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鍋爐暖風器疏水箱液位計測量方式的改造過程

發布時間:2021-01-18 09:45:28??點擊次數:693次

摘要:介紹了鍋爐暖風器疏水箱液位計由過去的單室平衡容器及差壓變送器的測量方式向智能式電容液位計測量方式的改造過程,與同行兄弟單位互相學習。
1、概述
錫林熱電廠2×300MW機組位于內蒙古自治區錫林浩特市境內,當地平均海拔高度988.5m,冬季最低氣溫達-42℃,夏季最高氣溫為+39℃。一期#1、2鍋爐(型號:HG-1056/17.5-HM35)是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司采用美國ABB-CE公司引進技術設計制造的,配兩臺300MW空冷發電機組的亞臨界參數、一次中間再熱、自然循環汽包爐。設計燃用煤種為褐煤。在鍋爐的最大連續蒸發量1 056t/h時,機組電負荷為329.635MW;機組額定電負荷300MW時,鍋爐的額定蒸發量為1 007.85t/h。采用中速磨煤機直吹式制粉系統、四角切圓燃燒、固態排渣方式。過熱蒸汽溫度采用二級噴水減溫調節,再熱蒸汽溫度調節方式采用擺動燃燒器調節。鍋爐采用全鋼結構構架,高強螺栓連接,連接件接觸面采用噴砂處理工藝,提高了連接結合面間的摩擦系數,鍋爐為緊身封閉布置結構。
2、暖風器系統技術數據
2.1 暖風器規范
2.2暖風器疏水擴容器

2.3暖風器疏水泵
3、暖風器介紹
3.1 暖風器的作用及原理
為了提高進入空預器的二次風溫度,以減少由于大量冷風進入空預器的受熱面造成結露、積灰而產生腐蝕,在二次風空預器進口處A、B側各設置了一臺暖風器。在機組啟動階段,暖風器以輔助蒸汽為熱源,對二次風進行預熱,在正常運行時應切至機組的四級抽汽。從輔汽母管或四級抽汽來的蒸汽通過位于暖風器進口的調節閥后進入暖風器A、B,疏水排至暖風器疏水箱,在通過暖風器疏水泵回收至除氧器。
為了在投運暖風器的初期對暖風器進行充分的沖洗,設置了暖風器疏水直接排地溝的管路。暖風器投運時應先關閉疏水至疏水箱的回路,打開直接排地溝閥門,對暖風器和有關管道進行沖洗,防止暖風器內的雜質進入暖風器疏水箱。
暖風器投入后,暖風器內的雜質會造成疏水水質變差,因此暖風器疏水箱疏水直接排地溝。當暖風器內沖洗完成后,將暖風器的疏水由直接排地溝切至排疏水箱,對疏水箱進行沖洗,疏水箱疏水排地溝。對疏水箱沖洗完成,經化驗水質合格后,疏水可回收至除氧器。與所有的加熱器一樣,蒸汽在凝結過程中總會產生部分不凝結氣體,為防止不凝結氣體的積聚,在暖風器疏水箱的頂部至排汽裝置設置了排汽管路,通過排氣管路上的節流孔板同排氣裝置相連。在暖風器投運時應確保該回路暢通,以保證暖風器能正常疏水,提高暖風器的投運效果。
3.2 暖風器在運行中易出現的問題
暖風器本身主要是因疏水不暢會導致內部積水,從而引發水擊、噪聲、振動等一系列問題,造成暖風器焊縫、漲接處開裂而泄漏。
暖風器疏水箱水位計的故障一方面可能會造成疏水箱的滿水甚至向暖風器的倒灌,造成暖風器水擊和振動的問題;另一方面可能會造成疏水箱無水,導致疏水泵空轉危害泵的安全。錫林熱電廠正是由于暖風器疏水箱液位計在運行中存在問題,才考慮拿出改造方案的。
4、暖風器疏水箱液位計改造
4.1 運行中存在的問題
用單室平衡容器及差壓變送器的測量方式時,由于平衡容器小,當運行工況發生變化時,變送器測得的液位波動很嚴重,使得暖風器疏水箱的液位調整一直不能投入自動運行,運行人員需要定時去就地查看水位,雖然沒有導致暖風器本身出現問題,但是加大了運行人員的工作量。為此提出改造暖風器疏水箱液位計。
4.2 原來的暖風器疏水箱液位測量方式介紹
自從機組投入運行以來,暖風器疏水箱液位一直采用的是單室平衡容器及差壓變送器的測量方式。
4.2.1 單室平衡容器及差壓變送器的測量方式介紹
4.2.1.1 單室平衡容器。單室平衡容器的任務是測量P-、P+兩側的壓力值送到差壓變送器。
4.2.1.2 差壓式變送器。差壓式變送器是大型火電機組上最常用的液位計。它是通過來自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上,通過膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器,經過放大等處理變為標準電信號輸出。
4.2.1.3 單室平衡容器的特點。優點:①測量偏差??;②信號穩定,跟隨及時,能及時的反饋容器內的真實水位;③壽命長。缺點:①受環境影響較大,參比水柱溫度不均勻,無法實時量化標定;②冬季、夏季,白天照射、環境風向等影響較大;③只有保證參比水柱溫度恒定,才能達到平衡容器的測量效果。
4.3 改造后的暖風器疏水箱液位測量方式介紹
經過改造,采用智能電容液位計來測量暖風器疏水箱液位。
4.3.1 智能電容液位計工作原理。電容式液位計是根據電容的變化來實現液位高度測量的液位儀表,電容式液位計的主要構件包括容式物位傳感器和檢測電容的線路。電容式液位計在測量時是將一根金屬棒探入被測量容器的溶液中,將金屬棒作為電容的一極,將容器壁作為電容的另一極。
電容式液位計在工作時,兩個電極之間分別處于兩種介質之中,而這兩種介質的介電常數肯定是不同的,液體的介電常數ε1和氣體的介電常數ε2之間存在一個差,這樣同一段距離中ε1與ε2的比例不同,加和的結果也不同。
電容式液位計測量時,假設ε1>ε2,那么當液位升高時,ε1占據的比例增大而ε2占據的比例減小,兩個電極之間的總的介電常數值也就會隨之增大,而電容量也就會相應增加,通過對電容量增加值的測算就可以得到液位高度值。
電容液位計的測量主要就是依賴兩個電極之間的電容量變化,也就是說電容液位計的靈敏度是取決于兩個介質氣體和液體的介電常數的差值。電容液位計的測量必須保證兩個介質的介電常數保持一致,否則介電常數的變化會直接導致誤差的產生。電容液位計的金屬棒電極都覆蓋有絕緣層,這樣可以避免因被測量介質具有導電性而產生的測量誤差和安全隱患。電容液位計的體積較小,適用于一些高壓介質的液位測量。電容液位計還具有遠傳和調節的配套功能。
4.3.2 智能電容液位計特點。它的主要優點為:傳感器無機械可動部分,結構簡單、可靠;精確度高;檢測端消耗電能小,動態響應快;維護方便,壽命長。缺點是被測液體的介電常數不穩定會引起誤差。電容式液位計一般用于調節池、清水池等的液位測量。
5、改造后的效果
改造后的液位測量,液位數據穩定準確,通過對PID控制器的參數調整,已經投入自動運行。通過改造,明顯減少了運行人員的勞動量,提高了工作效率。

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