您好,欢迎您访问红旗仪表(江苏)有限公司网站!

全国服务热线

13390804782
13390804782

新闻中心

主页 > 新闻中心 >

磁翻板液位计在蒸汽锅炉中液位测量中多见问题

时间:2021-11-06

发电厂很重要的一项测量工作就是锅炉汽包水位。一般采用各种装置来监控鼓的水位。在压差作用下的液面装置(甚至是视镜)会产生测量误差,如果汽包压力达不到设计值。当锅炉压力降低时,这种压力变化可以被忽略,但是对大部分电站锅炉和许多工业锅炉来说,这种误差应该加以纠正。ISA技术报告ISA-TR77.42.02-2009,化石燃料发电站补偿差压基缸液位测量是与此主题相关的一种良好资料。
汽缸水平测量概述
图1显示了典型的基于汽油压差的液面测量设备。图示上的磁翻板式液面仪检测下鼓与上、下两个抽头间压差。因为汽缸内充满蒸汽,不会通过感测线,蒸气会在基准腿上凝结,然后把水灌满。这就是说,变送器实际上是在饱和温度和压力下,相对水的高度,加上滚筒内的蒸气高度与在一个饱和压力下参照管内的水的高度之间的压力差。这种差压的差异性叫做位移。由于气温相似的最好时机是冷却,
20世纪50年代,用纯粹的机械装置来测量鼓的水平差。许多测量设备是机械浮子,它们是在磁翻板式液位计上直接接触机械流体。在连杆的支撑下,浮子转动了一个主轴。压紧填料,压盖,主轴驱动机械指针。机械式指针通常与气动装置相连,它可以直接产生控制输出,也可以把气动信号送往其他位置。
BaileyLH水平仪是这一特性的典型装置。这种装置运转良好,但是由于它们仅依赖于纯粹的机械性的方法来清洁和校准。该仪器还可能有与其相关联的显着位移,即作为基准腿上的储液器(又称冷凝罐)的原因(见图1)。无(或无)位移的现代差压变送器不需要这种液体储存装置。
要求补偿金额。
纯粹的机械式液位测量设备有其局限性,即它们在基本结构上无法补偿汽缸压力或环境温度变化。通常通过校准鼓磁翻板液位计来处理与压力和温度有关的这些测量误差,以便对鼓正常操作压力和假定的环境基准温度(通常为100F)进行处理。这种方法一般适用于低鼓压力场合,但是随着汽包压力的增大,必须采用机械处理方案来更好地处理这种现象。
很多厂商都采取两种方式解决这一问题。为适应鼓压变化,压差测量装置还必须包含测压管或螺旋线圈的压力测量。所述附加设备连接到采用鼓压力的连杆上,以改变水平测量指针的主轴所产生的运动增益。BaileyLH仪器采用13H级螺旋线圈补偿器机构进行压力补偿。Yarway在它的指针测量仪中使用一个波登管来实现图像相像。
为了询问有关环境温度变化的问题,制造商开发了增强型参照管式贮液器。这类增强油藏叫做温度补偿基准柱,它是一种温度均衡柱或恒温补偿顶室。其他的生产商可能已经为这些设备提供了其他的名字,但是在本文中,他们被称为温度均衡色谱柱。
关于温度平衡色谱柱的关注。
由于在锅炉操作过程中,参考柱会保持较高的温度,因此很多温度均匀柱都存在问题。因此,当快速压力降低(负载增大)时,基准支路的一面会闪蒸为蒸气,并会暂时引起不正确的高程测量,从而增加了锅炉膨胀效应。有些柱子可能不易受这些闪光现象的影响,因为它是为了维持温度稳定,即略微低于鼓胀和温度。这类柱温需要设定的温度,因此测量误差也可能与使用这些柱子有关。
生产商们从20世纪60年代开始停止销售这种设备,但是他们仍然可以用于很多电厂。本公司南部一家工厂有两个蒸汽桶的管道内发现有两家不同厂家的温度平衡柱。如图2所示,这些设备除去绝缘层的图片。
压强平衡方程
对基于汽包差压(dP)的各种类型液位进行测量,液位传感器测量的dP值与汽包内的水位成反比。当水位升高时,感应腿水柱接近参考腿水柱的高度。蒸气筒内的水位达到与基准腿顶部相同的高度时,两条腿的高度相似,如果两条腿都是双腿,则在像温下发射器两腿间的压差为零(图3)。但正如前面所提到的,蒸气鼓水平测量时所用的图像温度一般并不高,这是造成这种测量方法误差的主要原因。
采用图4中所示方式,汽包磁翻板液面计测得的压差用下列方程表示:
dP=(HxWwo)-[(Hwx)+(HsxWsd)]
Ww
何处:
dP=转发器测量值(H2O)
H=基准脚在水之间(英寸)
Hs=滚筒蒸气柱的高度(英寸)
Hw=滚筒内水柱(英寸)
Wsd=在饱和压力下的汽缸(磅/英尺3)
Wwd=在饱和压力作用下的比重(磅/英尺3)
Wwo=水在水中基准腿上的比重(磅/英尺3)
Ww=68F水的比重,用来校准传感器(磅/英尺3)
这是适用于大部分数字化控制系统的锅炉汽包压力补偿算法的基础,说明了基准支路水力(Wwo)是补偿量计算的重要片面。在建立差压测量基准支柱时,用一种特殊的温度平衡柱的实际水汽条件如图4所示。图示4显示了BaileyMeterCo.和RepublicFlowMeters过去的温度平衡柱设计。
如图4,在基准腿下端的温度均衡柱周围,与蒸气筒内的水平衡。但是,在这种特殊的应用中,水塔里的水比滚筒里的水要稍微低一些,所以需要有更短的冷却水柱和滚筒的水平衡。
自然地,工厂操作人员想把温度平衡柱与滚筒之间的管道隔开。但是,如果他们要对柱子本身进行绝缘,那么蒸汽就永远无法凝结成所需要的参照柱,或者基准腿的高度随着压力的变化而变得难以预测。每一家这种色谱柱都有其自身的绝缘要求。
因为均温柱比滚筒要冷,图表中平衡水的蒸气是湿蒸气(蒸汽质量较低)。水蒸气由于蒸气的压力类似于汽缸内的压力,但是温度低于饱和温度;基本上,水柱内的水柱上有水柱。
由于塔内水蒸气与水汽平衡,滚筒液位变送器上的感测脚压力仍然代表着汽包内的水位,所以湿蒸气条件对压力补偿方程没有很大影响。压强补偿方程式为基准腿温度。我们必须假定基准杆的温度是多少,并根据温度平衡柱的设计来作出假设。
减少测量误差。
BaileyMeterCo和RepublicFlowMeter柱子的设计和绝缘方法是让基准杆尽可能接近饱和温度。与此相反,YarwayCorp.根据为Yarway所工作的PE的DavidA.Kalix说,YarwayCorp.的设计和保温方式有些不同,该公司的理念是将基准腿的温度控制在饱和度与环境温度之间的一半。1995年发表的ISA论文《密度误差及其对锅炉汽包水平线显示的修正》涉及到这个问题。
可通过将与参考支腿的管道外皮接触的热电偶,改装成参考支腿的温度测量装置。但是,为改善效果,热电偶必须连接到蒸汽鼓上与下连接之间的中高位置。若温度计是用来防止冻结的,温度计必须放在参考管的另一面,以避免温度跟踪。热电偶及其邻近的参照物应对其进行保温和防风能力。热电偶随后可引入控制系统,并与鼓水结合。