導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在電廠測(cè)量中遇見問題解決方案
發(fā)布時(shí)間：2021-08-24 00:52:06
導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的原理及特點(diǎn)；導(dǎo)波雷達(dá)物位測(cè)量的原理；導(dǎo)波雷達(dá)物位計(jì)進(jìn)行界面的測(cè)量不受負(fù)荷變化的影響，和真空變化的影響，具有老系統(tǒng)不能相比的界面測(cè)量效果導(dǎo)波雷達(dá)物位測(cè)量技術(shù)是微波物位計(jì)的種變型.是采用TDR時(shí)域反射原理進(jìn)行工作。通常采用脈沖波方式工作，與微波物位計(jì)不同點(diǎn)在于微波脈沖不是通過空間傳播，而是通過一根(或兩根)從罐頂伸入，直達(dá)罐底的導(dǎo)波體傳播，導(dǎo)波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩，微波脈沖沿導(dǎo)波桿或纜繩外測(cè)向下傳播電磁脈沖波，當(dāng)電磁波在被測(cè)物料表面上被反射將會(huì)沿著導(dǎo)波桿反射回去，被天線(壓電晶體)接收，由發(fā)射脈沖到接收到回波脈沖的時(shí)間差即可計(jì)算傳播的距離。它可以測(cè)量的范圍包括液體和固體物位.以及非導(dǎo)電液體與導(dǎo)電液體的分界面。
運(yùn)行狀態(tài)及存在問題：運(yùn)行中差壓變送器測(cè)量精度差。正常情況下，6號(hào)、7號(hào)和8號(hào)低壓加熱器和冷凝器在微負(fù)壓和負(fù)壓下運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行前，應(yīng)將水注入測(cè)量平衡容器。增加勞動(dòng)負(fù)荷。自投運(yùn)以來，6、78低壓加熱器、凝汽器液位變送器存在諸多缺陷，主要是液位反饋到DCS畫面后液位偏高、不準(zhǔn)確，液位隨真空度變化而跳躍。例如，7號(hào)低壓加熱器液位變送器的遠(yuǎn)程值超出范圍，無法檢測(cè)水位并自動(dòng)控制低壓加熱器疏水閥。目前，只有一個(gè)導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)用于控制液位。如果導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)發(fā)生故障，將無法遠(yuǎn)程監(jiān)控液位，實(shí)現(xiàn)低壓加熱器自動(dòng)疏水，導(dǎo)致低壓加熱器滿水或失水事故，導(dǎo)致液位開關(guān)動(dòng)作，強(qiáng)制退出低壓加熱器運(yùn)行。直接影響機(jī)組給水熱經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)致低壓加熱器退出，甚至威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行
設(shè)備進(jìn)行改造方案及實(shí)施方法；在原#機(jī)組凝汽器水位取樣一次門后拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器，在取樣一次門后焊接安裝導(dǎo)波雷達(dá)液位測(cè)量筒和液位計(jì)3臺(tái)，安裝位置在0米凝汽器原差壓測(cè)量裝置一次門后;在原6、7、8號(hào)低加水位取樣一次門后拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器，在取樣一次門后焊接安裝導(dǎo)波雷達(dá)液位。測(cè)量筒和液位計(jì)6臺(tái)，安裝位置在64米原6、7、8號(hào)低加差壓水位變送器上下取樣一次門后。通過電纜線管配設(shè)及電纜走線，將原差壓變送器信號(hào)電纜，走至新裝導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)接線并做回路測(cè)試，供貨廠商技術(shù)人員到廠配合調(diào)試及技術(shù)支持。測(cè)量穩(wěn)定性好，可排污排除雜質(zhì)。真空情況對(duì)于導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量無影響。
影響操作盤控制人員對(duì)6、7、8號(hào)機(jī)組低壓加熱器和機(jī)組凝汽器水位的監(jiān)視和判斷，凝汽器和低壓加熱3的液位控制無法達(dá)到自動(dòng)控制效果。差壓變送器液位不準(zhǔn)確，偏差大。例如，凝汽器液位計(jì)上液位變送器三取二液位模擬信號(hào)，凝結(jié)水泵跳閘，直接導(dǎo)致機(jī)組主給水流量低低保護(hù)動(dòng)作和機(jī)組MFT動(dòng)作，導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。它對(duì)機(jī)組
