电站锅炉汽包水位测量研究进展

　　0　引言

　　近年来,随着火力发电机组的不断增加,电站锅炉汽包水位测量误差大和启动时不能正确投入水位保护的问题越来越突出,这一问题引起了国家主管部门的高度重视。2000年9月8日国家电力公司制定了《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》,其中增加了防止锅炉满、缺水等事故的重点要求。2001年12月21日又针对汽包水位测量系统专门颁发了《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定(试行)》。为此,近几年来,电站、仪器仪表生产单位及业内研究专家对锅炉汽包水位测量问题进行了较集中的研究,并取得了显著的成果。

　　1　锅炉汽包水位测量装置方面的研究进展

　　中国电机工程学会于2006年7月2日在北京组织召开了“锅炉汽包水位测量新技术研究与应用”技术鉴定会。会议上提出了在水位测量装置上具有代表性的新技术成果:汽包水位内置式电极传感器、汽包水位内装平衡容器、汽包水位高精度取样电极传感器、汽包水位低偏差云母水位计、汽包水位大量程全工况高精度电极传感器、汽包水位全量程单室平衡容器以及汽包与测量装置之间多测孔接管技术。

　　1.1　汽包水位内置式电极传感器

　　目前采用的标定汽包水位测量仪表的方法是在汽包内部安装取样管,通过取样分析汽、水的电导率来标定水位计,或大修时利用留在汽包内部的水痕迹线来检查汽包水位计的零点。这两种方法很粗糙且操作难度大,为此,出现了汽包水位内置电极传感器。汽包水位内置式电极测量装置如图1所示。

　　内置式电极测量装置是基于汽包内汽、水电导率的不同,通过安装在汽包内部多个电极,并采用二次仪表识别其电导率来测量水位。对于传统的电接点水位计来说,电极的存在增加了测量筒的散热。因此,对测量筒的保温要求较高,在保温不良的情况下,取样误差很大。而内置式电极测量装置的优点在于电极传感器在汽包内部直接感应汽包内的汽水界面,所以取样误差很小、测量很准确,可作为汽包水位测量的基准仪表[5]。

　　1.2　多测孔接管

　　以往有些锅炉汽包水位测量孔数量偏少,不能满足现今机组调节、保护、联锁、报警等多信号的需要。为此所研发的汽包与测量装置之间多测孔接管巧妙地为在役汽包增加水位测孔提供了改造手段。在原有水位测孔的基础上,不在汽包上重新开孔,即可增加几对相互独立测孔,并将原测孔移至汽包封头的最佳取样点,减小了取样干扰[4]。用汽包原有的在汽包封头处且内孔较大的就地测孔作为母孔取样过道,将新增取样管(如图2中的甲接管、乙接管)从母孔取样过道中插进汽包内部,在离母管取样口有一定距离的地点取样。多测孔接管上有母孔小接管和带有屏蔽稳流的增孔小接管,所增测孔与在汽包封头上直接开孔取样没有区别,能满足一次取样装置取样动态特性要求。该技术避开了在汽包壁上钻孔、焊接、热处理、金相检查等关键问题,不影响汽包强度、风险很小、施工方便、工期短、效果好。具体取样方式如图2所示。