導波雷達液位計在電廠測量中遇見問題解決方案
發佈時間：2021-08-24 00:52:06
導波雷達液位計的原理及特點；導波雷達物位測量的原理；導波雷達物位計進行界面的測量不受負荷變化的影響，和真空變化的影響，具有老系統不能相比的界面測量效果導波雷達物位測量技術是微波物位計的種變型.是採用TDR時域反射原理進行工作。通常採用脈衝波方式工作，與微波物位計不同點在於微波脈衝不是通過空間傳播，而是通過一根(或兩根)從罐頂伸入，直達罐底的導波體傳播，導波體可以是金屬硬桿或柔性金屬纜繩，微波脈衝沿導波桿或纜繩外測向下傳播電磁脈衝波，當電磁波在被測物料表面上被反射將會沿著導波桿反射回去，被天線(壓電晶體)接收，由發射脈衝到接收到回波脈衝的時間差即可計算傳播的距離。它可以測量的範圍包括液體和固體物位.以及非導電液體與導電液體的分界面。
運行狀態及存在問題：運行中差壓變送器測量精度差。正常情況下，6號、7號和8號低壓加熱器和冷凝器在微負壓和負壓下運行。設備運行前，應將水注入測量平衡容器。增加勞動負荷。自投運以來，6、78低壓加熱器、凝汽器液位變送器存在諸多缺陷，主要是液位反饋到DCS畫面後液位偏高、不準確，液位隨真空度變化而跳躍。例如，7號低壓加熱器液位變送器的遠程值超出範圍，無法檢測水位並自動控制低壓加熱器疏水閥。目前，只有一個導波雷達液位計用於控制液位。如果導波雷達液位計發生故障，將無法遠程監控液位，實現低壓加熱器自動疏水，導致低壓加熱器滿水或失水事故，導致液位開關動作，強制退出低壓加熱器運行。直接影響機組給水熱經濟性，導致低壓加熱器退出，甚至威脅機組的安全穩定運行
設備進行改造方案及實施方法；在原#機組凝汽器水位取樣一次門後拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器，在取樣一次門後焊接安裝導波雷達液位測量筒和液位計3台，安裝位置在0米凝汽器原差壓測量裝置一次門後;在原6、7、8號低加水位取樣一次門後拆除原差壓變送器取樣管及差壓變送器，在取樣一次門後焊接安裝導波雷達液位。測量筒和液位計6台，安裝位置在64米原6、7、8號低加差壓水位變送器上下取樣一次門後。通過電纜線管配設及電纜走線，將原差壓變送器信號電纜，走至新裝導波雷達液位計接線並做迴路測試，供貨廠商技術人員到廠配合調試及技術支持。測量穩定性好，可排污排除雜質。真空情況對於導波雷達液位計測量無影響。
影響操作盤控制人員對6、7、8號機組低壓加熱器和機組凝汽器水位的監視和判斷，凝汽器和低壓加熱3的液位控制無法達到自動控制效果。差壓變送器液位不準確，偏差大。例如，凝汽器液位計上液位變送器三取二液位模擬信號，凝結水泵跳閘，直接導致機組主給水流量低低保護動作和機組MFT動作，導致機組停運。它對機組
導波雷達物位測量的特點；電磁波信號沿導波桿傳輸可消除假回波信號，減少信號的丟失。整個測量裝置無活動部件，無機械磨損。安裝調試方便；不受大氣情況和介質密度變化的影響。適用於高溫、高壓的物位測量，導波雷達液位計能做到耐高壓345MPa(20℃)，同時耐高溫高壓的可達到200℃(29MPa)、450oC(13.5MPa)。測量無“死區”精度高，全線性化。測量範圍從06m到30.5m。
安全和經濟運行構成威脅。存在問題造成的威脅；在機組運行過程中，如果採樣管線存在空氣、污垢或微洩漏，將直接影響測量精度，導致水位自動調節、水位保護失效、6號機組無法正常監測，7、8台低壓加熱器和#1台機組凝汽器，直接影響機組安全運行；機組運行過程中，若液位偏差較大，不易處理維護。在處理過程中，液位涉及到調節和保護，給維護工作帶來極大的不便和風險；低壓加熱器液位不準確影響液位自動調節。目前液位控制僅採用單導波雷達液位計。如果低壓加熱器液位波動或跳變，將影響液位調節閥的自動調節，導致機組水位波動，加熱效率和熱經濟性降低；凝汽器水位是過高還是過低，這將對汽輪機組本身的真空度產生一定的影響。在機組的經濟運行中，真空度是一個非常重要的參數。如果真空度降低，排汽壓力將升高，汽輪機總焓降將在一定程度上降低。如果進氣口不改變，裝置的壓力將下降到一定程度。如果要在真空下降時保持滿負荷運行模式，必須增加蒸汽流量，這可能導致汽輪機前幾級超負荷清洗。如果真空度嚴重惡化，排氣室溫度會升高到一定程度，導致機組中心發生變化，產生較大的振動，這將嚴重影響發電機組的運行安全
