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  电力 > eja110a用于汉川电厂汽包水位测量    

eja110a用于汉川电厂汽包水位测量

      目前汉川电厂300mw机组主要的水位测量装置有就地云母水位计、就地磁性翻板水位计、电接点水位计、浮筒式液位开关。以eja110a变送器为核心的差压式水位测量装置等。就其性质而言,云母水位计、磁性翻板水位计属于就地显示仪表,具有"眼见为实"的特点; 电接点水位计属于远方显示仪表; 浮筒式液位开关用于远方联锁开关量控制;eja110a差压式水位测量装置用于远方模拟量显示和自动控制。就其测量精度而言,eja110a差压式水位测量装置较前几种测量装置精确得多,汉川电厂目前使用的eja110a变送器的精度为0.25级,在测量1000mm水位时的误差只有2.5mm。
      eja110a差压式水位测量装置的一个突出优势,是将水位实时信号转化为4~20ma模拟信号向远方传输,信号处理方便。特别是随着dcs系统的广泛应用和发展,eja110a差压式水位测量装置与dcs系统高效结合,使得该装置己不仅仅用于显示和模拟量自动控制,而且具有逐步取代浮筒式液位开关而承担保护功能的趋势。汉川电厂4台300mw机组的汽包水位高低mft保护信号。除氧器水位高低信号和高加水位高低信号就均来自eja110a差压式水位测量装置。因此,对eja110a压式水位测量装置递行更深入的研究,对大型火电厂的安全经济稳定运行具有重要的现实意义。

一、eja110a差压式水位测量装置的工作原理
1. eja110a差压式水位测量装置的组成
    以汉川电厂锅炉汽包水位测量为例,其eja110a差压式测量装置组成简图如图1。


              
    从图1可看出,eja110a差压式水位测量装置主要由连通管、平衡容器。引压管、eja110a变送器组成。在对不同的对象进行测量时,其结构略有不同。
2.eja110a 差压式水位测量装置工作原理
    以图1锅炉汽包水位测量装置为例,汽包内的饱和蒸汽在凝结球(平衡容器,内不断散热凝结,平衡容器内的液面总是保持恒定,所以正压管内的水柱高度是恒定的,负压管的水柱高度则随着水位h而变化。因此由正负压引入口得到的差压信号为:
                

 


              式中    h——容器水位;
                         ρ1——平衡容器中水的密度;
                         ρ`——汽包压力下饱和水的密度;
                         ρ"——汽包压力下饱和汽的密度;
    由此式可知,当平衡容器的安装结构一定(即l确定)、汽包压力一定(p`、p"确定)及ρ1一定的条件下,正负压管的差压输出△p与汽包水位h呈反向线性关系,即水位越低,差压越大。
    正负压管的压力信号通过挤压eja110a 变送器中电容膜室的膜片,改变膜片间的距离,引起正负膜室电容的变化,即有下列线性关系:
                  (c1-c2)/(c1+c2)=k△p
                   式中c1、c2——正、负膜室电容;
                   k——比例系数。 
    eja110a变送器中的测量电路将差动电容量的变化转换成4~20ma dc电流信号,经控制电缆送至集控室。此时,eja110a变送器输出的4~20ma dc电流信号与汽包水位h呈反向线性关系,即水位越低,差压越大,4~20ma dc电流信号也越大。
    上述信号流程为: 水位高度信号h→正负压管的差压输出信号△p→l151差动电容信号→4~20ma dc信号→dcs系统。
    需要说明的是,在eja110a变送器进行检修后,为保证平衡容器液面的恒定,在机组运行初期,对于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位,均需通过手动灌水门向平衡容器灌水,水位信号才能得到正确测量;对于汽包水位变送器,只有当机组运行一段时间后平衡容器中充满凝结水时,变送器信号才恢复正常。

二、eja110a差压式7k位测量装置的现场安装
    eja110a差压式水位测量装置的安装涉及到取样管、平衡容器、连通管、截止门、变送器的选型、材质、安装尺寸等诸多方面。对于不同的测量对象和要求,安装方法各不相同,完全可以按照设计要求进行。现仅从正负取压管和eja110a变送器的连接方式进行分析。
    1.eja110a变送器的连接方式
    一般情况下,门筑变送器上标有h(高)和l(低)字样,前者表示高压侧,后者表示低压侧。三阀组与变送器连接后,人面对三阀组"若变送器左侧为h(高)、右侧为l(低),则称之为正安装;反之称为反安装。
    2. 正负取压管的连接方式
    一般情况下,将与平衡容器(或汽侧,相连的取压管称为正压管c或高压侧),与水侧相连的取压管称为负压管(或低压侧)。正压管与eja110a变送器的高压侧相连,负压管与eja110a变送器的低压侧相连,称之为正安装;反之称为反安装。
    当变送器零差压校验输出信号为4ma时:
    (1)若变送器和正负取压管均正安装或变送器和正负取压管均反安装,则水位越高,差压越小,变送器输出的电流信号越小,4ma对应满水;
    (2)若变送器和正负取压管一为正安装、另一为反安装,则水位越高,差压越小。变送器输出的电流信号越小,20ma对应满水。
    当变送器零差压校验输出信号为20ma时,以上情况正好相反。
    从实际情况看,变送器正安装和正负取压管的正反安装现象均存在。在具体安装时"应视对差压信号进行处理的装置的不同情况进行选择。

