膜片式差壓變送器在凝汽器水位測量中的應用
點(diǎn)擊次數：4185 更新時(shí)間：2011-07-28
正常的凝汽器水位是汽輪機安全經(jīng)濟運行的重要保證，長(cháng)期以來(lái)，其主要的測量方法是利用水位測量筒形成的差壓來(lái)測量凝汽器熱井水位。葦湖梁電廠(chǎng)#1機組也是利用測量筒差壓來(lái)進(jìn)行測量的，在機組負荷波動(dòng)較大或者當凝汽器水位波動(dòng)較大時(shí)，與就地直接水位計相差較大，zui大時(shí)能差到400mm，對運行人員已經(jīng)失去了觀(guān)測價(jià)值．
一、問(wèn)題分析
造成葦湖粱電廠(chǎng)#1機凝汽器水位測量誤差的原因主要有以下兩點(diǎn)
1．原測量筒設計不合理
如圖1所示，根據現場(chǎng)實(shí)測，L=1600mm，1=640mm，h=300mm，也就是說(shuō)，當凝汽器水位高于正壓引水管（940mm）或者低于負壓引水管（300mm）時(shí)，變送器所受到的差壓就為零或zui大，無(wú)法反映現場(chǎng)的真實(shí)水位。
2．利用水位測量筒形成的差壓進(jìn)行液位測量的方法不適用于微壓真空工況
如圖2所示，這種方法的測量原理是：測量筒接水漏斗內形成的正壓水位從正壓引水管送至差壓變送器的正壓側，熱井內凝結水位由測量筒負壓引水管送至差壓變送器的負壓側，兩側引水管的壓力差即代表了凝汽器熱井水位。差壓變送器將測量筒的壓差變化值轉換成相應的4-20mA電流信號，該電流信號的變化即代表凝汽器水位的變化。這種測量水位的方法使用的范圍非常廣泛，并且在很多場(chǎng)合應用的比較成功，如對鍋爐汽包水位的測量。但是對在真空或微壓工況下的水位進(jìn)行測量時(shí)，就會(huì )出現問(wèn)題。由于凝汽器熱井上部始終處于真空工況，正壓側接水漏斗內的水會(huì )因負壓的虹吸作用而失去正壓水位，導致水位測量出現很大誤差，影響凝汽器熱井水位的測量。為了保證正壓側有水，需要經(jīng)常通過(guò)補水門(mén)為正壓側補水，可見(jiàn)差壓式水位測量筒在真空微壓工況下使用時(shí)是有局限性的。
二、問(wèn)題的解決
選擇適用于真空工況下的液位測量裝置是解決現場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的根本辦法。經(jīng)過(guò)調研,我們選用了美國羅斯蒙特公司生產(chǎn)的1151LT法蘭式液位測量裝置，利用#l機組小修期間，對凝汽器水位測量系統進(jìn)行了改造。
1151型變送器是美國羅斯蒙特公司生產(chǎn)的智能變送器，它除了具有穩定、可靠、精度高和多種輸出協(xié)議的特點(diǎn)外，又針對一些特殊場(chǎng)合，如高溫、防腐、真空等工況的需要附加了遠傳膜片密封系統。1151型遠傳膜片密封系統由變送器、密封的遠傳膜片、填充液和毛細管組成。膜片通過(guò)配套法蘭與本體設備的法蘭安裝在一起，直接感受過(guò)程介質(zhì)的壓力變化。有彈性的膜片在過(guò)程介質(zhì)壓力的作用下產(chǎn)生變形，該變形由填充液通過(guò)毛細管傳遞到1151變送器的膜片上，使1151變送器壓敏元件上的感應膜片產(chǎn)生形變，并被轉換為4~20mA的電流信號或符合HART協(xié)議的數字信號，該信號正比于過(guò)程介質(zhì)的壓力。顯而易見(jiàn)，遠傳膜片系統不受工況環(huán)境的影響，因此可較好地解決真空工況下的水位測量問(wèn)題。
三、改造效果
