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磁翻板液位計在電廠凝汽器中的應用

摘要:簡述了磁翻板液位計的結構、工作原理和特點,分析了磁翻板液位計在電廠凝汽器熱井液位測量應用中出現的問題,并提出了使用中相的應措施和注意事項,取得了很好的效果,保障了生產的穩定運行。

引言

       邯鋼公司邯寶能源中心自備電廠的總裝機容量為180MW(3×60MW),鍋爐均為杭州鍋爐集團有限公司生產的純燃煤氣(高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣)NG-260/9.8-Q型鍋爐,汽輪機均為哈爾濱汽輪機廠生產的CC50/N60-8.83/2.17/0.98型抽凝式汽輪機發電機組,其凝汽器熱井使用側裝式磁翻板液位計來對內部液位進行測量和監控。

1磁翻板液位計簡介

1.1結構

       磁翻板液位計主要由浮筒、翻板指示器(由紅、白雙色小磁翻板和標尺組成)、磁浮子、連接法蘭、底部法蘭和排污閥等組成標準型的磁翻板液位計,另外,可通過在浮筒外加裝遠傳變送器(干簧管變送器),構成可以實現測量數據輸出的遠傳型磁翻板液位計。

磁翻板液位計結構

1.2工作原理

       磁翻板液位是根據連通器原理、阿基米德浮力原理和磁性耦合作用原理工作的,其連接法蘭分別與容器的上、下引管法蘭相連接,形成連通器,使容器和浮筒內的液位相等。當容器內的液位上下浮動時,浮筒內的磁浮子也隨之上下浮動,當液體上升時,磁浮子上移,磁浮子內的磁鋼通過磁耦合傳遞到翻板指示器,驅動紅、白雙色小磁翻板轉動180°,即由白色翻動變成紅色;反之,當液位下降時,雙色小磁翻板由紅色翻動變成白色,紅色小磁翻板和白色小磁翻板的分界處即為容器內介質液位的實際高度,同時在面板標尺上可讀得液位高度,浮筒底部的排污閥在清洗或調試時使用。遠傳型磁翻板液位計也是應用了磁性耦合作用原理,通過加裝在浮筒外的遠傳變送器(干簧管變送器)中的干簧管受磁浮子磁場的吸合來實現遠傳電路的電阻變化,依次經過處理后輸出一個隨磁浮子高度線性變化的4~20mA直流電流信號,上傳到PLC或DCS。

1.3特點

       磁翻板液位計具有:結構簡單、安裝方便、維護方便、密封性好、安全性高、可靠性高、較高的測量精度、測量范圍大和就地讀數清晰直觀等優點。

2磁翻板液位計在凝汽器中的應用

       凝汽器均為單殼體、對分雙流程、表面式,型號為N-4800-1。汽輪機在運行過程中,凝汽器熱井液位太高,淹沒冷管水管,減少了凝汽器的換熱面積,造成真空度降低,影響機組效率;液位太低,將會使凝結水泵的進口管倒灌高度降低,凝結水泵進口壓力降低,容易造成凝結水泵汽蝕和斷水,影響凝結水泵的正常運行。

       1號汽輪機上位機顯示凝汽器熱井液位出現快速大幅度(20%~90%之間)的波動,現場磁翻板液位計同樣波動很大,檢查液位計過程中,發現在把上閘閥關死的過程中,液位波動逐漸降低,把上閘閥關死后,液位波動消失。但下閘閥關到一半,就無法關閉,經過反復開、關閘閥,zui終把下閘閥關死。然后打開底部法蘭,發現:磁浮子(PP材料)頂部有裂縫,磁浮子也進水了。浮筒底部沒有負壓吸氣的跡象。更換磁浮子,打開上、下閘閥,把液位計重新投用后,故障現象依舊。下閘閥剛開始關不上,分析其存在漏氣的地方,就把下閘閥的壓蓋螺母、閥蓋螺母全部緊了一遍,發現故障現象消失,液位測量恢復正常。

