汽包水位多測孔接管的技術(shù)改造案例

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：汽包水位多測孔接管的技術(shù)改造案例資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產(chǎn)報價廠家為您提供?；谌A能平?jīng)霭l(fā)電公司1號爐汽包水位多測孔技術(shù)改造的成功經(jīng)驗，分析了汽包水位測量的原理和提高測量準(zhǔn)確性的方法。改造無需在汽包壁上開孔，可使各水位計測量互不干擾，減少。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是汽包水位多測孔接管的技術(shù)改造案例文章詳情。

基于華能平?jīng)霭l(fā)電公司1號爐汽包水位多測孔技術(shù)改造的成功經(jīng)驗，分析了汽包水位測量的原理和提高測量準(zhǔn)確性的方法。改造無需在汽包壁上開孔，可使各水位計測量互不干擾，減少了測量偏差，提高了汽包水位保護(hù)控制的可靠性。

一、汽包水位計的配置

華能平?jīng)霭l(fā)電公司1號機(jī)組鍋爐為HG-1025/18.2-YM11型亞臨界、自然循環(huán)汽包爐，汽包設(shè)計4對位取樣也，共配置6套水位測量裝置（圖1）。汽包甲、乙側(cè)各配置1套就地雙色水位計，由水位電視監(jiān)視裝置（TV）送至集控室進(jìn)行監(jiān)視。乙側(cè)配置1套獨(dú)立于DCS供電的電接點(diǎn)水位計，信號送至集控室進(jìn)行監(jiān)視和報警。3套水位差壓變送器各輸出（4~20）mA信號至DCS，經(jīng)三取一邏輯判斷后，用于汽包水位的監(jiān)視和自動調(diào)節(jié)控制。3套水位差壓變送器的信號經(jīng)三取二高、低邏輯判斷后。3套水位差壓變送器的信號經(jīng)三取二高、低邏輯判斷后。作為汽包水位MFT條件實現(xiàn)鍋爐跳閘保護(hù)。原設(shè)計中，乙側(cè)就地雙色水位計和電接點(diǎn)水位計共用一對測孔。

二、存在問題

從圖1配置可知，在6套水位計全部正常時，完全能夠滿足運(yùn)行和保護(hù)的要求，但當(dāng)其中的1套水位計故障，特別是汽包乙側(cè)有1套水位計故障時，將影響水位測量的準(zhǔn)確性保護(hù)控制的可靠性。例如，汽包乙側(cè)就地雙色水位計發(fā)生爆管時，由于雙色水位計和電接點(diǎn)水位計共用一對測量取樣孔和一次門，隔離雙色水位計的同時必須隔離電接點(diǎn)水位計，此時汽包水位計僅剩4套在運(yùn)行。又如，汽包乙側(cè)1臺差壓變送器發(fā)生滲漏后必須隔離一次門和二次門，此時汽包乙側(cè)的2臺差壓變送器須同時退出運(yùn)行，僅有甲側(cè)的1臺差壓變送器須同時退出運(yùn)行，僅有甲側(cè)的1臺差壓變送器參與水位保護(hù)和調(diào)節(jié)控制，將危機(jī)組的安全運(yùn)行。汽包水位計的這種配置，雖然在數(shù)量和測量種類上滿足要求，但測孔的不獨(dú)立性和存在相互影響，違反了文獻(xiàn)中每個水位測量裝置都應(yīng)具有獨(dú)立的取樣孔，不得在同一取樣孔上并聯(lián)多個水位測量裝置，以免互相影響，降低水位測量可靠性的要求。

華能平?jīng)霭l(fā)電公司自2000年10月投產(chǎn)至今，由于鍋爐鋼架出現(xiàn)不平衡下沉，以汽包中心線的位置來看，汽包的水平面是個斜面，因此應(yīng)重新測定汽包中心線和參比水柱的高度，以便在DCS邏輯算法中進(jìn)行確定，修改，提高測量的準(zhǔn)確性。

三、改造的可行性分析及造型

鍋爐汽包屬超厚大型高壓容器，在其上進(jìn)行增孔強(qiáng)度計算必須準(zhǔn)確，工藝要求嚴(yán)格，施工工藝與局部熱處理稍有疏忽，將留下潛在的安全隱患。另外，增孔數(shù)量受汽包承壓強(qiáng)度的限制。

經(jīng)過調(diào)研比較，擬采用秦皇島華電測控設(shè)備生產(chǎn)的汽包水位多側(cè)孔接管技術(shù)。該技術(shù)是利用汽包原較大的測量取樣孔接管通道（d51mm×10mm），插管到汽包內(nèi)部取樣，接管增加獨(dú)立的測量取樣孔，所增加的測量取樣孔與原取樣孔有一定的距離，并帶有穩(wěn)流取樣器。這樣，在汽包壁無需要重新開孔的情況下，增加了新的測量取樣孔。多測孔接管上的新增測量孔能滿足測量裝置取樣要求，且不影響原水位測量裝置取樣要求。

四、技術(shù)改造

4.1差壓變送器取樣改造

（1）拆除原汽包水位測量平衡容器和有關(guān)取樣管閥門，對切除后的取樣管切口進(jìn)行平整處理，使其滿足金屬焊接的要求。

（2）在原測量取樣孔（d51mm×10mm）內(nèi)，插入d28mm×4mm的20G鋼管，插入的鋼管比原測量取樣孔至少長10cm，以避免相互影響。取樣管引出汽包壁后通過變徑和高壓截止閥，分別與2個平衡容器焊接，形成獨(dú)立取樣管路。

