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摘要:本文通过分析导波雷达液位计在高加使用过程中存在的问题,提出了有效的几个解决方法以及其实际的使用效果,提升了液位计的可靠性,具备可推广性。
关键词:导波雷达 ;液位; 压力补偿
1.导波雷达液位计工作原理
近几年随着测控技术的发展进步出现了一种新型的液位测量方式—导波雷达液位计,它的原理基于依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,区别之处在于这种液位计的电磁脉冲以光速沿导波杆(探头)或探棒向下传播,当遇到比先前传导介质(空气或蒸发气)介电常数大的液体表面时,电磁脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。由于电磁脉冲需要直接接触被测介质液面,所以主要应用于旁通管式的安装测量。这种测量方式相较于传统的取压管传导差压测量,施工方便,节省空间,维护简单,所以问世以来即获得了广泛的应用。
2.存在问题分析
陕西商洛发电有限公司一期2X660MW超超临界机组,采用东方电气生产的锅炉、汽轮机、发电机三大主机,配套的封闭容器(高/低加、除氧器、凝汽器)均采用了Magnetrol公司生产的705系列导波雷达液位计,其探头为同轴式结构,由内杆和外部套管组成,适应介电常数极低(ε=1~1.4)。自2020年正式投产后,基本运行良好。但陆陆续续出现了一些小问题,表征出来的现象就是液位信号瞬间发生跳变,尤其是#1高加的液位计。经仔细解体检查并认真研究后,发现有以下原因造成:
2.1管路、容器内部的渣滓金属屑等杂物没有彻底清除干净,投运后积累到液位计测量筒内,随着液位、压力的波动漂浮,影响电磁脉冲的准确性。
2.2按照铭牌参数液位计的工作环境温度上限为70℃,但由于现场环境的限制,#1高加液位计测量筒布置在#1、2高加之间,空间狭小,通风不良。在机组额定负荷参数下,#1高加进汽压力8.003MPa,进汽温度396℃,经旁通管传导至液位计测量仪表处的温度已经接近工作上限,使得电子元器件的性能稳定性受到了严重影响。
2.3导波雷达液位计的探棒内杆处于金属外部套管之中,两者之间靠陶瓷支架固定隔离,以保证电磁脉冲可靠稳定的沿内杆传输。在抽出液位计探杆后发现探杆摇晃时声音较大,经仔细检查发现其内部的陶瓷支架碎裂,导致探棒内杆固定不牢。当高加进汽压力变化时极可能引起内杆瞬间受压贴紧外部套管外壳导致测量值跳变。分析历史曲线液位跳变大多是在高加进汽压力大幅变化过程中产生,从而间接印证了这一推测。
3.改进方案总结
针对以上问题,结合现场实际,本着提高测量可靠与准确的原则,提出以下改进措施并进行实施,同时也作为导波雷达液位计在使用中的注意事项进行推广:
3.1对液位计测量筒进行冲洗,将渣滓、金属屑等杂物彻底清除干净,并坚持定期或在机组等级检修期间清理测量筒,保持探杆工作环境洁净。
3.2更换内杆的陶瓷固定支架并重新进行加固。平时多注意检查内杆的陶瓷固定支架的完好性,当发现断裂时要及时处理,避免内杆与外部套管接触,引起电磁脉冲误导通。
3.3安装液位计时注意一个小窍门,即将液位计探杆上的测量小孔背对旁通管一次门的门芯进行安装,以保证容器内的汽压不直接冲击到内杆上,避免测量值误动。
3.4由于容器液位都是达到高值时联锁动作,而液位计仪表出厂设置为故障时回路输出电流最大,所以将此选项要调整为故障时输出电流最小,即Fault选项调整为3.6mA,避免不必要的安全隐患。
3.5液位计带有压力补偿功能的应尽量投入此功能,即compensate选项设置为yes。能够更进一步提高测量的稳定性。
3.6由于导波雷达液位计采用旁通管测量与容器直接相通,所以测量筒要做好保温措施,以保证与容器的工况一致,提高测量准确性。
3.7对于环境温度过高接近或超出导波雷达液位计仪表工作温度的场所,应选用分体式液位计进行测量,以保证仪表工作的稳定性。
4.运行效果
经采取以上措施处理后,#1高加的液位计运行稳定,在高加进汽压力变化时测量值稳定,达到了预期效果,提升了机组运行的稳定性与可靠性。
参考文献
[1]国家能源局《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》.
[2]《DL/T 261—2012火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》.
[3]《DL 5190.4-2012电力建设施工技术规范 第4部分:热工仪表及控制装置》.
[4]《DL/T 774-2015火力發电厂热工自动化系统检修运行维护规程》.
作者简介:
[1]宋宏耀(1976--04),男,本科学历,工程师,陕西商洛发电有限公司,主要研究方向:工业自动控制.