三、eja110a差压式水位测量回路德参数设置
     eja110a利差压式水位测量装置、信号传输电缆及dcs系统的组合是eja110a差压式水位测量回路的典型组成。其控制回路的参数设置包括eja110a变送器和dcs系统两部分。
    1.eja110a变送器参数设置
    目前,智能型eja110a变送器因具有体积小、安装校验方便。维护量少等特点己得到广泛应用。根据不同的需要,可以很方便地对eja110a利变送器进行零点量程调校。零点迁移、本机状态设置等。
    2.dcs系统参数设置
    dcs系统主要用于对差压式水位测量装置送入的4~20ma dc电流信号进行处理,并在crt上按照运行习惯要求进行显示。不同的dcs系统,其参数设置不尽相同。
    以汉川电厂#3机组#3高加水位测量(图2)为例进行说明。图中,平衡容器o点为高加正常水位,即crt显示零水位点(0mm); a点为高加满水位点,crt显示+300mm点;b点为高加低水位点,crt显示-300mm点。

 


            
    测量回路中:
    (1)取压管和变送器正安装,变送器的校验量程为0→600mm,对应输出电流为20→4ma,对应差压为-600mmh2o→0mmh2o,crt显示-300mm(无水)→+300mm(满水)。变送器校验时,零差压输出4ma,负压端加压。(或正压端抽压)至600mmh2o时。调整变送器输出为20ma。
    汉川#3机组使用的dcs系统为wdpf-ii型系统,其参数显示转换系数c1、c2计算如下:
   +300=c1×0.004+c2
   -300=c1×0.020+c2
    (2)若取压管和变送器正安装,变送器校验时零差压输出20ma,则负压端抽压(或正压端加压)至600mmh2o时,调整变送器输出为4ma。此时的对应关系为:电流为4→20ma,对应差压为-600mmh2o→0mmh2o,crt显示-300mm(无水)→+300mm(满水)。
    此时。dcs系统参数显示转换系数c1. c2应按以下公式计算:
    -300=c1x0.004+c2
    +300=c1x0.020+c2
    因此,取压管和变送器的安装、变送器的校验以信dcs系统参数的设置应该一一对应,否则会导致水位测量显示错误。若错误的测量结果进入调节和保护系统,将会引起严重后果。

四、差压式水位测量装置实际应用中的问题
    1.高加水位测量中的问题
    汉川#4机组#3高加水位测量示意图如图3。

 


                
    初始安装时,变送器量程为0→400mm,差压范围为-400mmh2o→0mmh2o,crt显示-200mm(无水)→+200(满水),对应电流值20ma→4ma。如由于差压变送器零点应为图3中的a点。那么,变送器的测量范围应为a点到c点。因为图中o点是高加实际的正常水位,即零水位,因此该变送器所测量的实际水位应为+300→-100mm。变送器输出12ma信号时,crt上显示0mm。当高加实际水位在正常水位o点时变送器输出16ma,crt显示-100。因此,在变送器的测量范围(a点到c点)中,crt显示值比实际偏低,当实际水位在c点以下时无法显示。
    若变送器量程为+100mm→+500,差压范围-400→0mmh2o,crt显示-200(无水)→+200mm(满水),对应电流值20ma→4ma。如上述分析可知,变送器的测里中点应为+300mm,即图中a点向下300mm处,该点即为同加止常水位点。因此,变送器的测量中点与实际零水位点重合,则该变送器在正常测量范围内显示值正确。当实际水位在+300mm→200mm及-300mm→-200mm时,无法显示。
    因此,应将变送器量程改为0mm→+600mm或-600mm→0mm。这样,即保证了正确显示,又扩大了测量范围。
    2.除氧器水位测量中的问题
    汉川电厂#1、#2机组除氧器水位测量装置有电接点、就地磁性翻板水位计、水位报警及保护液位开关。das水位变送器、ccs水位变送器,它们的显示零点不统一,量程和实际显示值不对应,与设计要求不符合。其中,das水位变送器、ccs水位变送器差压为0mm→1500mm,显示值3400mm→900mm,而实际应为3640mm→2140mm,示值偏低240mm。除氧器水位依靠此变送器进行调节,就使得除氧器水位偏高运行,水位高报警及保护的液位开关便容易误动。此外,给水泵跳闸信号也是由该变送器给出,所以水位低保护易拒动。
    为了使除氧器水位测量准确,按照设计要求,对电接点、就地磁性翻板水位计。水位报警及保护液位开关、das水位变送器。ccs水位变送器的零点进行统一。所有表计的显示零点为除氧器水箱几何中心线下1900mm处(除氧器设计零点)。ccs系统变送器量程改为:差压0mmh2o→1600mmh2o,显示值为3640mm→2040mm,电流20ma→4ma;取消水位高二值。高三值液位开关,其信号改由dcs系统给出。这样。就保证了除氧器水位调节和保护的可靠性。
    3.汽包水位测量申的问题
    汉川电厂#2炉汽包a、b侧差压水位计原安装情况如图4。

 


                
     经计算分析可知,当汽包水位为-381mm时。汽包水位低低mft保护动作,此时变速器检测到的差压为670.96mmh2o,已接近于变送器所能检钡至的最大差压664.5mmh20,裕量仅为 6.46mmh2o。若考虑安装、环境温度等误差的影响,贝汽包水位低低mft保护动作所需的差压会超过变送器所能检测到的最大差压,直接导致水位低保护拒动。
    因此,将差压水位计的水侧取样管孔位置向不移动60mm,使得水测取样点至汽包正常水位的距离为-460mm;同时保证汽侧取样管及凝结球安装位置不变。这样,低水位保护动作所需的差压与变送器所能检狈到的最大差压之间有26.9232mmh2o的裕量。与原安装的水位测量情况相比,裕量增大了20.46mmh2o,低水位保护可以正确动作。 

  eja110a型高性能差压变送器适用于测量液体、气体或蒸汽的流量以及液位、密度和压力,然后将其转变成4~20ma dc的电流信号输出。

 


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