汽包水位高精度取样电极传感器及其应用.doc

刊登于《中国电力》2002年10期汽包水位高精度取样电极传感器及其应用高 澎1,滕会英2,傅 刚3, 荆予华4(,江苏淮安223001;,河北衡水053000;,河北邯郸056044;,河南焦作473056;)摘要:简述汽包现用几种水位表缺陷,介绍GJT-2000汽包水位高精度取样电极传感器真实取样、可靠传感原理及其用于汽包水位监视基准表和水位停炉保护的思路,并介绍该产品在电厂的实际应用效果和性能测试情况。关键词:锅炉;汽包水位;高精度取样;电极传感器;1锅炉汽包现用水位表缺陷云母水位计(水位TV)~,已不能用来校核差压水位计。降低仪表安装0位(或下移刻度标尺)虽能实现0位定点校正,但在汽包水位升高接近满水停炉值时读数依然偏低很多,接近缺水停炉值时反而偏高150mm,将会干扰运行人员的事故水位判断,影响果断手动停炉。此表量程一般不能覆盖满、缺水停炉定值,在水位极高或极低时已失去监视作用。水位TV显示不清晰,牛眼式水位计盲区大,均不利于准确监视。由于平衡容器“水位-差压”转换不稳定,正负压脉冲管路产生附加差压,差压水位计易出现较大辐度“0飘”。如压力与环境温度修正误差超差或者出错,将使指示严重失真。所以,在规定差压水位计为监视基准表时,不得不再规定以就地水位计为准,定期(每班)对其核对、校正。差压水位计易实现0位上下小范围内的准确测量和监督,故主要用于汽包水位自调系统,“0飘”引起自调失控的不安全后果较小,运行人员易于处理。但用于水位停炉保护则问题严重得多。保护动作测量值接近量程上下限,较大辐度“0飘”将可能导致保护动作超前(误动)或滞后(拒动)。因此,不得不规定以水位实际传动法校验保护动作实测值。但差压式水位保护水位传动校验性能很差,校验问题多。在滑参数停炉前用汽包上水法进行实际高水位传动校验的风险大。锅炉启动前或停炉前校验,只能检验冷态或低压热态的高低保护动作实测值误差。对高压运行状态下保护实际动作而言,由于实测值误差可能很大,故校验准确性很模糊,只能证明继电信号传动正确性和定值准确性。由于一次测量不稳定,很多电厂1025t/h锅炉在点火升压、升负荷阶段不敢贸然投入保护,一般要等负荷升至额定负荷的40%~50%时才投入保护。显然不利于“锅炉水位保护未投入,严禁锅炉启动”规定的贯彻执行。电接点水位计在其量程内有水即可稳定测量,检测可信,即便某点显示有误,仍可根据其余点判断水位,显示直观醒目。故30多年来用于监视主表、差压水位计核对和保护报警。但随着使用压力增高,传感器(测量筒)取样负误差增大,亚临界压力下负误差在0位可达150mm,高水位停炉值可达250mm。在监控保护系统中已失去使用价值。不能用于停炉保护是因为:高水位动作严重滞后,饱和蒸汽早已严重带水,可视为保护拒动;电极机械密封泄漏率高,水质差,电极易污染,需经常排污冲洗,增加保护切投次数和故障率。大量程电接点水位计供停炉后汽包满水冷却上水操作和满水监视,供缺水停炉后具体水位事故值监视以便判断能否补水及时恢复运行。但测量筒在锅炉运行时“满水”或“缺水”必须解列,停炉后又需及时恢复测量,使用不方便。显然,要有效防止锅炉满水、缺水事故,需要有更准确、更可靠的汽包水位表。为此,淮安维信仪器仪表公司选定电接点测量筒为技术突破点,研制出GJT-2000系列汽包水位高精度取样电极传感器(即测量筒)。该专利产品已在几家电厂作为监视基准表和保护仪表成功运行,并通过了河南、河北省电力公司技术鉴定。2高精度取样电极传感器关键技术原理GJT-2000A高精度取样电极测量筒采用综合技术,实现全工况真实取样、高可靠性测量传感。原理示意见图1。,取样水柱逼近汽包内水位,使电极如同在汽包内部一样检测,实现水位高精度测量。,利用饱和汽加热水样。加热器由不同传热元件构成。加热方式有内热和外热。内热既有水柱径向传热元件,又有轴向分层传热元件。加热器上口敞开,来自汽侧取样管的饱和蒸汽进入加热器,像汽笼一样加热水柱。传热方式与结构设计既有利于增加加热面积(GJT-),又有利于热交换。饱和蒸汽在加热器中放出汽化潜热,其凝结水由排水管引至下降管,以下降管与汽包为一侧,以排水管与加热器为另一侧构成连通器。裸露的排水管中平均水温低于下降管水温,水位则低于下降管侧。连通点标高愈低,压力愈高,水位差愈大。为保证排水管侧水位不会升至加热段而减小加热面积,要求连通点选在汽包中心线下15m。,排水管中水位在加