对各种汽包水位测量系统的试验研究(2)

三、改造方案针对以上存在的问题，#2机组改造方案中采用了能在原理上有效避免传统的差压式水位计和联通式水位计的新型水位测量装置，并且在安装过程中解决了上述存在的问题，具体改造方案如下：将右侧两台老式单室平衡容器拆除，安装一台DNZ-20型汽包水位内装平衡容器和一台GJT高精度取样电极传感器；保留原一台老式单室平衡容器和一台就地云母水位计，以便改造完成后进行新老水位计的对比。将左侧电接点水位计和就地云母水位计拆除，安装一台DNZ-20型汽包水位内装平衡容器和一台WDP低偏差云母水位计。尽可能利用原一次截门和固定支架。具体配置如表1：改造后示意图如图4： 四、改造后的对比试验4.1起机阶段到300MW负荷实验通过实验曲线图可以看出，保留的#2差压水位计在不同负荷下偏差值不同，在启机和低负荷时，其显示值比新型水位计偏高，50MW时偏高50mm左右。随着负荷的升高，参比水柱的温度越来越高，与补偿公式中的参比水柱设定温度偏差越来越大，测量误差也越来越大，其显示值又比新型水位计偏低，当负荷升至120MW时保留的老式#2差压水位计比内装平衡容器偏低70mm左右，当负荷升至300MW时老式差压水位计比内装平衡容器偏低120mm左右(见曲线一)。为此，在DCS补偿公式中比照改后的差压水位计将显示结果修正+120mm。曲线一、起机升负荷时差压水位曲线(注：红色线为保留的#2差压水位计，HLValue为标尺处数据，日期为2009/10/14时，121MW时，比#3差压低76mm，比#1差压低71mm。)另外，保留的云母水位计由于安装0点下移了120mm，在冷态时保留的云母水位计比改造的这四台汽包水位计高120mm，随着负荷的升高，偏差逐步减小，满负荷时其显示值和新型水位计示值基本一致，偏差在20mm左右，但随着汽包内水位的升降其偏差值增大，尤其是在事故跳闸值附近偏差超过150mm。由曲线图可以看出，在起机和低负荷时，老式差压水位计显示值比内装平衡容器高，50MW时偏高50mm左右，随着负荷的升高，参比水柱的温度越来越高，与补偿公式中的参比水柱设定温度偏差越来越大，测量误差也越来越大，当负荷升至120MW时，老式差压水位计显示值比内装平衡容器低70mm，当负荷升至300MW时，老式差压水位计显示值比内装平衡容器低120mm。4.2253MW负荷时升降水位实验在机组253MW负荷时进行了水位升降实验，实验数据见表2。由表格数据可以看出：(1)改造后的新水位计之间的偏差在30mm以内，能准确反映实际水位。(2)老式云母水位计显示值比差压水位计偏低至少40mm,且偏差值随着水位增高而增大。(3)按照三取中作为真实水位，当实际水位在-87mm时，老式云母水位计比差压水位计低43mm；实际水位值在0附近时，老式云母水位计比差压水位计偏低44mm；实际水位在73mm时，老式云母水位计比差压水位计低78mm。(4)在接近或达到满负荷的时候，修正结果后的差压水位计2与差压1和差压3之间的偏差在允许范围内。五、结论及建议(1)基于实验对比，联通管式原理的汽包水位计显示的水柱值不仅低于锅炉汽包内的实际水位，而且受汽包内的压力、水位、压力变化速率以及水位计环境条件等诸多因素影响。固定端的下移0位安装“热补偿”方式，只能减小满负荷时0水位附近的测量误差，而从起机到满负荷过程中，传统联通云母水位计与实际水位始终存在误差，不能在所有工况下弥补水位误差。因此，长期以来，运行人员不管在什么情况下，都要求以上述联通管式水位计作为基准仪表，实际上存在很大的误区。(2)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。因此传统的水位测量系统要保证全工况、全范围保持水位一致是不可能的。各厂为使各水位计偏差小于30mm，采用云母水位计下移，修改DCS、或修改变送器等办法，这样只能使差压和云母在额定“零”水位时接近，埋下了事故隐患。(3)传统差压水位计和云母水位计存在较大的测量误差，尤其在特殊工况下测量误差更大，给运行人员造成误导，无法判断汽包水位的真实状况，增加了事故风险。(4)目前有很多电厂仍然把云母水位计作为汽包水位测量的基准表，对差压水位计结果进行盲目修正，使得汽包水位长期处于高水位或低水位运行，对机组经济性造成影响，同时带来存在保护误动、拒动的可能。