火力發(fā)電機組凝汽器常見液位測量方式

摘要：在火力發(fā)電機組運行過程中，凝汽器、除氧器、低壓加熱器等負壓及微正壓容器的液位測量是否準確，直接關(guān)系到機組運行的可靠性及機組效率。該文主要針對廣東惠州平海發(fā)電廠一期工程和福建國電南埔電廠擴建二期工程中凝汽器、低壓加熱器的液位的不同測量方式做一介紹并比較，為經(jīng)后火力發(fā)電機組中的負壓及微正壓容器的液位測量的設(shè)計及安裝作參考。

　　廣東惠州平海發(fā)電廠一期1、2號2×1000MW超超臨界燃煤機組工程，三大主機采用上海電氣集團公司的產(chǎn)品， 機組的額定主蒸汽參數(shù)為27.56 MPa/605℃。配備的熱控儀表種類繁多，較600MW機組超超臨界燃煤機組相比，自動化程度更高，對儀表的安裝更加規(guī)范。福建國電南埔發(fā)電廠擴建二期3、4號2×670MW超超臨界燃煤機組工程，三大主機采用哈鍋、哈汽、哈電集團公司的產(chǎn)品。雖然兩工程中三大主機的廠家不同，但凝汽器、低加等容器的液位測量都不可缺少的。

　　1.平海發(fā)電廠一期工程機組中凝汽器、低壓加熱器水位通用測量

　　凝汽器、除氧器、低壓加熱器的水位測量的通用原理是利用水位—差壓轉(zhuǎn)換原理，通過差壓變送器來測量高、低側(cè)水位差壓，經(jīng)過DCS來進行差壓—水位轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)凝汽器、除氧器水位的測量。本工程中凝汽器、除氧器、低壓加熱器等水位按照通用的測量方法進行設(shè)計和安裝，在機組點火吹管及整套啟動過程中，主要存在以下問題：

　　正常運行時，由于凝汽器處于高真空狀態(tài)，單室平衡容器內(nèi)的液面高度會隨著時間的推移而降低，在DCS中顯示液位高度比實際液位高度要高，從而對機組的穩(wěn)定運行造成安全隱患;凝汽器凝結(jié)水箱共有6臺液位變送器，其中一臺變送器在正常投入后，短時間就變?yōu)閴狞c，經(jīng)檢查，為平衡門存在微小泄漏;除氧器液變送器設(shè)計有兩臺，兩臺液位變送器正常投入后，在DCS系統(tǒng)中顯示趨勢一致，但數(shù)值相差太大（相差300mm）。

　　針對以上問題，凝汽器凝結(jié)水箱液位測量原理（改進）如圖二所示，取消單室平衡容器，并把原液位變送器的正、負壓側(cè)互換，并且上取樣一次門后儀表管先向上彎制約1.5m左右再向下彎制與變送器相連接，這樣可解決當凝結(jié)水箱液位高度超過上取樣點（在HHH報警值之上）時，保證凝結(jié)水不會倒灌進負壓側(cè)儀表管。除氧器水箱液位變送器兩臺液位變送器顯示相對誤差較大，經(jīng)現(xiàn)場檢查為：單室平衡容器后的取樣儀表管有一段約3m長的水平直管段，該管段的坡度不明顯，未達到規(guī)范中要求的1:12，造成該管段內(nèi)的空氣無法全部排出（有氣泡），單室平衡容器的基準液面降低，故該兩臺液位變送器在DCS系統(tǒng)中顯示相對誤差較大，且液位顯示數(shù)值高于實際液位值。所以，將單室平衡容器后的水平儀表管進行改進，使其坡度大于1:12就可以達到測量要求。

　　在液位測量方案改進時，應(yīng)注意以下問題：

　　根據(jù)凝汽器凝結(jié)水箱水位測量原理（改進后），由于變送器的儀表管只有正壓側(cè)儀表管（與下取樣點相連的儀表管）內(nèi)充滿介質(zhì)，負壓側(cè)儀表管內(nèi)無介質(zhì)，需要在儀表投運前對變送器遷移量程，遷移量程的大小取決于變送器安裝的高度;在儀表投運前，需檢查儀表管的嚴密性，特別是儀表接頭、取樣平衡門及排污閥門;所有液位等差壓類變送器的取樣儀表管在水平方向要有一定的坡度，坡度須大于1:12;若凝汽器液位變送器設(shè)計為雙法蘭隔膜式液位測量變送器，可按照圖一 凝汽器凝結(jié)水箱水位測量原理進行安裝，法蘭安裝于取樣一次門后水平管段即可。

　　若液位測量變送器周圍環(huán)境溫度低于5℃時，須對儀表管加裝伴熱帶，使得儀表管內(nèi)的介質(zhì)不會固化，從而保證儀表的正常測量。

　　圖1 凝汽器凝結(jié)水箱水位測量原理（改進后）

　　經(jīng)過改進，凝汽器凝結(jié)水箱6臺液位變送器顯示誤差在10mm以內(nèi)，除氧器水箱液位變送器顯示誤差在20mm以內(nèi)，與就地磁翻板液位計示值比較，誤差分別也在10mm和15mm以內(nèi)，完全達到機組正常運行的要求。凝汽器凝結(jié)水箱液位變送器測量方案的改進，解決了凝汽器凝結(jié)水箱液位隨著時間的推移，其顯示數(shù)值較實際液位數(shù)值越來越大的問題。