华润首阳山热控灵活性改造典型案例分析

b、顶装式磁性浮子液位计

顶装式磁性翻柱液位计是以浮球组件为测量元件，通过液体浮力作用，使浮球下下移动，带动顶杆上端的磁钢上下变化，经磁性藕合作用，使显示器组件的磁性翻柱翻转达到跟踪液体液位变化，当液位上升，翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，红白界位处就为容器内介质液位的实际高度，从而实现液位自动跟踪显示。配上配套仪表可用于远传检测，以实现自动控制功能。

此液位计特点①测量范围大，不受容器高度限制；②显示器组件与被测介质完全隔离，故密封性好可靠安全；③结构简单，安装方便，维修简易；④价格低廉。通过与制造商进行沟通，将液位计（如图5）的保护管和浮球设计为耐腐蚀材料。在安装过程中我们根据顶装式磁性浮子液位计的安装要求进行安装。

图4顶装式液位计结构图        图5顶装式液位计现场安装图

由于捞渣机的运行，水封槽内的渣水随之发生流动，所以保护管不能够舍弃，否则长时间的运行会造成液位计浮球的顶杆变形，进而导致液位计无法继续使用。经过认真的分析，我们在顺着水流方向保护管的两侧略微偏斜的位置切割约20mm左右的一个缝隙，目的可以确保保护管的渣水能够流动起来，流动的渣水冲刷保护管内壁以及浮球表面，通过测试，发现进行适当的改造后保护管内壁以及浮球表面灰渣的附着程度大大降低。

经过近一个月的观察，液位计液位运行指示良好，通过液位合理的控制，捞渣机水封槽渣水基本实现零溢流，有效解决了渣水系统存在的诸多难题，该项目已经申请国家发明型和实用型专利，正在公示阶段。

4加热器测量液位方式优化

给水加热器是电厂回热系统的重要辅机之一，汽轮发电机组设有多台低压加热器和高压加热器，低压加热器用来加热由凝汽器至除氧器的凝结水，以保证除氧器的除氧效果；高压加热器用来加热除氧器至给水泵至锅炉省煤器的给水。

给水加热器高效精确的液位控制，可以降低能量损失并显著节约燃料成本，有计算结果表明，投入高压加热器可降低发电煤耗7g，可见高压加热器对节能降耗有重要作用，但是液位控制关键要因就是要个稳定可控的液位测量。

4.1加热器水位高低对加热器及设备影响分析

加热器液位控制不准确，有效的换热表面积减少，会降低热交换效率，液位过低蒸汽和水的混合物吹扫过加热器降低了热交换效率，出现两相流和闪蒸–伤害设备本体，给水端差、疏水端差、加热器温度提升的速度降低。

液位过高紧急输水打开以排水--损失效率，并可能伤害设备本体。所以加热器水位应保持在规定值范围内，否则会给安全、经济运行造成不良后果，尤其是高压加热器水位急剧上升时会导致汽轮机叶片汽蚀产生严重后果。

加热器的水位是由高温高压的汽轮机抽汽在加热器内与管道内的给水进行热交换凝结而成。高压加热器水位之间受热力系统的影响而相互影响，热力系统中高压加热器疏水由最高压力的加热器通过调节阀流到较低压力的高压加热器，最后到最低压力的高压加热器。

低压水位之间的也是相互影响的，与高压加热器一样，低压加热器疏水由最高压力的低压加热器通过调节阀流到较低压力的低压加热器，最后到最低压力的低压加热器。

4.2凝汽器加热器水位高低对加热器及设备影响分析

凝汽器是补充水系统，由于发电厂系统内部存在设备本身和系统造成的蒸汽和凝结水的损失以及系统对外有供热设备，因此存在着蒸汽和凝结水的损失（汽水损失），它直接影响着发电厂的安全经济运行。凝汽器是汽轮机的主要辅助设备，它的主要作用是回收做过功的蒸汽，是负压容器，对化学补充水进行初级除氧，补充水温度较低可在凝汽器中吸收排气热量，提高凝汽器真空，进而提高机组热效率。

凝汽器热井水位过低或过高，也要影响机组的安全经济运行。当凝汽器热井水位过高淹没铜管时，会使凝结水过冷度增加，使溶于凝结水中的氧气增多导致凝汽器到除氧器之间的管道阀门和加热器受到腐蚀，而且凝结水过冷使冷却水带走的热量增大，回热系统加热凝结水的热量增加，降低汽轮机的经济性。因此凝汽器热井水位的自动控制系统是非常重要的，这个过程中就需要准确的测量凝汽器的液位。

4.3加热器差压测量方式和浮筒测量方式分析比较

我司原有的加热器和凝汽器液位测量装置其测量方式采用的是差压式测量变送器，该测量方式是基于压力差值变化测量液位，影响测量结果的因数很多，特别是：1）平衡容器处于真空环境，对变送器感应膜片造成影响，输出虚假读数；2）取样管路上接头、阀门较多，真空环境下取样管路细小的泄露就会导致平衡容器基准液位发生变化，导致测量偏差。测量不准确直接带来的就是以上分析造成的机组热效率低。

浮筒式测量方式的液位计导波雷达液位计或磁致伸缩液位计（如下图所示）是一种可进行连续液位、界面测量，并提供用于监视和控制的模拟信号输出的高精度的测量仪表。下面重点介绍一下磁致伸缩液位计构成及工作原理，磁致伸缩液位计由三部分组成:

1）360度内磁浮子；2)传感器(压磁传感器和磁致传感管)；3)塑封全智能化电子装置。可智能化编程，带有液晶显示，可显示总体液位，界面液位以及温度输出的电信号，实际液位值、温度值、带有偏移量的实际液位值等。

磁致伸缩液位计工作原理：在一非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在磁致伸缩线一端装有一个压磁传感器，该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线，开始计时，该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用，在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，这个扭应力波以已知的速度从浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。

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