爐汽包差壓式水位計測量異常分析及改進

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1、汽包差壓式水位計測量分析及改進一、概況北京巴布科克-威爾科克斯有限公司制造的B&W1025/1&44M塑鍋爐，為亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單汽包

2、'

3、然循壞水管式煤粉爐。其額定蒸發(fā)量為936.5t/h,繪人連續(xù)出力1004t/h;飽和蒸汽額定壓力為19.53MPa,最大連續(xù)出力時為20.5MPa;過熱蒸汽額定壓力為18.34MPa,最大連續(xù)出力時為18.44MPa。鍋爐共安裝冇6臺水位計，在汽包的爐后左、右側(cè)各安裝2臺單室平衡容器差壓式水位計、一臺云母水位計;左側(cè)差壓式水位計一臺用于滿水測量，一臺用于正

4、常水位測量;右側(cè)差壓式水位計兩臺均用于正常水位測量。爐后兩側(cè)相鄰的2個汽（水）側(cè)取樣孔中心距均為17.2m,而每側(cè)的2個汽（水）側(cè)取樣孔中心距均為380mm;汽包上所有水位計的汽側(cè)連通管與水側(cè)連通管分別距汽包中心線為335mm,且汽包的止常水位線（零水位線）與汽包兒何中心線重合。二、巴-威公司原設計平衡容器剖析1.結(jié)構(gòu)特點巴威公司原設計的平衡容器結(jié)構(gòu)如圖1。A、B為兩個等徑的三通接頭（320-20塑）。1、2為汽側(cè)連通管（D28X4,長分別為252、510）,3為冷凝筒（D133X16、高240）,4為

5、水側(cè)連通管（D28X4,長為482）,5為垂直連通管（DZ8X4,長為482）。不難看出，它與我國目前測量汽包水位所使用的單室平衡容器在結(jié)構(gòu)上存在著差異。汽側(cè)連通管與水側(cè)連通管之間有一根垂立連通管與二者相連，它與水側(cè)連通管的交點位于水側(cè)連通管的水平段上（水側(cè)三通接頭B）,而與汽側(cè)連通管的交點（汽側(cè)三通接頭A）低于汽側(cè)連通管的水平段（距汽包中心線130mm）。其技術(shù)特性為：正常水位時平衡容器輸出差壓Ap?=4.23kPa,平衡容器輸出故大差壓△%f6.35kPa。1.問題及原因分析當汽包水位在汽側(cè)三通接頭

6、A以下變化時，平衡容器輸出的差壓值與汽包水位成線性關(guān)系，這與一般的單?室平衡容器測量汽包水位的原理相同。而當汽包水位上升并淹沒汽側(cè)三通接頭A時，汽側(cè)連通管內(nèi)的飽和蒸汽至凝筒的管路上就不是連續(xù)的飽和蒸汽，而是由垂直連通管內(nèi)的飽和水將汽側(cè)連通管中的飽和蒸汽分為兩段，-?段與汽包相連，另一段與冷凝筒相連。由于汽側(cè)連通管內(nèi)形成水封，靠近冷凝筒側(cè)的汽壓隨溫度的降低而下降，平衡容器冷凝筒內(nèi)液面上所受的壓力小于汽包壓力（額定值19.53MPa）,且形成水封的時間愈長，冷凝筒液面上所受的壓力相對原來愈小，這時汽包壓力作

7、用于單室平衡容器正、負壓側(cè)的壓力值不相等，即正壓側(cè)小于負壓側(cè)。因此，單室平衡容器輸岀的差圧值就不僅僅是正、負壓側(cè)的靜差壓值,而且還增加了汽側(cè)連通管內(nèi)形成水封時汽包壓力作用于正、負壓側(cè)的差值。由于汽包壓力值和對較人，所以該差值（絕對值）遠遠大于單室平衡容器的靜差壓值（定性分析）。如果將一臺差壓變送器（按使用要求校驗好，量程為0?6.35kPa）接至平衡容器，將差壓變送辭正側(cè)接平衡容器的水側(cè)，負側(cè)接平衡容器的負壓側(cè)，再將差壓變送器的零點進行金程負遷移，在差壓變送器正常投入、鍋爐汽包用力升至額定、而汽包水位上

8、升至汽側(cè)三通接頭A時，差壓變送器所受的差壓值己經(jīng)超過其量程卜-限（OkPa）,其輸出的電信號就會以一定的速度沿"高水位〃的方向"飛升”。2.原設計平衡容器的工作原理由以上分析得知，當汽包水位指示異常時，汽包實際水位線正好為原設計的高水位保護動作值（130mm）o只要汽包實際水位高于130mm-指示值就出現(xiàn)異常，以一定的速度向其測量上限（+335mm）〃E升"，且水位與時間的函數(shù)為連續(xù)函數(shù)。若高水位保護的動作值在卜130mm~+335mm范圍內(nèi)，汽包水位保護必然動作。因此,原設計平衡容器的測量范圍應為-1

9、30mnr+335mmc三、改進方案1?改進原因高水位為+100mm,戢低水位為-lOOmnu不難看出，巴-威公司的平衡容器設計是正確的，而原高水位保護動作值+300mm沒冇實際意義。要想使汽包水位的保護設定值+300nini有實際意義，有必要對原有平衡容器2.改進方案為避免汽包水位升至一定高度時汽側(cè)水位天通管內(nèi)形成水封，以至在測量中發(fā)生"飛升"現(xiàn)彖，需將原平衡容器中的乖玄連通管去掉，使汽側(cè)連通管與水側(cè)連通管完全隔離;平衡容器應乖直安裝且與汽包的距離為450mm,如圖2所示?；蛘撸愎灾边B通管垂直且相交

10、于汽側(cè)連通管，交點位于汽側(cè)連通管的水平段上,使得汽側(cè)連大管向上、向汽包方向傾斜，水側(cè)連通管向下、汽包方向傾斜，斜度至少為1:100,如圖3所示。圖2平衡容器改進方案一朗3平衡容器改進方案二四、結(jié)束語改進后的平衡容器在測屋汽包水位時，只冇汽包水位的測量值等于爲水位保護的動作值時，高水位保護才能動作。由此可見，改進前、后的平衡容器在測量汽包水位時，其效果是不同的，各有特點。可見，巴—威公司原設計的平衡容器結(jié)構(gòu)新穎，它不但能測量汽包水位，而fl還