CN207649715U - 一种加热器液位密度修正数据分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加热器液位密度修正数据分析系统。属于加热器液位测量技术领域，液位测量准确性高，包括加热器、测量筒和差压变送器，测量筒包括外测量筒和竖直固定在外测量筒内的内测量筒，加热器的右侧壁上端与外测量筒的左侧壁上端通过一根上连通管让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；一根一号管的两端分别对接连接在差压变送器的一号差压检测口上和外测量筒的外差压检测口上；一根二号管的两端分别对接连接在差压变送器的二号差压检测口上和内测量筒的内差压检测口上。在加热器内装有水，因外测量筒与加热器相连通。

Description

一种加热器液位密度修正数据分析系统

技术领域

本实用新型涉及加热器液位测量技术领域，具体涉及一种加热器液位密度修正数据分析系统。

背景技术

高低压加热器是大型火力发电厂提高机组热效率必不可少的辅助设备之一。如何精确地测量和显示高低压加热器的液位，对于确保加热器安全稳定运行和提高机组热效率都有重要意义。比如加热器液位过低，会引起加热器内汽水热交换不良，导致机组热效率降低；若加热器液位过高，可能会倒流入汽轮机引起叶片损坏。因此高低压加热器液位的正确测量是确保电厂经济稳定运行的必要条件之一。加热器液位不同于汽包液位有专门的修正软件包，而高低压加热器必须进行手工测量和计算修正值。液位测量不准，将直接影响到加热器的热效率。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有发电厂的高低压加热器存在液位测量不准的不足，提供一种液位测量准确性高、结构简单，可靠好的一种加热器液位密度修正数据分析系统。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：

一种加热器液位密度修正数据分析系统，包括加热器、测量筒和差压变送器，测量筒包括外测量筒和竖直固定在外测量筒内的内测量筒，加热器的右侧壁上端与外测量筒的左侧壁上端通过一根上连通管让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；加热器的右侧壁下端与外测量筒的左侧壁下端通过一根下连通管让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；在外测量筒的右侧壁下端设有外差压检测口和管穿孔，在内测量筒的右侧壁下端设有内差压检测口；一根一号管的两端分别对接连接在差压变送器的一号差压检测口上和外测量筒的外差压检测口上；一根二号管的两端分别对接连接在差压变送器的二号差压检测口上和内测量筒的内差压检测口上，并且二号管的外管壁密封连接在管穿孔内；在加热器内装有水，因外测量筒与加热器相连通，从而在外测量筒也装有水；在内测量筒内也装有水。

本方案液位测量准确性高、结构简单，可靠好。

作为优选，在一号管上设有一号阀门。

作为优选，在二号管上设有二号阀门。

本实用新型能够达到如下效果：

本实用新型液位测量准确性高、结构简单，计算简单，易于掌握，可靠好。

附图说明

图1是本实施例的一种安装示意图。

图2是本实施例内测量筒分段的一种示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例，一种加热器液位密度修正数据分析系统，参见图1-图2所示，包括加热器3、测量筒19和差压变送器13，测量筒包括外测量筒8和竖直固定在外测量筒内的内测量筒7，加热器的右侧壁上端与外测量筒的左侧壁上端通过一根上连通管4让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；加热器的右侧壁下端与外测量筒的左侧壁下端通过一根下连通管18让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；在外测量筒的右侧壁下端设有外差压检测口10和管穿孔20，在内测量筒的右侧壁下端设有内差压检测口16；一根一号管12的两端分别对接连接在差压变送器的一号差压检测口上和外测量筒的外差压检测口上；一根二号管14的两端分别对接连接在差压变送器的二号差压检测口上和内测量筒的内差压检测口上，并且二号管的外管壁密封连接在管穿孔内；在加热器内2装有水1，因外测量筒与加热器相连通，从而在外测量筒也装有水9；在内测量筒内也装有水6。

在一号管上设有一号阀门11，在二号管上设有二号阀门15。

在上连通管上设有三号阀门5，在下连通管上设有四号阀门17。以基准线21为参考线。

内测量筒内的液位升降必然表现在圆柱重力块的升降，圆柱重力块的升降又必然导致某个一号光电传感器检测到一号灯灯光信号，从而根据预先设定的对应一号光电传感器检测到的一号灯灯光信号来判断当前内测量筒内液位的高度。同理可得到当前外测量筒内液位的高度。从而更加准确可靠的测量高低压加热器当前的液位实际高度，可靠性高，结构简单。

在发电厂高压加热器的投用过程中发现DCS显示的高压加热器的液位值与就地磁翻板液位计指示的值存在着较大的差异。当就地磁翻板液位计指示为270mm时，DCS显示值为200mm，严重影响了高压加热器的自动控制的投入，同时也影响了机组的稳定运行，为此必须找出问题所在，分析并解决这一问题。DCS是分布式控制系统的英文缩写（DistributedControlSystem）。