導(dǎo)波雷達(dá)物位測(cè)量的特點(diǎn)；電磁波信號(hào)沿導(dǎo)波桿傳輸可消除假回波信號(hào)，減少信號(hào)的丟失。整個(gè)測(cè)量裝置無活動(dòng)部件，無機(jī)械磨損。安裝調(diào)試方便；不受大氣情況和介質(zhì)密度變化的影響。適用于高溫、高壓的物位測(cè)量，導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)能做到耐高壓345MPa(20℃)，同時(shí)耐高溫高壓的可達(dá)到200℃(29MPa)、450oC(13.5MPa)。測(cè)量無“死區(qū)”精度高，全線性化。測(cè)量范圍從06m到30.5m。
安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成威脅。存在問題造成的威脅；在機(jī)組運(yùn)行過程中，如果采樣管線存在空氣、污垢或微泄漏，將直接影響測(cè)量精度，導(dǎo)致水位自動(dòng)調(diào)節(jié)、水位保護(hù)失效、6號(hào)機(jī)組無法正常監(jiān)測(cè)，7、8臺(tái)低壓加熱器和#1臺(tái)機(jī)組凝汽器，直接影響機(jī)組安全運(yùn)行；機(jī)組運(yùn)行過程中，若液位偏差較大，不易處理維護(hù)。在處理過程中，液位涉及到調(diào)節(jié)和保護(hù)，給維護(hù)工作帶來極大的不便和風(fēng)險(xiǎn)；低壓加熱器液位不準(zhǔn)確影響液位自動(dòng)調(diào)節(jié)。目前液位控制僅采用單導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。如果低壓加熱器液位波動(dòng)或跳變，將影響液位調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致機(jī)組水位波動(dòng)，加熱效率和熱經(jīng)濟(jì)性降低；凝汽器水位是過高還是過低，這將對(duì)汽輪機(jī)組本身的真空度產(chǎn)生一定的影響。在機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中，真空度是一個(gè)非常重要的參數(shù)。如果真空度降低，排汽壓力將升高，汽輪機(jī)總焓降將在一定程度上降低。如果進(jìn)氣口不改變，裝置的壓力將下降到一定程度。如果要在真空下降時(shí)保持滿負(fù)荷運(yùn)行模式，必須增加蒸汽流量，這可能導(dǎo)致汽輪機(jī)前幾級(jí)超負(fù)荷清洗。如果真空度嚴(yán)重惡化，排氣室溫度會(huì)升高到一定程度，導(dǎo)致機(jī)組中心發(fā)生變化，產(chǎn)生較大的振動(dòng)，這將嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全
真空環(huán)境下液位測(cè)量方法介紹6號(hào)水位差壓式液位計(jì)的測(cè)量原理和方法，這里簡(jiǎn)要介紹10271號(hào)機(jī)組7、8號(hào)低壓加熱器及凝汽器：1號(hào)機(jī)組6、7、8號(hào)低壓加熱器及#1號(hào)機(jī)組凝汽器容器型式測(cè)量的一般原理包括以下差壓計(jì)算公式△ 642（P2+ph1g）-（P1+pHg）；其中△ P為差壓變送器測(cè)得的差壓值，P為一定溫度和壓力下的水密度，G為重力加速度，P1和P2分別為負(fù)壓側(cè)和正壓側(cè)水平面上的空間壓力，h是容器中實(shí)際水位的高度，H1是參考水柱的高度；容器及其管道形成后，H1是固定的，P和P的空間壓力相等，只要始終連接。這樣，可以將上述壓差計(jì)算公式轉(zhuǎn)換為：△ P=PG（H1-H）；其中△ P可通過差壓變送器測(cè)量。P、 G和H1是已知的數(shù)字，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以很容易地計(jì)算出H的值，即容器的實(shí)際水位。H=H1-△ PPG
電廠凝汽器和低壓加熱器的液位測(cè)量方法；凝汽器和低壓水位是火電機(jī)組中非常重要的參數(shù)。在火力發(fā)電廠，凝汽器和低壓水位的測(cè)量根據(jù)三套設(shè)計(jì)和安裝的水位測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行。每個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)一次閥，包括正負(fù)壓側(cè)的取樣管、三閥組中的兩個(gè)二次閥、注水管上的一個(gè)注水閥和差壓變送器上的兩個(gè)排污閥，共包括八個(gè)手動(dòng)閥和兩個(gè)接頭。在三套水位測(cè)量系統(tǒng)中，配置是冗余的，系統(tǒng)之間通常存在10 cm到30 cm的誤差，這與本地玻璃水位計(jì)指示的實(shí)際水位相差很大，尤其是在機(jī)組啟動(dòng)和停止時(shí)，導(dǎo)致中控室操作人員對(duì)凝汽器水位監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確，對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行非常不利。維修人員經(jīng)常需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的維修。忙碌了很長(zhǎng)一段時(shí)間后，不容易調(diào)整。一旦冷凝器真空波動(dòng)或取樣管道稍微振動(dòng)，之前所有的努力都白費(fèi)了