真空環境下液位測量方法介紹6號水位差壓式液位計的測量原理和方法，這裡簡要介紹10271號機組7、8號低壓加熱器及凝汽器：1號機組6、7、8號低壓加熱器及#1號機組凝汽器容器型式測量的一般原理包括以下差壓計算公式△ 642（P2+ph1g）-（P1+pHg）；其中△ P為差壓變送器測得的差壓值，P為一定溫度和壓力下的水密度，G為重力加速度，P1和P2分別為負壓側和正壓側水平面上的空間壓力，h是容器中實際水位的高度，H1是參考水柱的高度；容器及其管道形成後，H1是固定的，P和P的空間壓力相等，只要始終連接。這樣，可以將上述壓差計算公式轉換為：△ P=PG（H1-H）；其中△ P可通過差壓變送器測量。P、 G和H1是已知的數字，利用現代計算機技術可以很容易地計算出H的值，即容器的實際水位。H=H1-△ PPG
電廠凝汽器和低壓加熱器的液位測量方法；凝汽器和低壓水位是火電機組中非常重要的參數。在火力發電廠，凝汽器和低壓水位的測量根據三套設計和安裝的水位測量系統進行。每個系統包括兩個一次閥，包括正負壓側的取樣管、三閥組中的兩個二次閥、注水管上的一個注水閥和差壓變送器上的兩個排污閥，共包括八個手動閥和兩個接頭。在三套水位測量系統中，配置是冗余的，系統之間通常存在10 cm到30 cm的誤差，這與本地玻璃水位計指示的實際水位相差很大，尤其是在機組啓動和停止時，導致中控室操作人員對凝汽器水位監測不準確，對機組的安全運行非常不利。維修人員經常需要進行長時間的維修。忙碌了很長一段時間後，不容易調整。一旦冷凝器真空波動或取樣管道稍微振動，之前所有的努力都白費了
測量異常原因分析；通過理論分析以及實際的檢查，上面描述的凝汽器進行水位測量的時候存在問題的原因主要包含了下面幾點：進行水位測量的時候受到正壓側水封的影響比較大；一般情況下，凝汽器的水位正壓側取樣管的取樣口和凝汽器冷凝區比較的靠近，若是在不正常運行的時候，沒有經過冷凝的蒸汽便會進入到正壓側取樣管的水平段中去。並且由於管徑比較的小，或者是管道內部有雜質或者臟物，管道內部的蒸汽在冷凝結束之後不會流回到凝汽器中去，而是在水平段位置形
成水封，這會對水位測量造成一定的影響；
系統洩漏會對水位測量造成一定的影響；注水管道是在凝結水泵出口引出的，其壓力接近3MPa，若是注水閥門中出現點的內漏，那麼正壓側壓力便會有定的增加，或者其會充滿正壓側取樣管的水平段，進行水位測量的時候，其數值和正常數之比，便會比較的低。在機組運行的時候，凝汽器的狀態應該是真空的，其真空應該超過-90KPa以往的測量系統包含了八個手動的閥門和兩個活接頭，經常需要注水或者排污，並且手動閥門使用的過程中，很容易導致洩漏的出現，其中任何一個閥門出現點點的洩漏，都會給水位測量造成嚴重的影響。真空波動會對水位測量造成影響；真空波動會影響到正壓側水平面，若是短時間內出現真空升高迅速的情況，那麼正壓側水平面便會出現降低的情況若是出現管道洩漏，那麼影響會更加的大此外，在進行水位測量的時候還會受到熱力系統的水的熱膨脹以及汽水損失的影響。
國內電廠技術交流結果；寧海電廠、台山電廠等國產兄弟企業，及其他電廠改造成功案例。並已經將本廠#機組凝汽器液位變送器3支更換為導波雷達液位計，測量準確性得到了提高，且日常維護量小;通過與導波雷達液位計一些技術**人員溝通，在其他電廠及現場實際應用效果較好，可行性高，可確保改造後的液位監測效果。
雷達波液位計改造總結；液位計經改造後，能較準確的測量機組6、7、8號低加及凝汽器水位，便於運行監盤人員監視液位。保證機組安全、穩定運行。能提高設備自動投入率，提高自動調節品質，從而優化設備運行，保證低加液位正常，符合設計要求，低加液位控制正常，凝汽器液位控制正常，可以保證凝汽器真空適合穩定，提高低加熱效率，提高給水溫度，從而節約機組燃煤成綜上所述，以上方案在穩定性和應用性較適合，對於現場低加及凝汽器穩定提供了可靠保障，有利於機組運行的安全性、穩定性及經濟性。另外可減少日常維護量及維護時間，節約保養廠日常維護人力及物力成本。
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