（3）汽側(cè)平衡容器高出汽側(cè)取樣孔，且有一定的傾斜度，滿足安裝技術(shù)規(guī)定的要求。

（4）平衡容器正壓管從側(cè)面引出后，水平延伸1m左右。

（5）水側(cè)取樣管水平引出，無向上傾斜部分。

（6）整個取樣管路無垂直方向彎曲的部分。

（7）所有的截止閥桿均成水平方向。

（8）汽包內(nèi)水側(cè)取樣管端頭安裝取樣器，以減小水位波動帶來的影響。

4.2參比水柱高度的測定

找出汽包的幾何中心線及汽包零水位線，并測出水側(cè)取樣管中心到平衡容器取樣管底部的距離，此高度即為參比水柱高度L。

4.3差壓補(bǔ)償公式的修正

水位補(bǔ)償公式：

H={[（r3-r1）]}L-△P]（r2-r1）}-H0（1）

式中：H——汽包內(nèi)的水平面距水側(cè)取樣點(diǎn)的高度，mm；

L——外置單室平衡容器的參比水柱高度，mm；

H0——汽包零水位線距水側(cè)取樣點(diǎn)的高度，635mm；

r1——飽和汽的密度，kg/m3；

r2——飽和水的密度，kg/m3；

r3——參比水柱的密度，kg/m3；

△P——水位變送器正負(fù)壓側(cè)測得的差壓，Pa。

改造前3臺變送器的外置單室平衡容器的參比水柱高度均按L1，L2，L3=1270mm進(jìn)行組態(tài)，根據(jù)實測值，在算法中修改為：L1=1265mm，L2=1282mm，L3=1273mm。

對應(yīng)12個不同的汽包壓力點(diǎn)，在DCS邏輯算法中對公式（1）中的r3-r1和r2-r1進(jìn)行修正（參比水柱密度r3按50℃時飽和水的密度計算），對應(yīng)關(guān)系見表1。

4.4補(bǔ)償調(diào)試

首先檢查智能變送器功能參數(shù)設(shè)置的正確性，并清零。采用模擬信號發(fā)生器在差壓變送器和壓力變送器上加入對應(yīng)的汽包壓力和水位差壓的電流信號。壓力選取1/4、3/4汽包額定壓力，水位差壓選取為5.9kPa（12.441mA），測量值與理論計算值誤差在允許范圍內(nèi)。

4.5冷態(tài)上水高度

機(jī)組起動前，通過汽包上水向各平衡容器充水，在水位達(dá)到汽側(cè)量取樣孔位置時，打開汽水側(cè)一次門、二次門及排污門進(jìn)行排污，排污完畢后關(guān)閉排污門投入各平衡容器。進(jìn)行升降水試驗，記錄各平衡容器的水位指示值，同側(cè)平衡容器之間的水位偏差在20mm以內(nèi)，滿足要求投入水位變送器。

4.6乙側(cè)雙色水位計和電接點(diǎn)水位計改造

乙側(cè)雙色水位計和電接點(diǎn)水位計改造與差壓水位計改造相同。取樣孔伸出汽包壁后，留出適當(dāng)?shù)慕涌?，分別與雙色水位計和電接水位計測量筒匯通。安裝后的水位計測量筒根據(jù)汽包水位中心線以下規(guī)定距離對汽包水位計進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整。機(jī)組起動前，在差壓水位計排污的同時對電接點(diǎn)水位計測量筒進(jìn)行排污，觀察計顯示，檢查合格后投入電接點(diǎn)水位計。

五、結(jié)語

在華能平?jīng)鲭姀S汽包水位多側(cè)孔技術(shù)改造中增加了2對測量取樣孔，使水位取樣孔達(dá)到6對，有效避免了排污、滲漏時各水位計之間的相互影響。從汽包外觀看，多測孔接管與在母管上并聯(lián)小接管相同，但就獨(dú)立取樣而言，有本質(zhì)的區(qū)別：多測孔接管上的幾個測量取樣孔為獨(dú)立取樣，所連接的測量裝置互不影響，而并聯(lián)取樣使得一個裝置泄漏或排污會影響另一測量裝置取樣。根據(jù)現(xiàn)場實際安裝確定的數(shù)據(jù)，對算法邏輯做了進(jìn)一步優(yōu)化，提高了測量的準(zhǔn)確性。機(jī)組負(fù)荷從0升到300MW的過程中，同側(cè)水位顯示值之間的偏差在15mm以內(nèi)，汽包兩端水位顯示值之間的偏差在30mm以內(nèi)，偏差范圍滿足要求。

造成汽包水位測量偏差的原因是多方面。當(dāng)鍋爐燃燒出現(xiàn)偏差時，由于兩側(cè)水冷壁熱強(qiáng)度不同會造成兩側(cè)水位偏差，出現(xiàn)這種情況時應(yīng)進(jìn)行燃燒調(diào)整，消除火焰偏差。各接口的一次門、二次門及排污門，接頭滲漏是引起水位測量發(fā)生較大偏差的主要因素，只要在安裝中確保密封合格，就能達(dá)到長期準(zhǔn)確測量汽包水位的目的。實踐證明，由于智能變送器的應(yīng)用以及DCS具有的強(qiáng)大功能，使得鍋爐汽包水位的測量準(zhǔn)確性和控制可靠性大大提高，具有獨(dú)立測量取樣孔的智能差壓變送器能夠滿足汽包水位監(jiān)視、調(diào)節(jié)及保護(hù)控制的要求。

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