測(cè)量異常原因分析；通過理論分析以及實(shí)際的檢查，上面描述的凝汽器進(jìn)行水位測(cè)量的時(shí)候存在問題的原因主要包含了下面幾點(diǎn)：進(jìn)行水位測(cè)量的時(shí)候受到正壓側(cè)水封的影響比較大；一般情況下，凝汽器的水位正壓側(cè)取樣管的取樣口和凝汽器冷凝區(qū)比較的靠近，若是在不正常運(yùn)行的時(shí)候，沒有經(jīng)過冷凝的蒸汽便會(huì)進(jìn)入到正壓側(cè)取樣管的水平段中去。并且由于管徑比較的小，或者是管道內(nèi)部有雜質(zhì)或者臟物，管道內(nèi)部的蒸汽在冷凝結(jié)束之后不會(huì)流回到凝汽器中去，而是在水平段位置形
成水封，這會(huì)對(duì)水位測(cè)量造成一定的影響；
系統(tǒng)泄漏會(huì)對(duì)水位測(cè)量造成一定的影響；注水管道是在凝結(jié)水泵出口引出的，其壓力接近3MPa，若是注水閥門中出現(xiàn)點(diǎn)的內(nèi)漏，那么正壓側(cè)壓力便會(huì)有定的增加，或者其會(huì)充滿正壓側(cè)取樣管的水平段，進(jìn)行水位測(cè)量的時(shí)候，其數(shù)值和正常數(shù)之比，便會(huì)比較的低。在機(jī)組運(yùn)行的時(shí)候，凝汽器的狀態(tài)應(yīng)該是真空的，其真空應(yīng)該超過-90KPa以往的測(cè)量系統(tǒng)包含了八個(gè)手動(dòng)的閥門和兩個(gè)活接頭，經(jīng)常需要注水或者排污，并且手動(dòng)閥門使用的過程中，很容易導(dǎo)致泄漏的出現(xiàn)，其中任何一個(gè)閥門出現(xiàn)點(diǎn)點(diǎn)的泄漏，都會(huì)給水位測(cè)量造成嚴(yán)重的影響。真空波動(dòng)會(huì)對(duì)水位測(cè)量造成影響；真空波動(dòng)會(huì)影響到正壓側(cè)水平面，若是短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)真空升高迅速的情況，那么正壓側(cè)水平面便會(huì)出現(xiàn)降低的情況若是出現(xiàn)管道泄漏，那么影響會(huì)更加的大此外，在進(jìn)行水位測(cè)量的時(shí)候還會(huì)受到熱力系統(tǒng)的水的熱膨脹以及汽水損失的影響。
國(guó)內(nèi)電廠技術(shù)交流結(jié)果；寧海電廠、臺(tái)山電廠等國(guó)產(chǎn)兄弟企業(yè)，及其他電廠改造成功案例。并已經(jīng)將本廠#機(jī)組凝汽器液位變送器3支更換為導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，測(cè)量準(zhǔn)確性得到了提高，且日常維護(hù)量小;通過與導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)一些技術(shù)**人員溝通，在其他電廠及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用效果較好，可行性高，可確保改造后的液位監(jiān)測(cè)效果。
雷達(dá)波液位計(jì)改造總結(jié)；液位計(jì)經(jīng)改造后，能較準(zhǔn)確的測(cè)量機(jī)組6、7、8號(hào)低加及凝汽器水位，便于運(yùn)行監(jiān)盤人員監(jiān)視液位。保證機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。能提高設(shè)備自動(dòng)投入率，提高自動(dòng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，從而優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，保證低加液位正常，符合設(shè)計(jì)要求，低加液位控制正常，凝汽器液位控制正常，可以保證凝汽器真空適合穩(wěn)定，提高低加熱效率，提高給水溫度，從而節(jié)約機(jī)組燃煤成綜上所述，以上方案在穩(wěn)定性和應(yīng)用性較適合，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)低加及凝汽器穩(wěn)定提供了可靠保障，有利于機(jī)組運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性。另外可減少日常維護(hù)量及維護(hù)時(shí)間，節(jié)約保養(yǎng)廠日常維護(hù)人力及物力成本。
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