鍋爐差壓變送器量程按實(shí)際工況設(shè)定的必要性

 

 

本文shou先對(duì)常用的鍋爐汽包水位計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，然后針對(duì)我公司三期鍋爐實(shí)際重點(diǎn)分析了差壓法測(cè)量液位的原理及變送器參數(shù)設(shè)置中存在的不足，闡述了按實(shí)際工況設(shè)置參數(shù)的必要性和詳細(xì)的計(jì)算方法。

 

1 雙色水位計(jì)和電接點(diǎn)水位計(jì)的簡(jiǎn)單介紹雙色水位計(jì)用于就地顯示鍋爐汽包水位，是應(yīng)用#廣泛的就地水位計(jì)。

        雙色水位計(jì)是一個(gè)豎直玻璃管，上下分別與汽包的汽空間和水空間相連，采用U型管連通原理顯示水位，利用材料的光學(xué)特性使水汽兩部分分別呈現(xiàn)綠紅兩種顏色，以利觀察。

        雙色水位計(jì)使用可靠，顯示直觀，可通過(guò)攝像頭接至中控室，是比較理想的鍋爐水位計(jì)。

        電接點(diǎn)水位計(jì)是利用汽與水的導(dǎo)電率不同來(lái)測(cè)量水位，由于蒸汽導(dǎo)電率小、電阻大，電路不通，顯示燈不亮，而水的導(dǎo)電率大、電阻小，電路接通，顯示燈亮，水位高低決定了燈接通的數(shù)量，運(yùn)行人員就可根據(jù)顯示燈的數(shù)目來(lái)判斷水位的位置。

 

2 差壓水位計(jì)測(cè)量原理

        差壓式水位計(jì)的工作原理是在汽包水位取樣管上安裝平衡容器，利用液體靜力學(xué)原理使水位轉(zhuǎn)換成差壓，用引壓管將差壓信號(hào)送至差壓計(jì)，由差壓計(jì)顯示汽包水位。如圖1 所示為單室平衡容器測(cè)量汽包水位的示意圖，從汽包汽側(cè)取樣孔引一管至平衡容器，進(jìn)入平衡容器的飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，多余的水由于溢流原理自取樣管流回汽包，使平衡容器內(nèi)的水位保持恒定。因此，差壓變送器的負(fù)壓側(cè)由于平衡容器有恒定的水柱而維持不變，正壓側(cè)則隨著汽包水位的變化而變化，差壓變送器輸入差壓和輸出電流信號(hào)相應(yīng)變化，并將該電流信號(hào)遠(yuǎn)傳到控制室進(jìn)行顯示和控制。

 

3 當(dāng)前差壓變送器參數(shù)設(shè)置與實(shí)際工況之間的偏差

 

圖1所示為我公司熱電廠三期鍋爐汽包液位測(cè)量示意圖，差壓變送器采用的是橫河智能差壓變送器，汽包液位的的測(cè)量范圍為670mm，汽包實(shí)際運(yùn)行壓力為10.6MP，對(duì)應(yīng)的飽和水密度為678.38kg/m3。當(dāng)前差壓變送器參數(shù)是按照常溫常壓狀況（一個(gè)大氣壓、溫度為20 度左右、水的密度ρ=1000kg/m）3 設(shè)置的，參數(shù)值如下：

 

變送器的量程：

ρ×g×h=1000kg/m3×9.8m/s2×670mm=670mmH2O

變送器零點(diǎn)：

P+-P-

=ρ×g×H-ρ×g×（H+h）

=-ρ×g×h=-1000kg/m3×9.8m/s2×670mm

=-670mmH2O

變送器滿度：

P+-P-=ρ×g×（H+h） -ρ×g×（H+h） =0mmH2O

汽包水位零點(diǎn)（汽包中心線以下150mm）：

ρ×g×（H+185） -ρ×g×（H+h） =ρ×g×（185-670）

mm=1000kg/m3×9.8m/s2×485mm=-485mmH2O

下面我們來(lái)計(jì)算實(shí)際工況下（汽包壓力10.6MP，飽和水密度

ρ1=678.38kg/m3 ） 所對(duì)應(yīng)的參數(shù)值。

變送器量程：

ρ1×g×h=678kg/m3×9.8m/s2×670mm=454mmH2O

變送器零點(diǎn)：

P+-P-

=ρ1×g×H-ρ1×g×（H+h）

=-ρ1×g×h=-678kg/m3×9.8m/s2×670mm

=-454mmH2O

變送器滿度：

P+-P-=ρ1×g×（H+h） -ρ1×g×（H+h） =0mmH2O

汽包水位零點(diǎn)（汽包中心線）：

ρ1×g×（H+185） -ρ1×g×（H+h）

=-ρ1×g×485mmH2O=-678kg/m3×9.8m/s2×485mm

=-329mmH2O

從以上計(jì)算中看出，由于當(dāng)前變送器零點(diǎn)和滿度的設(shè)置跟實(shí)際工

況不符，差壓變送器顯示值與實(shí)際水位偏差較大，零水位時(shí)的偏差為

-485mmH2O--329mmH2O=-156mmH2O

 

同時(shí)，差壓變送器由于量程設(shè)定偏大帶來(lái)的覺(jué)對(duì)誤差變大將會(huì)導(dǎo)致變送器測(cè)量精度降低。

 

4 結(jié)論

        從以上的分析計(jì)算中看出，當(dāng)前差壓變送器按照常溫常壓狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置不僅造成差壓變送器顯示值與實(shí)際水位偏差過(guò)大，而且還會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的相對(duì)誤差變大、準(zhǔn)確度降低。鍋爐投自動(dòng)控制時(shí)，該液位測(cè)量誤差直接影響著鍋爐汽包三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的精度。鑒于此，對(duì)差壓變送器的參數(shù)按照工況實(shí)際進(jìn)行設(shè)置是很有現(xiàn)實(shí)意義的。