靜壓法測液位是基于流體靜力學(xué)中一定液柱’高度的液體產(chǎn)生一定壓力的原理。在干熄焦區(qū)域內(nèi)，汽水系統(tǒng)是重要組成部分，汽水系統(tǒng)中各容器、的液位是一個(gè)重要監(jiān)視參數(shù)，尤其是高壓密閉容器中的液位對安全生產(chǎn)起著不可忽視的作用。

干熄焦區(qū)域內(nèi)_，不同容器其液位測量方法也不同，例如汽包水位測量采用單室平衡容器法;純水箱液位采用敞口容器法;汽輪機(jī)熱水井液位采用液面上下差壓的方法。不同的測量方法對變送器的量程設(shè)定有不同的要求，以便得到準(zhǔn)確的實(shí)際液位。

 

1.汽包水位的測量

汽包水位是鍋爐安全運(yùn)行的重要參數(shù)，同時(shí)它還是衡量鍋爐汽水系統(tǒng)物質(zhì)是否平衡的標(biāo)志。因此，水位控制系統(tǒng)一直受到人們的重視。根據(jù)汽包水位的動(dòng)態(tài)特性，人們研究出了許多控制方案·，如汽包水位的三沖量控制、汽包水位的串級控制等。在這些控制方案中，都用到了汽包水位這個(gè)參數(shù)，因此準(zhǔn)確測量汽包水位依然是一個(gè)關(guān)鍵問題川。平衡容器法是人們普遍采用的汽包水位測量方法，它的測量原理簡單，使用方便。在測量汽包水位時(shí)，一般需要平衡容器與差壓變送器配套使用，平衡容器用來測量液位產(chǎn)生靜壓差，為一種差壓式水位計(jì)，而變送器的作用就是將差壓值轉(zhuǎn)換為電信號并傳送給DCS(集散控制系統(tǒng))。干熄焦鍋爐的汽包水位測量使用的是單室平衡容器。單室平衡容器的原理圖1所示。

 

式中：△P為對應(yīng)包水位的差壓值，Ｐａ；ｐｓ為飽和蒸汽的密度kg/m3，Pw為飽和水的密度，kg/m3，Pa為參比水柱的密度，kg/m3，g為重力加速度。

 

    式(1)表明，當(dāng)汽包水位上升時(shí)’，差壓減小;汽包水位下降時(shí)，差壓增大。為了使變送器、輸出能正確反映出液位的數(shù)值，且成正比例關(guān)系，需要對差壓變送器的零點(diǎn)進(jìn)行負(fù)遷移，當(dāng)液位#高時(shí)，變送器輸出20 mA;液位#低時(shí)，變送器一輸出4 mA a干熄焦區(qū)域使用EJA的差壓變送器，量程設(shè)定為一850一0 mm水柱，當(dāng)正負(fù)壓相等時(shí)標(biāo)定變送器輸出為100%。在控制程序進(jìn)行簡單的線性轉(zhuǎn)換，使4一20 mA信號對應(yīng)液位為一 450一400 mm即可。為消除密度誤差，提高液位測量精度，程序中需適當(dāng)?shù)囊何谎a(bǔ)償。

    使用單室平衡容器測量汽包水位時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn):

 

    (1)將變送器零點(diǎn)進(jìn)行負(fù)遷移，量程設(shè)定為一850一0111111水柱。

    (2)連接變送器時(shí)，汽測連接負(fù)壓室，水側(cè)連接正壓室。

    (3)對變送器進(jìn)行校正時(shí)，當(dāng)正負(fù)壓平衡時(shí)，變送器輸出標(biāo)定為100%

 

2、純水箱液位的測量

    純水箱屬于敞口容器，通過測量容器中液體的壓力即可測算出液位高度H，敞口容器的測量原理圖2所示。

 

    由于水罐是敞口的，所以液面以上的壓力即為大氣壓，測壓儀表通過導(dǎo)壓管與容器底部相連，由測壓儀表的壓力指示值，便可推知液位的高度。

    差壓大小與液位成正比。變送器的選用可以直接選用壓力變送器，也可以選用差壓變送器，但是注意當(dāng)選用差壓變送器時(shí)，導(dǎo)壓管要與變送器的正壓室相連，負(fù)壓室直接對大氣即可。變送器量程設(shè)置為0一H水柱，對應(yīng)4一20 iiiA信號輸出給DCS系統(tǒng)。

 

3凝汽器熱水井液位的測量

    凝汽器液位是電站運(yùn)行人員主要監(jiān)控對象之一，凝汽器液位準(zhǔn)確性關(guān)系著機(jī)組安全運(yùn)行。#初投產(chǎn)時(shí)，凝汽器熱水井液位測量原理見圖3。圖中，Hr,H。分別為參比液位、熱水井液位高度。

 

    這種測量方法，類似于單室平衡容器的測量原理，主要是利用正、負(fù)壓側(cè)的液位差來測量，變送器的量程也需要進(jìn)行負(fù)遷移，量程設(shè)定為一1 750 - 0 nun。這種測量方式要求兩側(cè)水的密度相同，負(fù)壓側(cè)的集水罐必須裝滿水。在每次沖轉(zhuǎn)之前，都要向集水罐中灌滿水，并把灌水口用螺絲堵死，保證凝汽器運(yùn)行時(shí)的嚴(yán)密性。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后，集水罐中的水會(huì)J饅漫減少，密度逐漸變大，以及負(fù)壓側(cè)接口多、氣密性差，造成液位測量出現(xiàn)誤差。

    為消除誤差，保證液位測量的準(zhǔn)確度，將測量方法進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的測量原理如圖4所示。

 

    改進(jìn)后的測量方法將密閉容器簡化為敞口容器來進(jìn)行測量，采用兩塊真空變送器，變送器I測量熱水井液面以上部分的真空度，即凝汽器真空;變送器2測量液位作用后的真空度。

    將變送器1的量程設(shè)定為一100一0 kPa，變送器2的量程設(shè)定為一100一100 kPa，程序中將兩個(gè)變送器的真空度相減，再通過線性轉(zhuǎn)換即可得到液位。

    改進(jìn)后的測量方法，液位測量準(zhǔn)確性明顯提高，設(shè)備日常維護(hù)量減少。

 

4、結(jié)束語

    通過了解靜壓法測量液位的工作原理及各配套變送器的設(shè)置方法，在安裝和調(diào)試、維護(hù)靜壓法液位測量系統(tǒng)時(shí)，可以節(jié)約大量的時(shí)間。

 

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