汽包水位监控保护测量系统改进

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1、汽包水位监控保护测量系统改进摘要:阐述汽包水位测量系统改进的必要性与实用性。多测孔接管技解决了限制测量装置冗余配置的测孔难题。汽包水位高精度电极传感器消除了电接点水位计严重负误差，使之可靠地用于监视主表和炉保护。介绍汽包水位监控保护测量系统改造设计思路、效果与经验。图1.改进前的监控保护系统1-普通电接点测量筒，2-电接点二次表，3-电接点报警仪，4-云母水位计，5-普通热套式平衡容器，6-差压变送器，7-双波纹水位计，8-厂家接管。　华能淮阴电厂为防止锅炉汽包满水和缺水事故，结合DCS改造，将670/13.7锅炉汽包水位陈旧的监控保护

2、系统改进为准确、完善、可靠的一流系统。1.汽包水位原监控保护测量系统问题1.1保护与自调信号系统问题改进前监控保护系统见图1。满、缺水停炉保护、水位高低联锁及热工报警信不是"三取二"而是"一取一"、"二取二"、"三取三"判断逻辑，可靠性低。图3、4自动调节系统信号不是"三选中"冗余信号系统，图2自调"三选中"设计也不是严格意义上的从取样端彼此独立的三重信号冗余。1.2汽包水位测孔问题　　《电力工业锅炉压力容器监察规程DL612-1996》要求，水位测孔"数量应满足监控的需要"，"水位表应分别与汽包连接"。而图1由于汽包水位测孔数量过少，

3、保护设计不得不放弃"三取二"对称选择判断网络，而采用"一取一"信号，监视仪表、保护、调节系统4、5个一次测量装置以"并联母管合用测孔"方式与汽包连接，取样点处汽水流干扰、管路泄漏、排污易使几个装置同时失效，形成"危险集中"。曾因排污、泄漏发生2次水位停炉保护误动事故，保护与自调系统经常因排污、泄漏同时退出运行。规程规定"保护用的接点信号应取自专用的开关量仪表"。国外一些权威标准，如AICHE等标准强调"基本控制系统和安全联锁系统之间应在地理上和功能上分开、冗余系统应相互独立"[注2]。　　因此，要实现保护"三取三"、自调""三选中"设计

4、，并使所有容余信号从取样端彼此独立，必须解决测孔过少问题。1.3水位测孔资源分配使用问题　　以图1为例，5对测孔资源中，只有2对用于最重要的远方监控保护，3对用于运行现已显得不太重要的就地云母水位计。因此，应改变一次测量系统设计，重新分配使用测孔资源。1.4电接点水位计问题　　以电接点水位计为监控主表，又用于保护，测量筒负误差大，0水位取样负误差约为100mm，满水定值负误差约为190mm，导致汽包长期高水位运行，高水位保护动作时实际水位严重高于厂家规定值。电极易污染，需经常排污，电极机械密封泄漏率高，用于停炉保护，可靠性低。1.5大量

5、程电接点测量筒图1中大量程测量筒，只能适用于停炉后。在锅炉运行时仪表失效，测量筒满水，使锅水通过测量筒进入过热器，故在运行时必须解列，停炉后又须及时到炉顶恢复测量。2.监控保护系统改进方案2.1利用多测孔接管技术改造测孔　　"汽包与测量装置之间多测孔接管"（简称多测孔接管）最新技术，巧妙地为在役汽包增加水位测孔提供了安全手段，可在原有水位测孔不增加的前提下，即不必在汽包上重新开孔，增加几对相互独立的封头测孔，或将原取样点移至最佳位置。一般来说可增加4对测孔，与在封头上直接开孔取样没有区别，能满足仪表取样动态要求。　　经多次论证认为，该技

6、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，与在汽包封头上直接重新开孔增孔相比，实施风险小，难度小、工期短、费用低，从而确认了新技术实用性和可行性。测孔改造采用淮安维信仪器仪表公司专利技术设计，由电厂施工。在云母水位计接管上安装多测孔接管系统。外观上看，多测孔接管上的E、F、K分接管是并联的，但取样却是独立的，互不干扰。新增测孔E、F在封头取样，并带有取样屏蔽装置。增加4对新测孔，加上原有5对测孔，可满足监控改造需求。2.2监控保护一流系统改造设计3图2.改进后的监控保护系统1-GJT2000-A电接点测量筒，2-GJT2

7、000-M大量程电接点测量筒，3-电接点二次表，4-电接点报警仪，5-普通热套式平衡容器，6-差压变送器，7云母水位计。改造后的汽包水位一次测量系统和监控保护系统见图2。三个电接点水位计组成主表监视系统，原测量筒更换为淮安维信仪器仪表有限公司制造的GJT2000A-新型测量筒，由CRT水位计、水位TV、大电量程接点水位计组成辅表监视系统。大电量程接点水位计改配GJT2000-M新型测量筒。　　满、缺水停炉保护、水位高低联锁及热工报警信号全部为"三取二"冗余信号系统，信号来自电接点水位计。自调系统的水位为"三选中"信号。由DCS完成三重信

8、号逻辑运算。电接点水位计为远方监控保护中最重要仪表，占用封头测孔取样测量。GJT2000－A型测量筒采用综合技术措施，实现了全工况工高精度取样和高可靠性传感，又具有良好的"水位实际传动校验"性能，可满足主表