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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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EJA110A用于漢川電廠汽包水位測(cè)量

EJA110A用于漢川電廠汽包水位測(cè)量

2009/7/1 0:00:00

       目前漢川電廠300MW機(jī)組主要的水位測(cè)量裝置有就地云母水位計(jì)、就地磁性翻板水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)、浮筒式液位開(kāi)關(guān)。以EJA110A變送器為核心的差壓式水位測(cè)量裝置等。就其性質(zhì)而言,云母水位計(jì)、磁性翻板水位計(jì)屬于就地顯示儀表,具有"眼見(jiàn)為實(shí)"的特點(diǎn); 電接點(diǎn)水位計(jì)屬于遠(yuǎn)方顯示儀表; 浮筒式液位開(kāi)關(guān)用于遠(yuǎn)方聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)量控制;EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置用于遠(yuǎn)方模擬量顯示和自動(dòng)控制。就其測(cè)量精度而言,EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置較前幾種測(cè)量裝置精確得多,漢川電廠目前使用的EJA110A變送器的精度為0.25級(jí),在測(cè)量1000mm水位時(shí)的誤差只有2.5mm。
      EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì),是將水位實(shí)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)化為4~20mA模擬信號(hào)向遠(yuǎn)方傳輸,信號(hào)處理方便。特別是隨著DCS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置與DCS系統(tǒng)高效結(jié)合,使得該裝置己不僅僅用于顯示和模擬量自動(dòng)控制,而且具有逐步取代浮筒式液位開(kāi)關(guān)而承擔(dān)保護(hù)功能的趨勢(shì)。漢川電廠4臺(tái)300MW機(jī)組的汽包水位高低MFT保護(hù)信號(hào)。除氧器水位高低信號(hào)和高加水位高低信號(hào)就均來(lái)自EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置。因此,對(duì)EJA110A壓式水位測(cè)量裝置遞行更深入的研究,對(duì)大型火電廠的安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置的工作原理
1. EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置的組成
    以漢川電廠鍋爐汽包水位測(cè)量為例,其EJA110A差壓式測(cè)量裝置組成簡(jiǎn)圖如圖1。


              
    從圖1可看出,EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置主要由連通管、平衡容器。引壓管、EJA110A變送器組成。在對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí),其結(jié)構(gòu)略有不同。
2.EJA110A 差壓式水位測(cè)量裝置工作原理
    以圖1鍋爐汽包水位測(cè)量裝置為例,汽包內(nèi)的飽和蒸汽在凝結(jié)球(平衡容器,內(nèi)不斷散熱凝結(jié),平衡容器內(nèi)的液面總是保持恒定,所以正壓管內(nèi)的水柱高度是恒定的,負(fù)壓管的水柱高度則隨著水位H而變化。因此由正負(fù)壓引入口得到的差壓信號(hào)為:
                

 


              式中    H——容器水位;
                         ρ1——平衡容器中水的密度;
                         ρ`——汽包壓力下飽和水的密度;
                         ρ"——汽包壓力下飽和汽的密度;
    由此式可知,當(dāng)平衡容器的安裝結(jié)構(gòu)一定(即L確定)、汽包壓力一定(p`、p"確定)及ρ1一定的條件下,正負(fù)壓管的差壓輸出△p與汽包水位H呈反向線性關(guān)系,即水位越低,差壓越大。
    正負(fù)壓管的壓力信號(hào)通過(guò)擠壓EJA110A 變送器中電容膜室的膜片,改變膜片間的距離,引起正負(fù)膜室電容的變化,即有下列線性關(guān)系:
                  (C1-C2)/(C1+C2)=K△P
                   式中C1、C2——正、負(fù)膜室電容;
                   K——比例系數(shù)。 
    EJA110A變送器中的測(cè)量電路將差動(dòng)電容量的變化轉(zhuǎn)換成4~20mA DC電流信號(hào),經(jīng)控制電纜送至集控室。此時(shí),EJA110A變送器輸出的4~20mA DC電流信號(hào)與汽包水位H呈反向線性關(guān)系,即水位越低,差壓越大,4~20mA DC電流信號(hào)也越大。
    上述信號(hào)流程為: 水位高度信號(hào)H→正負(fù)壓管的差壓輸出信號(hào)△P→l151差動(dòng)電容信號(hào)→4~20mA DC信號(hào)→DCS系統(tǒng)。
    需要說(shuō)明的是,在EJA110A變送器進(jìn)行檢修后,為保證平衡容器液面的恒定,在機(jī)組運(yùn)行初期,對(duì)于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位,均需通過(guò)手動(dòng)灌水門(mén)向平衡容器灌水,水位信號(hào)才能得到正確測(cè)量;對(duì)于汽包水位變送器,只有當(dāng)機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后平衡容器中充滿凝結(jié)水時(shí),變送器信號(hào)才恢復(fù)正常。

