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内装式冷凝装置在汽包水位测量中的应用

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成果主要完成人

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项目概况

立项背景:七台河电厂汽包水位测量装置采用的是外置式单室平衡容器下的参比水柱形成差压来测量,此类型的的测量方式存在的主要问题是无法解决参比水柱温度变化影响差压水位计的测量结果,而且影响较大。目前国内外最常用汽包水位测量装置也是采用此方法。 汽包水位与差压之间不是一个单变量函数关系,更不是一个线性函数关系;饱和水密度和饱和蒸汽密度的变化将影响测量结果,而饱和水密度和饱和蒸汽密度与汽包压力有一定的函数关系。因此,汽包压力的变化将影响差压水位计的测量结果。此外重要的是参比水柱温度变化同样也会影响差压水位计的测量结果,而且影响较大。如果参比水柱的设定温度值为40℃,当其达到80℃时,其水位测量附加正误差33.2mm;当参比水柱温度达到130℃时,其水位测量附加正误差高达108mm。综上,汽包内水欠饱和及参比水柱温度对差压信号相对误差的影响都是不可忽略的。在实际运行中汽包水位测量系统,三个差压式水位计相互之间的偏差稳态时超过30mm,瞬态时最大超过100mm,而且三个水位测量值变化趋势不一致。与其他测量方式的水位计之间始终有较大偏差,偏差值最大达100mm,已经对机组的安全运行造成影响。而内置式冷凝装置在汽包水位测量的应用较好解决了以上问题。 主要做法:拆除老式外置平衡容器,利用原来的取样孔位置,不对汽包进行开孔,将3台内置式冷凝装置安装在汽包内,测量管道取压方式及变送器全部更新。3台内置式冷凝装置各带一台差压变送器,差压信号引入DCS,并分别作压力补偿,汽包压力变送器采用三选中值对内置式冷凝装置测量的水位值进行压力补偿。 根据内置式冷凝装置水位补偿公式,把内置式冷凝装置安装尺寸参数和饱和水密度、饱和汽密度函数,代入差压水位计补偿公式,可在DCS完成水位补偿公式组态。 功能效果:汽包水位测量系统安装调试合格后投入运行,各水位计相互之间的偏差稳态时不超过30mm,瞬态时不超过50mm。起炉即实现汽包水位保护可靠投入。汽包水位测量系统投运效果良好,其安全性、可靠性、准确性有了明显提高,达到了改造效果。 创新亮点:1、可以在汽包本体不开孔的情况下,利用原来的开孔进行安装。2、很好克服了参比水柱温度变化对汽包水位测量的影响。3、消除了外界温度对平衡容器的影响,从而影响水位测量值。4、在机组启动时汽包水位保护即可正常投入。 实施应用前后效果(益)情况:实施前汽包水位测量系统,三个差压式水位计相互之间的偏差稳态时超过30mm,瞬态时最大超过100mm,而且三个水位测量值变化趋势不一致。与其他测量方式的水位计之间始终有较大偏差,偏差值最大达100mm,已经对机组的安全运行造成影响。实施后内置式冷凝装置式汽包水位测量系统安装调试合格后投入运行,各水位计相互之间的偏差稳态时不超过30mm,瞬态时不超过50mm。起炉即实现汽包水位保护可靠投入。汽包水位测量系统投运效果良好,其安全性、可靠性、准确性有了明显提高,达到了改造效果。汽包3套内装式冷凝装置(差压水位计)显示趋势做在DCS系统画面上,3条线几乎重合。与其他形式的水位测量装置之间的偏差在30mm以内,有了的保证了机组的安全稳定运行。按25项反措规定当水位测量装置偏差达30mm,要查明原因,当一种形式的水位计故障时要立即停机处理,每年可增效120万元。 推广价值及范围:此种类型的汽包水位测量装置可以应用于所有采用了外置式平衡容器的汽包水位测量装置