在热力发电厂机组运行过程中，凝汽器水位的正常与否关系到汽轮机的整体安全运行，因此凝汽器水位是电厂运行监测的主要参数之一。但是由于凝汽器运行时处于真空的特殊状态，长期稳定正确地测量它的水位十分困难，虽经热工测量人员多年的探索和努力，凝汽器水位测量不准这一难题已得到很好的解决，但仍然不尽人意，存在许多问题。本文主要阐述在贵州某电厂采用的另一种测量方法，此测量方式不同于传统的“差压测量”模式，具有安装简单，测量准确，系统维护工作量小等优点。

1 现有的典型测量方法

1．1 测量原理分析如图1所示，此图是典型的水位测量安装示意图。其测量原理为：凝汽器热井冷凝水形成的正压水位（Ho）由测量筒正压引水管送至差压变送器的正压侧，热井内的凝结水水位（H。）由负压引水管送至差压变送器的负压侧，我们由此可得以下的测量推导公式：

由于P+=P1gH2=P1gH1+pgH3

P一=P2gH0+P3g（H1一H0）+pgH3

所以 AP =P+一P一=P1gH1+pgH3一p2gH0一P3g（H1一H0）一pgH3= （P1一P3）gH1一（P2一P3）gHo

式中△P_ 凝汽器水位差压，Pa；

P+——正压侧压力，Pa；

P-— — 负压侧压力，Pa；

H1 ——凝汽器水位zui大测量范围，m；

H。——以zui低水位为基准的凝汽器水位高度，m；

P1 ，P2——测量筒内水的密度、凝汽器内水的密度，Kg／m ；

P1，P2——凝汽器内汽的密度、引压管内水的密度，Kg／m ；

g——重力加速度，m／s 。

图1 典型凝汽器水位测量安装示意图

在式中，如果P1，P2，P3，H 1恒定不变，则两侧引水管的压力差△P即代表了凝汽器热井水位，水位Ho的变化也就引起了压力差△P的变化。差压变送器将差压AP的变化值转换成相应的4～20mA电流信号的变化送人DCS进行监控，从而使我们能在控制室监测到凝汽器水位的变化情况。

1．2 存在的问题

（1）由于机组启动初期，凝汽器热井中无法形成足够的冷凝水充满正压引水管。因此，为了快速投人测量装置必须首先将水位测量装置通过一次门1切除，然后从测量筒9的加水丝堵1O，向正压引水管灌水，直至满水。从而保持H 恒定，快速投人测量。所以，机组启动初期，有一段时间是无法正确监测凝汽器水位的。

（2）凝汽器水位剧烈波动时，由于变送器距离取样点较远，而且在不同的真空状态下，水的比重和密度会发生变化，从而造成变送器测量的差压变化跟不上水位的快速变化，测量不准。同时也与就地水位计存在差异，所以运行人员有时还需监视就地水位计。

（3）由于测量装置的差压变送器8以及焊接门5、6、7安装在阴冷、潮湿、环境恶劣的凝结水坑中。因此，差压变送器和焊接门的使用寿命大打折扣，并且更换焊接门时需动用电、火焊，工作量巨大。同时，差压变送器与测量管路的连接为活动连接，易产生泄漏，造成测量不准。

2 新型测量方法

2．1 简介

此种新型测量方法，在贵州鸭溪电厂3号、4号机组的凝汽器水位测量上被运用。它主要是采用了久久仪表有限公司生产的Eclipse导波式雷达液位变送器（如下图所示）来进行液位的准确测量。

图2 Eclipse导波式雷达液位变送器外型图

Eclipse变送器所拥有的测量性能远远优于许多采用传统技术的变送器，它在工业上采用了*的45。角的双外壳设计，便于接线，编程和观察，同时外壳可360。旋转；液晶显示屏为两行八位，可通过玻璃外壳阅读；适用于所有液位测量和控制的应用场合，所包括的工况为：明显的挥发气体，泡沫，挂壁和洁垢表面波动，鼓泡或沸腾，高频装卸料，超低液位，介电常数或比重变化的介质应用场合；24VDC两线制回路供电，输出4～20mA，可与DCS通讯联接；万向探头接头可使安装在数分钟内完成；采用了导波管增强了信号，减少了因长距离、低介电常数液体减弱信号所引起的问题；工作的极限状态为：高温399 c（=，高压34．5MPa，介电常数为1．4。