葦湖梁發(fā)電有限責任公司#1機凝汽器水位測量系統經(jīng)過(guò)改造后，經(jīng)過(guò)凝汽器水位變化的全量程比對，與就地水位計基本相符，能較為準確地指示整個(gè)凝汽器水位的變化情況，為機組的安全運行打下了良好基礎，同時(shí)減輕了運行人員及熱工檢修人員的工作量。法蘭式液位測量裝置解決了凝汽器熱井水位長(cháng)期測量不準的難題，運行穩定可靠，屬于免維護的設備，是一種非常適用于現場(chǎng)真空工況下的測量裝置。
一、問(wèn)題分析
造成葦湖粱電廠(chǎng)#1機凝汽器水位測量誤差的原因主要有以下兩點(diǎn)
1．原測量筒設計不合理
如圖1所示，根據現場(chǎng)實(shí)測，L=1600mm，1=640mm，h=300mm，也就是說(shuō)，當凝汽器水位高于正壓引水管（940mm）或者低于負壓引水管（300mm）時(shí)，變送器所受到的差壓就為零或zui大，無(wú)法反映現場(chǎng)的真實(shí)水位。
2．利用水位測量筒形成的差壓進(jìn)行液位測量的方法不適用于微壓真空工況
如圖2所示，這種方法的測量原理是：測量筒接水漏斗內形成的正壓水位從正壓引水管送至差壓變送器的正壓側，熱井內凝結水位由測量筒負壓引水管送至差壓變送器的負壓側，兩側引水管的壓力差即代表了凝汽器熱井水位。差壓變送器將測量筒的壓差變化值轉換成相應的4-20mA電流信號，該電流信號的變化即代表凝汽器水位的變化。這種測量水位的方法使用的范圍非常廣泛，并且在很多場(chǎng)合應用的比較成功，如對鍋爐汽包水位的測量。但是對在真空或微壓工況下的水位進(jìn)行測量時(shí)，就會(huì )出現問(wèn)題。由于凝汽器熱井上部始終處于真空工況，正壓側接水漏斗內的水會(huì )因負壓的虹吸作用而失去正壓水位，導致水位測量出現很大誤差，影響凝汽器熱井水位的測量。為了保證正壓側有水，需要經(jīng)常通過(guò)補水門(mén)為正壓側補水，可見(jiàn)差壓式水位測量筒在真空微壓工況下使用時(shí)是有局限性的。
二、問(wèn)題的解決
選擇適用于真空工況下的液位測量裝置是解決現場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的根本辦法。經(jīng)過(guò)調研,我們選用了美國羅斯蒙特公司生產(chǎn)的1151LT法蘭式液位測量裝置，利用#l機組小修期間，對凝汽器水位測量系統進(jìn)行了改造。
1151型變送器是美國羅斯蒙特公司生產(chǎn)的智能變送器，它除了具有穩定、可靠、精度高和多種輸出協(xié)議的特點(diǎn)外，又針對一些特殊場(chǎng)合，如高溫、防腐、真空等工況的需要附加了遠傳膜片密封系統。1151型遠傳膜片密封系統由變送器、密封的遠傳膜片、填充液和毛細管組成。膜片通過(guò)配套法蘭與本體設備的法蘭安裝在一起，直接感受過(guò)程介質(zhì)的壓力變化。有彈性的膜片在過(guò)程介質(zhì)壓力的作用下產(chǎn)生變形，該變形由填充液通過(guò)毛細管傳遞到1151變送器的膜片上，使1151變送器壓敏元件上的感應膜片產(chǎn)生形變，并被轉換為4~20mA的電流信號或符合HART協(xié)議的數字信號，該信號正比于過(guò)程介質(zhì)的壓力。顯而易見(jiàn)，遠傳膜片系統不受工況環(huán)境的影響，因此可較好地解決真空工況下的水位測量問(wèn)題。
三、改造效果
葦湖梁發(fā)電有限責任公司#1機凝汽器水位測量系統經(jīng)過(guò)改造后，經(jīng)過(guò)凝汽器水位變化的全量程比對，與就地水位計基本相符，能較為準確地指示整個(gè)凝汽器水位的變化情況，為機組的安全運行打下了良好基礎，同時(shí)減輕了運行人員及熱工檢修人員的工作量。法蘭式液位測量裝置解決了凝汽器熱井水位長(cháng)期測量不準的難題，運行穩定可靠，屬于免維護的設備，是一種非常適用于現場(chǎng)真空工況下的測量裝置。
