孫紅波

摘 要：文章介紹石門電廠300MW機(jī)組差壓式水位計(jì)水位測(cè)量中存在的一些問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題分析問(wèn)題原因并提出問(wèn)題的解決方案。

關(guān)鍵詞：差壓式水位計(jì)；安裝；原理；故障處理

1 概述

大唐石門發(fā)電廠一期#1、#2機(jī)組分別于1996、1997年投產(chǎn)，鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠的HG-1021/18.2-540/540-WM10型亞臨界自然循環(huán)汽包爐（單爐膛、一次再熱。平衡通風(fēng)半露天布置。燃用混合煤，固態(tài)排渣，全鋼結(jié)構(gòu)。）

一期兩臺(tái)鍋爐的汽包分別安裝了兩套就地水位計(jì)（均實(shí)現(xiàn)控制室可監(jiān)視）：一臺(tái)雙色電接點(diǎn)水位計(jì)，一套磁性翻板水位計(jì)；三套差壓式水位計(jì)；一套差壓式高位水位計(jì)。其中#1機(jī)組汽包水位1、3安裝在汽包左側(cè)，汽包水位2安裝在汽包右側(cè)；#2機(jī)組汽包水位1安裝在汽包左側(cè)，汽包水位2、3安裝在汽包右側(cè)。

2 差壓式水位計(jì)的安裝

由于同一汽包多個(gè)平衡容器的汽連通管及容器安裝高度不一致，會(huì)使汽側(cè)取樣管的參比水柱高度不同（變送器均安裝在同一高度），從而造成三個(gè)汽包水位測(cè)量值之間存在較大偏差。解決的辦法是待鍋爐啟動(dòng)且熱膨脹穩(wěn)定后核對(duì)三個(gè)平衡容器的高度是否一致，并核對(duì)平衡容器與汽包幾何中心線（零水位線）間高度是否有變化，否則應(yīng)在DCS修正。

汽包水位計(jì)安裝位置數(shù)據(jù)是在鍋爐專業(yè)確定汽包兩端幾何中心線后，用長(zhǎng)度近30米的透明塑料管灌滿水并根據(jù)連通管原理，以汽包中心線作為為標(biāo)準(zhǔn)水位，在水位穩(wěn)定在汽包中心線時(shí)水管另一端水位即為測(cè)量筒與汽包幾何中心線等高點(diǎn)，根據(jù)該點(diǎn)與測(cè)量筒測(cè)量有效范圍的中心點(diǎn)距離即為汽包正常水位距汽包中心線之間的距離。

差壓式水位計(jì)是通過(guò)把水位高度的變化轉(zhuǎn)換成差壓的變化來(lái)測(cè)量水位的。國(guó)內(nèi)外最常用的是通過(guò)單室平衡容器下的參比水柱形成差壓來(lái)測(cè)量汽包水位。

單室平衡容器的安裝應(yīng)滿足平衡容器垂直安裝，安裝標(biāo)高及與其配合的正、負(fù)取壓口的距離應(yīng)保證汽側(cè)向汽包測(cè)1：100的傾斜度，水側(cè)向取樣管側(cè)1：100的傾斜度。

3 運(yùn)行中差壓式水位計(jì)故障原因及分析

影響鍋爐汽包水位偏差的因素主要有以下幾點(diǎn)：（1）鍋爐負(fù)荷因素影響水位變化。在鍋爐負(fù)荷的變化幅度和變化速度都很大時(shí)，則“虛假水位”的現(xiàn)象就比較明顯。（2）若差壓變送器不準(zhǔn)確，則在運(yùn)行中將無(wú)法判斷汽包水位的真實(shí)性。若差壓變送器汽側(cè)取樣管堵塞或泄漏時(shí)，則水位表指示偏高；若差壓變送器水側(cè)取樣管堵塞或泄漏時(shí)，則水位表指示偏低。若平衡閥泄漏時(shí)，則水位指示偏高。（3）如就地汽側(cè)取樣口至單室平衡容器段實(shí)際安裝機(jī)械位置降低時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致就地參比水柱靜壓差減小改變量程，水位顯示就偏高。同時(shí)和差壓變送器及DCS邏輯中量程設(shè)置不一致也會(huì)導(dǎo)致參數(shù)顯示偏差。

下面就結(jié)合我廠幾起差壓式汽包水位測(cè)量時(shí)的故障進(jìn)行分析。

3.1 故障分析一

#1機(jī)組2008年12月23日，汽包水位差壓式水位計(jì)數(shù)值保持不變，且三套差壓式水位計(jì)均顯示滿量程?，F(xiàn)場(chǎng)檢查各差壓式水位計(jì)排污閥、正負(fù)壓測(cè)均無(wú)泄露。電接點(diǎn)水位計(jì)及磁性翻板水位計(jì)指示均正常。采用手持式紅外測(cè)溫儀，#1機(jī)組差壓式水位計(jì)取樣管溫度零下10°。

