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應(yīng)用設(shè)計

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EJA110A用于漢川電廠汽包水位測量

EJA110A用于漢川電廠汽包水位測量

2009/7/1 0:00:00

       目前漢川電廠300MW機組主要的水位測量裝置有就地云母水位計、就地磁性翻板水位計、電接點水位計、浮筒式液位開關(guān)。以EJA110A變送器為核心的差壓式水位測量裝置等。就其性質(zhì)而言,云母水位計、磁性翻板水位計屬于就地顯示儀表,具有"眼見為實"的特點; 電接點水位計屬于遠方顯示儀表; 浮筒式液位開關(guān)用于遠方聯(lián)鎖開關(guān)量控制;EJA110A差壓式水位測量裝置用于遠方模擬量顯示和自動控制。就其測量精度而言,EJA110A差壓式水位測量裝置較前幾種測量裝置精確得多,漢川電廠目前使用的EJA110A變送器的精度為0.25級,在測量1000mm水位時的誤差只有2.5mm。
      EJA110A差壓式水位測量裝置的一個突出優(yōu)勢,是將水位實時信號轉(zhuǎn)化為4~20mA模擬信號向遠方傳輸,信號處理方便。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控制,而且具有逐步取代浮筒式液位開關(guān)而承擔(dān)保護功能的趨勢。漢川電廠4臺300MW機組的汽包水位高低MFT保護信號。除氧器水位高低信號和高加水位高低信號就均來自EJA110A差壓式水位測量裝置。因此,對EJA110A壓式水位測量裝置遞行更深入的研究,對大型火電廠的安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行具有重要的現(xiàn)實意義。

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


              
    從圖1可看出,EJA110A差壓式水位測量裝置主要由連通管、平衡容器。引壓管、EJA110A變送器組成。在對不同的對象進行測量時,其結(jié)構(gòu)略有不同。
2.EJA110A 差壓式水位測量裝置工作原理
    以圖1鍋爐汽包水位測量裝置為例,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,負壓管的水柱高度則隨著水位H而變化。因此由正負壓引入口得到的差壓信號為:
                

 


              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。
    正負壓管的壓力信號通過擠壓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、負膜室電容;
                   K——比例系數(shù)。 
    EJA110A變送器中的測量電路將差動電容量的變化轉(zhuǎn)換成4~20mA DC電流信號,經(jīng)控制電纜送至集控室。此時,EJA110A變送器輸出的4~20mA DC電流信號與汽包水位H呈反向線性關(guān)系,即水位越低,差壓越大,4~20mA DC電流信號也越大。
    上述信號流程為: 水位高度信號H→正負壓管的差壓輸出信號△P→l151差動電容信號→4~20mA DC信號→DCS系統(tǒng)。
    需要說明的是,在EJA110A變送器進行檢修后,為保證平衡容器液面的恒定,在機組運行初期,對于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位,均需通過手動灌水門向平衡容器灌水,水位信號才能得到正確測量;對于汽包水位變送器,只有當(dāng)機組運行一段時間后平衡容器中充滿凝結(jié)水時,變送器信號才恢復(fù)正常。

二、EJA110A差壓式7k位測量裝置的現(xiàn)場安裝
    EJA110A差壓式水位測量裝置的安裝涉及到取樣管、平衡容器、連通管、截止門、變送器的選型、材質(zhì)、安裝尺寸等諸多方面。對于不同的測量對象和要求,安裝方法各不相同,完全可以按照設(shè)計要求進行?,F(xiàn)僅從正負取壓管和EJA110A變送器的連接方式進行分析。
    1.EJA110A變送器的連接方式
    一般情況下,門筑變送器上標(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,人面對三閥組"若變送器左側(cè)為H(高)、右側(cè)為L(低),則稱之為正安裝;反之稱為反安裝。
    2. 正負取壓管的連接方式
    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壓管(或低壓側(cè))。正壓管與EJA110A變送器的高壓側(cè)相連,負壓管與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)變送器零差壓校驗輸出信號為4mA時:
    (1)若變送器和正負取壓管均正安裝或變送器和正負取壓管均反安裝,則水位越高,差壓越小,變送器輸出的電流信號越小,4mA對應(yīng)滿水;
    (2)若變送器和正負取壓管一為正安裝、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越小,20mA對應(yīng)滿水。
    當(dāng)變送器零差壓校驗輸出信號為20mA時,以上情況正好相反。
    從實際情況看,變送器正安裝和正負取壓管的正反安裝現(xiàn)象均存在。在具體安裝時"應(yīng)視對差壓信號進行處理的裝置的不同情況進行選擇。

三、EJA110A差壓式水位測量回路德參數(shù)設(shè)置
     EJA110A利差壓式水位測量裝置、信號傳輸電纜及DCS系統(tǒng)的組合是EJA110A差壓式水位測量回路的典型組成。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、安裝校驗方便。維護量少等特點己得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)不同的需要,可以很方便地對EJA110A利變送器進行零點量程調(diào)校。零點遷移、本機狀態(tài)設(shè)置等。
    2.DCS系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
    DCS系統(tǒng)主要用于對差壓式水位測量裝置送入的4~20mA DC電流信號進行處理,并在CRT上按照運行習(xí)慣要求進行顯示。不同的DCS系統(tǒng),其參數(shù)設(shè)置不盡相同。
    以漢川電廠#3機組#3高加水位測量(圖2)為例進行說明。圖中,平衡容器O點為高加正常水位,即CRT顯示零水位點(0mm); A點為高加滿水位點,CRT顯示+300mm點;B點為高加低水位點,CRT顯示-300mm點。

 


            
    測量回路中:
    (1)取壓管和變送器正安裝,變送器的校驗量程為0→600mm,對應(yīng)輸出電流為20→4mA,對應(yīng)差壓為-600mmH2O→0mmH2O,CRT顯示-300mm(無水)→+300mm(滿水)。變送器校驗時,零差壓輸出4mA,負壓端加壓。(或正壓端抽壓)至600mmH2O時。調(diào)整變送器輸出為20mA。
    漢川#3機組使用的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,變送器校驗時零差壓輸出20mA,則負壓端抽壓(或正壓端加壓)至600mmH2O時,調(diào)整變送器輸出為4mA。此時的對應(yīng)關(guān)系為:電流為4→20mA,對應(yīng)差壓為-600mmH2O→0mmH2O,CRT顯示-300mm(無水)→+300mm(滿水)。
    此時。DCS系統(tǒng)參數(shù)顯示轉(zhuǎn)換系數(shù)C1. C2應(yīng)按以下公式計算:

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