设ρj1为加热器内蒸汽的密度，设ρj2为加热器内水的密度，设ρc1为内测量筒内蒸汽的密度，设ρc2为外测量筒内水的密度，设Δh为加热器实际液位与外测量筒液位差，设hc为外测量筒内液位的高度，设hj为加热器实际液位高度，设ΔP为差压变送器测量的两侧差压，设H为内测量筒液位高度；图2中的ρh1-ρh7表示的是测量筒内高压侧从上到下各段液柱的密度。

由于加热器内的蒸汽与测量筒上部的蒸汽是连通的，所以蒸汽的密度相同，故ρj1=ρC1。又由于测量筒的外筒与加热器属于连通容器，故hj=hc，此时可忽略不计。所以计算公式为：

在标准大气压情况下：

因此hc与H成线性关系，即为0时，高压加热器的液位最高，为H；当液位为0时，最大为测量筒内筒液柱的压力。

在机组运行过程中，并且加热器已投用，水的密度是随着温度压力的变化而变化。由测量公式可知若是内筒、外筒水密度相同，则测量到的hc与H依旧成线性关系，不会产生太大的测量误差。但是如图1所示，测量筒内外筒液体之间压力相同，内筒的液体温度受加热器液位高度影响较大，造成内外筒液体之间温度差异较大，从而引起了密度的差异，造成了较大的测量误差。

由于测量筒内筒各段的温度差异，造成各段密度的差异，因此为减少测量误差，要对测量筒内筒液柱分段计算。

实际工况下分段查取水的密度

在DCS显示的测量液位为330mm（高加液位量程0-830mm测量筒底部为0mm，测量筒顶部为900mm）时经实际测量获得600MW工况下温度参数。其温度参数如下表所示。

进行误差计算：利用公式4-1计算得h_c=221.5mm，通过查就地磁翻板水位计，发现就地水位为220mm。

在DCS液位为230mm时，以同样的密度修正方法，计算出修正后的液位为120.4mm，而此时就地磁翻板水位计显示值也恰为119.9mm。于是采用了将DCS量程向下迁移110mm的方法修正密度不均引起的测量误差。

正确性验证：经过对发电厂高压加热器液位计的修正之后的数据生成验证数据；在DCS画面上显示的加热器实际液位分别为90、130、180、230、280、330、430、480、530，而在#1高压加热的就地磁翻板液位计上观看到的数据也分别与之对应。其验证数据如下表所示。

本实施例液位测量准确性高、结构简单，可靠好。

电厂加热器液位是加热器热工自动投入的关键因素，能准确的测量加热液位，为加热器自动投入及机组安全可靠运行提供了有力保证。在现场调试过程中发现，引起加热器液位不准确的原因较多。各种原因的存在，给准确测量加热器液位带来了很大的困难，如何处理各种问题是能否准确测量加热器液位的关键。另外按照正常考虑很难保证加热器液位准确测量。通过该科技成果的推广应用，能快速准确地判断出导致加热器液位测量不准的问题所在，并采取措施加以消除，从而准确测量加热器液位。通过对加热器液位测量筒内外筒液位密度进行修正，从而保证加热器液位的正确测量。

机组运行过程中，加热器投用，水的密度是随着温度、压力的变化而变化而不同，我们知道加热器液位测量筒内外压力是相同的，从而可以判断内外筒温度是造成谁的密度产生变化的主要原因，通过分析出主要原因，并采取相应措施消除，从而准确测量高温加热器的液位；大容量燃煤机组中采用普通的修正方式，很难保证加热器液位各个工况下都准确。通过分析高低压加热器液位的测量原理，抓住引起测量误差的关键进行分析，同时进行了大量的数据采集，分析和计算，得出了修正误差的经验公式，准确地测量了高加的液位，确保了加热器乃至机组安全稳定运行。

Claims (3)

1.一种加热器液位密度修正数据分析系统，其特征在于，包括加热器、测量筒和差压变送器，测量筒包括外测量筒和竖直固定在外测量筒内的内测量筒，加热器的右侧壁上端与外测量筒的左侧壁上端通过一根上连通管让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；加热器的右侧壁下端与外测量筒的左侧壁下端通过一根下连通管让加热器的内腔与外测量筒的内腔相连通；在外测量筒的右侧壁下端设有外差压检测口和管穿孔，在内测量筒的右侧壁下端设有内差压检测口；一根一号管的两端分别对接连接在差压变送器的一号差压检测口上和外测量筒的外差压检测口上；一根二号管的两端分别对接连接在差压变送器的二号差压检测口上和内测量筒的内差压检测口上，并且二号管的外管壁密封连接在管穿孔内；在加热器内装有水，因外测量筒与加热器相连通，从而在外测量筒也装有水；在内测量筒内也装有水。

2.根据权利要求1所述的一种加热器液位密度修正数据分析系统，其特征在于，在一号管上设有一号阀门。

3.根据权利要求1所述的一种加热器液位密度修正数据分析系统，其特征在于，在二号管上设有二号阀门。