2．2 工作原理

Eclipse导波雷达变送器采用了T2R（时域反射）原理。这种原理是由发生器产生一个沿导波杆（探头）向下传送的电磁脉冲波，当遇到比先前传导介质（空气或蒸发气）介电常数大的液体表面时脉冲被反射，用超高速计时电路地测量出脉波的传导时间，从而实现对液位的测量。

2．3 安装调试

Eclipse导波雷达变送器通常由两部分组成，一部分为传感器，一部分为导波探头（如图2所示）。这两部分通过NPT螺纹进行联接，分开进行运输。传感器和导波探头都具有多种型号规格，可满足不同场合使用。鸭溪电厂采用705型传感器+7EA型探头（长1．5m）组成Eclipse变送器进行凝汽器水位测量。

2．3．1 安装

Eclipse变送器测量凝汽器水位的安装示意图如下：

图3 新型凝汽器水位测量安装示意图

由图可知：安装测量装置时，首先必须用‘p80×4×1500 mm的不锈钢管制作一个安装立管，钢管两端封闭，上端制作成图（4）示样，用以连接安装导波探头。管壁上钻取两个∮20mm的孔，两孔必须处于同一水平面，相距l300 mm，然后用两截∮2O×3×250mm的不锈钢钢管与钻孔焊接在一起，zui后将焊好短管的立管与凝汽器热井取样出来的焊接门2对接焊接。

立管安装结束后，便可将长1500m导波探头插入立管中，然后在导波探头顶端的l”BSP螺纹上缠好生料带，用板手将导波探头与立管紧密联接好。探头安装完毕后，将传感器通过探头顶部的NPT螺纹与探头连接。至此，安装工作全部结束，在安装的过程中，必须注意以下几点：

（1）保护探头顶部连接的塑料帽在zui后安装传感器之前不要取走，以免高频头受潮或受到机械损伤；

（2）在传感器探头的连接上不要使用任何的密封粘合剂或TFE胶带，该连接使用厂供Viton环密封；

（3）注意保护探头顶部的高频连接干燥、清洁，必要时可用酒精擦拭，用棉签擦干；

（4）传感器和探头部分的连接，随手上紧后，再用扳手上紧1／4到1／2圈。

2．3．2 调试

Eclipse变送器安装完毕后，还不能正常投人使用，必须进行正确的调试，调试步骤分为：

（1）按照说明书接好电源，通电预热5分钟；

（2）打开液晶显示屏的仪表盖，可看见如左图所示的显示屏和仪表按键，仪表上电后，显示屏每5秒钟交替显示LEVEL（液位），uTPuT（％输出）和LOOP（环路电流）。

（3）根据凝汽器水位测量的具体参数要求，用仪表按键对变送器进行测量参数的设定，所需设定的参数和设定的步骤如图五框图所示。

（4）设定完成后，再仔细进行检查，确认参数无误后，盖上仪表盖，打开与凝汽器连接的仪表阀门，将Eclipse变送器投人测量。

3 总结

采用Eclipse导波式雷达变送器组成的凝汽器水位测量装置，在2006年使用以来，至今已有两年。在此期间，笔者多次跟踪调查了解，这种测量装置从未进行过任何调试和维护，一直都保持着较高的测量准确度，是一款真正的免维护测量装置，十分适用于真空状态下的水位测量。

通过这两年的观察对比，我们可以发现，这种测量方法，不仅在机组启动初期，可以快速监测凝汽器水位，而且对于凝汽器水位的剧烈波动也可以快速反应，直观准确的测量，克服了介质密度、比重变化的影响，已不亚于就地水位计的测量。同时，由于测量装置避开了恶劣的工作环境，设备使用寿命得到延长，经济性也很明显。这种方法基本达到了对凝汽器水位长期稳定准确测量的目的，减轻了运行人员和热工检修人员的工作量，保证了机组的安全可靠运行，值得大力推广运用。

仪表键使用方法：a使用↑和↓键在设定菜单中移动；b．需要改变参数时，按Enter键，显示中*行的zui后一个字母为感叹号时，用↑和↓键来改变参数的大小，然后再用Enter键来确定即可。注意!每次改变参数后，如果需要断电，须给仪表10秒钟的时间来刷新内部设置。