二、EJA110A差壓式7k位測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝
    EJA110A差壓式水位測(cè)量裝置的安裝涉及到取樣管、平衡容器、連通管、截止門(mén)、變送器的選型、材質(zhì)、安裝尺寸等諸多方面。對(duì)于不同的測(cè)量對(duì)象和要求,安裝方法各不相同,完全可以按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行?,F(xiàn)僅從正負(fù)取壓管和EJA110A變送器的連接方式進(jìn)行分析。
    1.EJA110A變送器的連接方式
    一般情況下,門(mén)筑變送器上標(biāo)有H(高)和L(低)字樣,前者表示高壓側(cè),后者表示低壓側(cè)。三閥組與變送器連接后,人面對(duì)三閥組"若變送器左側(cè)為H(高)、右側(cè)為L(zhǎng)(低),則稱之為正安裝;反之稱為反安裝。
    2. 正負(fù)取壓管的連接方式
    一般情況下,將與平衡容器(或汽側(cè),相連的取壓管稱為正壓管C或高壓側(cè)),與水側(cè)相連的取壓管稱為負(fù)壓管(或低壓側(cè))。正壓管與EJA110A變送器的高壓側(cè)相連,負(fù)壓管與EJA110A變送器的低壓側(cè)相連,稱之為正安裝;反之稱為反安裝。
    當(dāng)變送器零差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為4mA時(shí):
    (1)若變送器和正負(fù)取壓管均正安裝或變送器和正負(fù)取壓管均反安裝,則水位越高,差壓越小,變送器輸出的電流信號(hào)越小,4mA對(duì)應(yīng)滿水;
    (2)若變送器和正負(fù)取壓管一為正安裝、另一為反安裝,則水位越高,差壓越小。變送器輸出的電流信號(hào)越小,20mA對(duì)應(yīng)滿水。
    當(dāng)變送器零差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為20mA時(shí),以上情況正好相反。
    從實(shí)際情況看,變送器正安裝和正負(fù)取壓管的正反安裝現(xiàn)象均存在。在具體安裝時(shí)"應(yīng)視對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行處理的裝置的不同情況進(jìn)行選擇。

三、EJA110A差壓式水位測(cè)量回路德參數(shù)設(shè)置
     EJA110A利差壓式水位測(cè)量裝置、信號(hào)傳輸電纜及DCS系統(tǒng)的組合是EJA110A差壓式水位測(cè)量回路的典型組成。其控制回路的參數(shù)設(shè)置包括EJA110A變送器和DCS系統(tǒng)兩部分。
    1.EJA110A變送器參數(shù)設(shè)置
    目前,智能型EJA110A變送器因具有體積小、安裝校驗(yàn)方便。維護(hù)量少等特點(diǎn)己得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)不同的需要,可以很方便地對(duì)EJA110A利變送器進(jìn)行零點(diǎn)量程調(diào)校。零點(diǎn)遷移、本機(jī)狀態(tài)設(shè)置等。
    2.DCS系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
    DCS系統(tǒng)主要用于對(duì)差壓式水位測(cè)量裝置送入的4~20mA DC電流信號(hào)進(jìn)行處理,并在CRT上按照運(yùn)行習(xí)慣要求進(jìn)行顯示。不同的DCS系統(tǒng),其參數(shù)設(shè)置不盡相同。
    以漢川電廠#3機(jī)組#3高加水位測(cè)量(圖2)為例進(jìn)行說(shuō)明。圖中,平衡容器O點(diǎn)為高加正常水位,即CRT顯示零水位點(diǎn)(0mm); A點(diǎn)為高加滿水位點(diǎn),CRT顯示+300mm點(diǎn);B點(diǎn)為高加低水位點(diǎn),CRT顯示-300mm點(diǎn)。

 


            
    測(cè)量回路中:
    (1)取壓管和變送器正安裝,變送器的校驗(yàn)量程為0→600mm,對(duì)應(yīng)輸出電流為20→4mA,對(duì)應(yīng)差壓為-600mmH2O→0mmH2O,CRT顯示-300mm(無(wú)水)→+300mm(滿水)。變送器校驗(yàn)時(shí),零差壓輸出4mA,負(fù)壓端加壓。(或正壓端抽壓)至600mmH2O時(shí)。調(diào)整變送器輸出為20mA。
    漢川#3機(jī)組使用的DCS系統(tǒng)為WDPF-II型系統(tǒng),其參數(shù)顯示轉(zhuǎn)換系數(shù)C1、C2計(jì)算如下:
   +300=C1×0.004+C2
   -300=C1×0.020+C2
    (2)若取壓管和變送器正安裝,變送器校驗(yàn)時(shí)零差壓輸出20mA,則負(fù)壓端抽壓(或正壓端加壓)至600mmH2O時(shí),調(diào)整變送器輸出為4mA。此時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:電流為4→20mA,對(duì)應(yīng)差壓為-600mmH2O→0mmH2O,CRT顯示-300mm(無(wú)水)→+300mm(滿水)。
    此時(shí)。DCS系統(tǒng)參數(shù)顯示轉(zhuǎn)換系數(shù)C1. C2應(yīng)按以下公式計(jì)算:

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