通過(guò)對(duì)差壓式水位計(jì)故障現(xiàn)象進(jìn)行判斷，差壓式水位計(jì)取樣管因溫度過(guò)低，導(dǎo)致取樣管結(jié)冰。根據(jù)《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》汽包水位測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)采取正確的保溫、伴熱及防凍措施，以保證汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的正常運(yùn)行及正確性。重新敷設(shè)伴熱裝置后，故障消除。

因此，在取樣管鋪設(shè)伴熱裝置后，應(yīng)確保伴熱裝置安裝滿足要求，同時(shí)投入同時(shí)退出，防止因水溫升高，水密度減少，測(cè)量水位差壓值減小，從而引起差壓水位計(jì)測(cè)量的不準(zhǔn)確性。并將伴熱帶檢查作為入冬前的常規(guī)安全檢查項(xiàng)目。

3.2 故障分析二

#1機(jī)組2013年8月7日，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中汽包水位1與汽包水位2、3一直偏差大報(bào)警（偏差達(dá)到100mm）。因汽包水位1與汽包水位3安裝在#1爐汽包左側(cè)。且對(duì)水位差壓變送器進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)數(shù)據(jù)合格。現(xiàn)場(chǎng)檢查各水位變送器排污閥、正負(fù)壓測(cè)均無(wú)泄露現(xiàn)象。經(jīng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行分析，在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)水位偏差大，而在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)水位偏差較小。通過(guò)對(duì)以上情況進(jìn)行分析，懷疑平衡閥在高壓情況下存在泄露情況，更換平衡閥后水位顯示正常。并結(jié)合機(jī)組開(kāi)停機(jī)機(jī)會(huì)定期對(duì)取樣管及平衡閥管道進(jìn)行沖洗，且更換質(zhì)量可靠的進(jìn)口三閥組。

3.3 故障分析三

#2機(jī)組2015年7月9日，機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中汽包水位1與汽包水位2、3一直偏差大報(bào)警（偏差達(dá)到100mm）。因汽包水位1安裝在#2爐汽包左側(cè)。對(duì)汽包水位運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，排除因鍋爐燃燒情況對(duì)汽包水位不利因素（因爐膛火焰中心高度位置的不同影響汽包水位左右側(cè)的偏差）。同時(shí)對(duì)汽包水位變送器進(jìn)行校驗(yàn)及更換，問(wèn)題依然無(wú)法解決。后對(duì)單室平衡容器進(jìn)行測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)汽包水位1比汽包水位2、3低100°。最后檢查發(fā)現(xiàn)因汽包水位1單室平衡容器冷凝水回流不暢，導(dǎo)致單室平衡容器溫度偏低。根據(jù)《DL/T 5190.5一2004 電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》水位計(jì)、水位平衡容器或變送器與汽包連接的取樣管，一般應(yīng)至少有1：100的斜度，汽側(cè)取樣管應(yīng)向上向汽包方向傾斜，水側(cè)取樣管應(yīng)向下向汽包方向傾斜。對(duì)取樣管進(jìn)行整改后，水位指示正常。同時(shí)定期對(duì)平衡容器進(jìn)行測(cè)溫檢查。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽包水位計(jì)是現(xiàn)代火電廠最重要的監(jiān)視儀表之一，其測(cè)量準(zhǔn)確與否直接影響汽包水位自動(dòng)調(diào)節(jié)或汽包水位保護(hù)。汽包水位過(guò)高，降低了汽包內(nèi)汽水分離器的分離效果，使供出的飽和蒸汽攜帶水分過(guò)多，含鹽量也增多。由于蒸汽濕度大，過(guò)熱蒸汽過(guò)熱度降低，這不但降低了機(jī)組出力，而且容易造成汽機(jī)末幾級(jí)葉片的水沖擊，造成軸向推力過(guò)大使推力軸承磨損；鹽量過(guò)多，使過(guò)熱器和汽機(jī)流通部分結(jié)垢，使機(jī)組出力不足且易使受熱面過(guò)熱而造成爆管。汽包水位過(guò)低，則破壞了鍋爐的汽水自然循環(huán)，致使水冷壁管被燒壞，嚴(yán)重缺水時(shí)還會(huì)發(fā)生爆管等事故。因此，通過(guò)總結(jié)汽包水位計(jì)曾經(jīng)出現(xiàn)的問(wèn)題，提出具體的防范措施，確保差壓式水位計(jì)能真實(shí)準(zhǔn)備反映水位的變化情況。

參考文獻(xiàn)

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