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液位变送器的误差及投用讨论

来源: 淮安润中仪表技科有限公司

2018/3/26 17:42:33 953

引见发电机组常用液位变送器的任务原理和投运办法,对机组实践运转中所呈现的测量误差停止剖析,做出处理方案。

 在全国各大发电厂中,自动化水平越来越高,而运用液位计测量、监视容器水位能否合理和,对机组运转的自动化投用及平安运转是相当重要的。比方凝汽器水位、锅炉汽包液位、加热器水位、除氧器水位等。在机组刚启动过种中,各种液位测量值变化的幅度和频率较大,会给运转人员的操作起到误导做用及影响自动化投入率。所以,对热工调试人员来说,正确调试和投运设备就显得十分重要了。在大型发电厂中,常用的液位计有电容式、差压式、投入式、浮子式、超声波液位变送器等 , 上面对一些典型的测量办法及原理停止剖析,举例阐明,在实践运用中遇到的成绩及投运进程引见。

2. 差压式液位变送器

2.1 任务原理

        差压变送器任务原理就是把液位不时变化的高度差转变成压力差,再经过二次转换,变成 4-20mA 模仿信号远传到 CRT,供运转人员监视。跟据下图,详细剖析、写出公式。

差压变送器任务原理图

依据压力计算公式可得如下计算式:

        P+=ρgL P- =ρ2gH+ρ1(L-H)g

所以,得出正负压侧差压计算式如下:

        P= P+ - P- =ρgL-〔ρ2gH+ρ1(L-H)g〕=gL ﹙ ρ-ρ1 ﹚ - gH ﹙ ρ2-ρ1 ﹚

        L:正负压侧取压点之间的间隔。 ρ:正压侧测量管内冷凝水密度。

        ρ2:被测量容器内水的密度﹙机组正常运转时﹚。

        ρ1:被测量容器内蒸汽的密度﹙机组正常运转时﹚。

        H:被测量水位的高度。

        所以,用下面的差压式变送器测量水位,精度较高,有利于机组在正常工况下停止水位调理,有利于热工控制投自动。普通多用于锅炉汽包水位、除氧器水位测量。但也有一定要素对其测量的度构成影响。

2.2 影响要素和处理办法

2.2.1 压力影响及处理方法

        机组启动或停运时,水位变化较大,同时被测容器内的压力也变化较大,当水位较高时,容器内的压力也较高,特别是负压则 P- 压力值变化很大,同时会惹起△ P 跟着变化,但是 ρ1和 ρ2 变化率是不一样的,而且变化方向相反,水位 H 降低时,P-随容器任务压力的下降而增大,△ P 就会减小,水位测量发作正误差。但是,水位 H 较低时,影响不是很大。处理方法如下:

        (1) 应用 DCS 功用停止自动补偿,依据任务压力与﹙ ρ2-ρ1﹚之间的关系,对输入的差压值停止修正计算,就是采用数字计算停止补偿。

        (2) 在正压则添加扩展容器与被测均衡容器联通,使正压侧头部一直坚持充溢饱和蒸汽,不时吸收饱和蒸汽冷凝时释放出来的气化热能,这样可以确保正压侧测量管内的温度与负压侧坚持温度分歧,不会招致温度相差太大,这样,就可以保证汽水密度变化率均衡。

2.2.2 温度影响及处理方法

        在大多电厂里,差压变送器的正负测量管路引出的都较长,常温下,测量管路向外散热快,且是离取压点越远,温度越低,惹起温度从上至下分部不均,招致压差转换偏向,水位显示根本上是偏低的。依据环境不同,影响也不同,在我国北方影响较小,但在南方,特别是夏季,影响特别分明,所以,只能对测量管路停止保温处置才干处理成绩。保温时应留意以下几点:

        (1) 在我国北方如广东,根本上不需求保温,一年四季温度较高,只需把差压变送器装置在保温箱中就行,设罝加热装罝,一但遇到天气突发降温,就投入加热装罝 ;(2) 在我国中部地域,要停止仪表管路保温,但是,千万不能把测量筒、扩展容器保温,否则蒸汽无法冷凝成水,招致测量水位输入不波动,CRT 显示跳变 ;(3) 在南方,如北京、宁夏等地,仪表管路一定要保温,而且要加装伴寒带,同时变送器要装置在保温箱中,保温箱内也要加装加热温控器。

