摘要:簡述了磁翻板液位計的結(jié)構(gòu)、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(yīng)用中出現(xiàn)的問題,并提出了使用中相的應(yīng)措施和注意事項,取得了很好的效果,保障了生產(chǎn)的穩(wěn)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(tuán)有限公司生產(chǎn)的純?nèi)济簹猓ǜ郀t煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)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(chǎn)的CC50/N60-8.83/2.17/0.98型抽凝式汽輪機發(fā)電機組,其凝汽器熱井使用側(cè)裝式磁翻板液位計來對內(nèi)部液位進(jìn)行測量和監(jiān)控。
1磁翻板液位計簡介
1.1結(jié)構(gòu)
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(biāo)尺組成)、磁浮子、連接法蘭、底部法蘭和排污閥等組成標(biāo)準(zhǔn)型的磁翻板液位計,另外,可通過在浮筒外加裝遠(yuǎn)傳變送器(干簧管變送器),構(gòu)成可以實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)輸出的遠(yuǎn)傳型磁翻板液位計。
1.2工作原理
磁翻板液位是根據(jù)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(nèi)的液位相等。當(dāng)容器內(nèi)的液位上下浮動時,浮筒內(nèi)的磁浮子也隨之上下浮動,當(dāng)液體上升時,磁浮子上移,磁浮子內(nèi)的磁鋼通過磁耦合傳遞到翻板指示器,驅(qū)動紅、白雙色小磁翻板轉(zhuǎn)動180°,即由白色翻動變成紅色;反之,當(dāng)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(nèi)介質(zhì)液位的實際高度,同時在面板標(biāo)尺上可讀得液位高度,浮筒底部的排污閥在清洗或調(diào)試時使用。遠(yuǎn)傳型磁翻板液位計也是應(yīng)用了磁性耦合作用原理,通過加裝在浮筒外的遠(yuǎn)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(xiàn)遠(yuǎn)傳電路的電阻變化,依次經(jīng)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(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維護(hù)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(shù)清晰直觀等優(yōu)點。
2磁翻板液位計在凝汽器中的應(yīng)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(jié)水泵的進(jìn)口管倒灌高度降低,凝結(jié)水泵進(jìn)口壓力降低,容易造成凝結(jié)水泵汽蝕和斷水,影響凝結(jié)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(xiàn)快速大幅度(20%~90%之間)的波動,現(xiàn)場磁翻板液位計同樣波動很大,檢查液位計過程中,發(fā)現(xiàn)在把上閘閥關(guān)死的過程中,液位波動逐漸降低,把上閘閥關(guān)死后,液位波動消失。但下閘閥關(guān)到一半,就無法關(guān)閉,經(jīng)過反復(fù)開、關(guān)閘閥,zui終把下閘閥關(guān)死。然后打開底部法蘭,發(fā)現(xiàn):磁浮子(PP材料)頂部有裂縫,磁浮子也進(jìn)水了。浮筒底部沒有負(fù)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(xiàn)象依舊。下閘閥剛開始關(guān)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(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象消失,液位測量恢復(fù)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(chǎn)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(xiàn)快速大幅度波動、顯示異常時,實際液位不可能出現(xiàn)這么大的波動,但是現(xiàn)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(zhuǎn)變紅、變白,說明浮筒內(nèi)部的磁浮子確實是在上、下快速運動,使遠(yuǎn)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(guān)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(fù)壓環(huán)境相互作用所致。即氣體從液位計底部進(jìn)入,帶動磁浮子上升,液位計上部與凝汽器的負(fù)壓(真空)環(huán)境相通,當(dāng)液位計內(nèi)部氣體穿破水面被負(fù)壓環(huán)境吸入后,由于體積變小而使磁浮子回落,如此反復(fù),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(xiàn)象消失的情況,也可以看出來是下閘閥存在密封不嚴(yán)、漏氣的問題[1]。
解決措施:對下閘閥進(jìn)行更換。另外在對磁翻板液位計進(jìn)行檢修的同時,還要對連接管路、閥門和法蘭進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)隱患,及時處理。負(fù)壓狀態(tài)下的磁翻板液位計發(fā)生大的波動現(xiàn)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(guān)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(xù)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(xiàn)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(xiàn)小幅度(10%~20%之間)的波動,且逐漸降低,現(xiàn)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(fā)現(xiàn)不銹鋼的磁浮子在焊接處磨損過多,有裂縫,有少量的水進(jìn)入磁浮子里面,更換同型號磁浮子后,故障現(xiàn)象消除,液位測量顯示恢復(fù)正常,生產(chǎn)恢復(fù)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(chǎn)的UHZ-25PC071T2H1200型磁翻板液位計,其磁浮子是不銹鋼材質(zhì)的圓柱型,且中間細(xì),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(yuǎn)傳變送器磁性耦合時,磁浮子會緊貼浮筒內(nèi)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(jìn)行檢修,清理磁浮子上附著的油污和鐵屑形成的雜質(zhì),其次,對磁浮子的磨損情況進(jìn)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(jù)被測介質(zhì)比重設(shè)計的,安裝方向要正確,要更換同型號的。
2)磁翻板液位計現(xiàn)場投用時,應(yīng)先打開上閥門,后打開下閥門,尤其是應(yīng)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(dǎo)致液位計無法使用,應(yīng)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(zhuǎn)。
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(zhì)。
4)不能用強磁鐵在浮筒外上、下拉動磁浮子進(jìn)行檢查.否則可能會導(dǎo)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(jié)語
磁翻板液位計既可以實現(xiàn)液位測量數(shù)值的現(xiàn)場就地顯示,又可以通過加裝遠(yuǎn)傳變送器,使測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳輸出,實現(xiàn)對液位的監(jiān)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(yōu)先選用的一種液位計。