关键词:导波雷达 ;液位; 压力补偿
1.导波雷达液位计工作原理
近几年随着测控技术的发展进步出现了一种新型的液位测量方式—导波雷达液位计,它的原理基于依据时域反射原理(TDR)为基础的雷达液位计,区别之处在于这种液位计的电磁脉冲以光速沿导波杆(探头)或探棒向下传播,当遇到比先前传导介质(空气或蒸发气)介电常数大的液体表面时,电磁脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置,发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比,经计算得出液位高度。由于电磁脉冲需要直接接触被测介质液面,所以主要应用于旁通管式的安装测量。这种测量方式相较于传统的取压管传导差压测量,施工方便,节省空间,维护简单,所以问世以来即获得了广泛的应用。
2.存在问题分析
陕西商洛发电有限公司一期2X660MW超超临界机组,采用东方电气生产的锅炉、汽轮机、发电机三大主机,配套的封闭容器(高/低加、除氧器、凝汽器)均采用了Magnetrol公司生产的705系列导波雷达液位计,其探头为同轴式结构,由内杆和外部套管组成,适应介电常数极低(ε=1~1.4)。自2020年正式投产后,基本运行良好。但陆陆续续出现了一些小问题,表征出来的现象就是液位信号瞬间发生跳变,尤其是#1高加的液位计。经仔细解体检查并认真研究后,发现有以下原因造成:
2.1管路、容器内部的渣滓金属屑等杂物没有彻底清除干净,投运后积累到液位计测量筒内,随着液位、压力的波动漂浮,影响电磁脉冲的准确性。
2.2按照铭牌参数液位计的工作环境温度上限为70℃,但由于现场环境的限制,#1高加液位计测量筒布置在#1、2高加之间,空间狭小,通风不良。在机组额定负荷参数下,#1高加进汽压力8.003MPa,进汽温度396℃,经旁通管传导至液位计测量仪表处的温度已经接近工作上限,使得电子元器件的性能稳定性受到了严重影响。
2.3导波雷达液位计的探棒内杆处于金属外部套管之中,两者之间靠陶瓷支架固定隔离,以保证电磁脉冲可靠稳定的沿内杆传输。在抽出液位计探杆后发现探杆摇晃时声音较大,经仔细检查发现其内部的陶瓷支架碎裂,导致探棒内杆固定不牢。当高加进汽压力变化时极可能引起内杆瞬间受压贴紧外部套管外壳导致测量值跳变。分析历史曲线液位跳变大多是在高加进汽压力大幅变化过程中产生,从而间接印证了这一推测。
3.改进方案总结
针对以上问题,结合现场实际,本着提高测量可靠与准确的原则,提出以下改进措施并进行实施,同时也作为导波雷达液位计在使用中的注意事项进行推广:
3.1对液位计测量筒进行冲洗,将渣滓、金属屑等杂物彻底清除干净,并坚持定期或在机组等级检修期间清理测量筒,保持探杆工作环境洁净。
3.2更换内杆的陶瓷固定支架并重新进行加固。平时多注意检查内杆的陶瓷固定支架的完好性,当发现断裂时要及时处理,避免内杆与外部套管接触,引起电磁脉冲误导通。
3.3安装液位计时注意一个小窍门,即将液位计探杆上的测量小孔背对旁通管一次门的门芯进行安装,以保证容器内的汽压不直接冲击到内杆上,避免测量值误动。
3.4由于容器液位都是达到高值时联锁动作,而液位计仪表出厂设置为故障时回路输出电流最大,所以将此选项要调整为故障时输出电流最小,即Fault选项调整为3.6mA,避免不必要的安全隐患。
3.5液位计带有压力补偿功能的应尽量投入此功能,即compensate选项设置为yes。能够更进一步提高测量的稳定性。
3.6由于导波雷达液位计采用旁通管测量与容器直接相通,所以测量筒要做好保温措施,以保证与容器的工况一致,提高测量准确性。
3.7对于环境温度过高接近或超出导波雷达液位计仪表工作温度的场所,应选用分体式液位计进行测量,以保证仪表工作的稳定性。
4.运行效果
经采取以上措施处理后,#1高加的液位计运行稳定,在高加进汽压力变化时测量值稳定,达到了预期效果,提升了机组运行的稳定性与可靠性。
参考文献
[1]国家能源局《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》.
[2]《DL/T 261—2012火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则》.
[3]《DL 5190.4-2012电力建设施工技术规范 第4部分:热工仪表及控制装置》.
[4]《DL/T 774-2015火力發电厂热工自动化系统检修运行维护规程》.
作者简介:
[1]宋宏耀(1976--04),男,本科学历,工程师,陕西商洛发电有限公司,主要研究方向:工业自动控制.