2.3 冷态时的投用办法及留意事项

2.3.1 投用前确认正负压管路无穿插,一次阀、二次阀、排污阀全部封闭,均衡阀翻开。

2.3.2 对照双色水位计或磁翻板,找水位中心点地位、做好标志和记载。

2.3.3用卷尺测量实践量程,确保变送器量程设罝与CRT分歧。

2.3.4 一定要等容器冲洗完毕后,才干开端*次投运,防止水脏,堵死管路。

2.3.5 待容器满水后,先翻开正负压侧一次阀,再开排污阀,等排出的水洁净后,关排污阀,开二次阀,给测量管注水,此时,把正压侧变送器排气孔稍开一点,同时用工具轻击管路,增加气泡存于管路中。注水完毕后用万用表测质变送器输入电流,如与4mA 相差较大,阐明测量管水没注满,应持续注水。

2.3.6 测量筒假如有排气阀或孔,可人工注水。

2.3.7 从凝结水引一路管子连到测量筒的注水口,可波动自动注水(合适除氧器、凝汽器、高压加热器采用差压液位变送器测量时所用)。

2.3.8 待水注满后,封闭均衡阀,此时变送器已投运。让操作员给被测容器放水,若电流输入下降,阐明变送器投运成功。

2.3.9 机组运转进程中,留意巡检,确保排污阀、各接头衔接处无渗漏。

2.4 热态时的投用办法及留意事项

        机组运转时,特别是低温、高压下,液位常常会跳变、不准等状况,此时,就需重新投运变送器。首先要解除水位逻辑维护。

        2.4.1 液位显示跳变,普通可用以下办法消弭:

用小活口扳手,辨别把差压变送器正负排气孔渐渐翻开一点,停止排汽,可看到有白色、乳白色气泡流出。再对正负压侧停止排污,排污工夫不能太长,以免损坏阀芯。重新投运时,先投负压,再投正压,但距离不能太长,以免变送器感压元件或均衡阀阀芯损坏。

        2.4.2 液位显示偏向,能够缘由:

        (1) 测量管正、负压侧各衔接头或排污阀有渗漏 ;(2) 变送器感压单元损坏 ;(3) 变送器均衡阀阀芯损坏 ;(4) 变送器量程与 CRT 不分歧 ;(5) 零点飘移 ;(6) 信号回路绝缘下降。

2.5 实践投运案例

        北京草桥二期锅炉高、中、高压汽包液位采用 4 只差压变送器及一只双色水位计测量,变送器装置在汽包下一层保温箱内,当锅炉水冲洗洁净后,*次投用时(正负取压管都没有保温),变送器投用正常(这之前,正负压管路确认无穿插,对照双色水位计,水位中心点、量程等都已拉过程度、测量并做好记载)。但是渐渐的,水位开端偏向大。消缺时,发现部份排污阀关不死或内漏,处置后成绩处理。

        但在机组点火、升温升压后,水位开端跳变,重新投用,成绩照旧。重新反省管路,发现从取压点至排污阀一切管路全部保温(南方夏季气温低,业次要求管路保温),正压管水蒸汽无法顺利冷凝,招致水位跳变,撤除正压测量筒保温后成绩处理。

3. 电容式液位计

3.1 任务原理

        电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的上下的。它是一根金属棒拔出盛液容器内,金属棒作爲电容的一个极,容器壁作爲电容的另一极。两电极间的介质即爲液体及其下面的气体。由于液体的介电常数 ε1 和液面上的介电常数 ε2 不同,比方:ε1>ε2,则当液位降低时,电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因此电容量增大。反之当液位下降,ε 值减小,电容量也减小。

3.2 校验及投用留意事项

        电容式液位计次要是对液位的零点和满度对行标定,当容器液位爲零时,把电容式液位计输入信号设爲 4mA,对应零液位。把被

测容器注满液位,输入信号设爲 20mA,对应满液位。电容式液位计依据厂家及型号的不同,详细参数设罝也不同,只需严厉依据厂家材料设罝,正常投用时,测量是比拟的。

3.3 实践投运案例

        北京草桥项目二期,主油箱油位采用西门子消费的 E+H、型号FMI51 电容式液位计测量,开端没按要求标定,因主油箱注油、排油费事,且油位尺度不易掌握,只对油箱不爲零时停止标定,后果测量误差较大,zui初,我们做了一只小容器,容器内注满从油箱取来的光滑油,依照阐明书要求,把液位计放进容器内,模仿油箱油位标定零位和满度后成绩处理。

4. 完毕语

        经过以上对液位计的投用剖析、处理成绩的办法,证明所做的剖析和处理成绩的办法是正确的,对当前的任务起到了一定的自创做用,使今后的任务少走弯路。

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