灯光准确推知水位
在电极对应的灯光变色瞬间,即光柱阶跃变化时,可准确推知水位。例如:水位由0电极升至+15电极时,显示由0变为+15瞬间,由电极头半径为4.5mm(死区为9mm),可知取样水位约为+10mm;水位由0电极下降,由于水的表面张力作用,电极下水滴连水断开瞬间,显示由0跃变为-15,可知水位约为-8~-10mm,其余类推。可按推算值准确核对差压水位计。所以,只要取样水柱是汽包内真实水位,可用电接点水位计校核差压水位计。

⑤诊断简单
昌晖电接点水位计具有电极测试功能,仪表可对每一电极单独测试,使您及时发现并判断电极工作是否正常,帮助您决定整套电极是否需要清洗或更换,及精确提供汽液临界面值的调整参数。具有很强的容错性,由于采用了智能水位识别技术,在个别电极工作异常的情况下,仪表仍能显示正确的水位值,并立即将异常电极尺上以闪烁的形式显示,以提醒您进行维护的更换,克服了老式仪表电极只有损坏后才能被发现的缺陷。

⑥其它创新点
抗干扰能力强,对输入环节采用了先进的数字滤波技术,并采用带回差的电极状态判别功能,大大提高了电接点水位计的可靠性及抗干扰能力,输出环节采用延时报警,防止在瞬间强干扰情况下产生误报警。它采用全电信号传送,不仅延时小,而且机械传动所产生的变差和刻度误差,不需要进行误差计算和调整。昌晖电接点水位计的显示部分采用模拟显示和数字显示两种方式同时进行,非常直观即时显示水位的升降情况。具有液位越限声光报警及多种报警方式选择功能,。具有水阻自动判断、跟踪功能。在设置好最大水阻和最小汽阻后,仪表在上述范围内可自动判断、跟踪水汽阻变化。自供电采用了低电压保护技术,克服了老式仪表自供电后电瓶损坏的现象

⑦深得运行人员信任
昌晖电接点水位计二次表采用红绿双色发光管在显示中模拟汽(红)水(绿),明显指示液位在容器中的位置,具有结构简单、运行可靠、维修量小、并且有越限声光报警。电接点水位计最突出的优点是能适充应变参数运行工况下,电接点水位计二次表均能在集控室内准确地显示水位。综上所述,电接点水位计深得运行人员信任与喜好,作为监视主要仪表。

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