       故障原因分析:1號凝汽器熱井選用淮安市三暢儀表有限公司生產的UHZ-25PC071T2H200型磁翻板液位計,在上位機顯示凝汽器熱井液位出現快速大幅度波動、顯示異常時,實際液位不可能出現這么大的波動,但是現場翻板指示器上的紅、白雙色磁性小翻板在大幅度、快速地翻轉變紅、變白,說明浮筒內部的磁浮子確實是在上、下快速運動,使遠傳變送器的輸出直流電流信號也大幅度的波動,從而形成了液位波動的假象。通過關閉磁翻板液位計的上閘閥后,液位波動停止,可以判斷為:磁浮子的上、下運動是由于氣、水混合物和負壓環境相互作用所致。即氣體從液位計底部進入,帶動磁浮子上升,液位計上部與凝汽器的負壓(真空)環境相通,當液位計內部氣體穿破水面被負壓環境吸入后,由于體積變小而使磁浮子回落,如此反復,造液位大幅度波動的假象和成磁浮子的損壞。從把液位計再次投用后,把下閘閥的壓蓋螺母、閥蓋螺母全部緊了一遍,故障現象消失的情況,也可以看出來是下閘閥存在密封不嚴、漏氣的問題[1]。

       解決措施:對下閘閥進行更換。另外在對磁翻板液位計進行檢修的同時,還要對連接管路、閥門和法蘭進行檢查,發現隱患,及時處理。負壓狀態下的磁翻板液位計發生大的波動現象時,分析和解決的步驟如:一是液位計顯示情況和上位機顯示波動一致,波動劇烈,首先關閉磁翻板液位計與測量容器的連接的上、下閘閥,同時觀察液位的波動情況,打開排污閥排污,同時繼續檢查液位計磁浮子本身是否有問題,如沒問題,就檢查液位計上、下絲堵及排污閥和連接法蘭處是否出現泄漏,同時通過改變上、下閘閥的開度,觀察液位計的波動情況。通過上述措施可確定液位計的好壞。二是檢查液位計的浮筒和連接引管的漏點情況。

電廠2號汽輪機凝汽器熱井液位出現小幅度(10%~20%之間)的波動,且逐漸降低,現場翻板指示器同步波動,但實際液位高于顯示液位,檢查磁翻板液位計,發現不銹鋼的磁浮子在焊接處磨損過多,有裂縫,有少量的水進入磁浮子里面,更換同型號磁浮子后,故障現象消除,液位測量顯示恢復正常,生產恢復正常。

       故障原因分析:2號凝汽器熱井液位選用淮安市三暢儀表有限公司生產的UHZ-25PC071T2H1200型磁翻板液位計,其磁浮子是不銹鋼材質的圓柱型,且中間細,兩頭粗,磁鋼為鋁鎳鈷500圓棒,形成的是以磁鋼水平面為中心的zui大磁力場,在磁浮子與翻板指示器、遠傳變送器磁性耦合時,磁浮子會緊貼浮筒內壁上下運動,造成磨損后日積月累,造成磁浮子磨破[2]。

       解決措施:首先,定期對磁翻板液位計進行檢修,清理磁浮子上附著的油污和鐵屑形成的雜質,其次,對磁浮子的磨損情況進行檢查,一旦磨損過多,提前更換,消除隱患,以免影響汽輪機正常運行。

3注意事項

       1)磁浮子是根據被測介質比重設計的,安裝方向要正確,要更換同型號的。

       2)磁翻板液位計現場投用時,應先打開上閥門,后打開下閥門,尤其是應用在壓力較高的場合,要緩慢地注入壓力,以防大差壓的作用,可能撞壞磁浮子,導致液位計無法使用,應使液體緩慢流入浮筒,觀察雙色小磁翻板,由白變紅逐個翻轉。

       3)磁翻板液位計在投用一段時間后,要定期檢修清理磁浮子上沾有的雜質。

       4)不能用強磁鐵在浮筒外上、下拉動磁浮子進行檢查.否則可能會導致磁浮子磁化而改變極性,或使磁浮子磁性減弱,無法正常工作。

4結語

       磁翻板液位計既可以實現液位測量數值的現場就地顯示,又可以通過加裝遠傳變送器,使測量數據的遠傳輸出,實現對液位的監測和過程的自動化控制,在高溫、高壓、耐腐蝕等場合的槽罐和容器液位測量中,可優先選用的一種液位計。

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