汽包水位监控保护一次测量系统改造.doc

1《 电 力 安 全 技 术 》 2002年 第 4期 28－ 30汽 包 水 位 监 控 保 护 一 次 测 量 系 统 改 造李 刘 军 （河 南 省 电 力 公 司 郑 州 450052）高 维 信 （江 苏 华 能 淮 阴 电 厂 淮 安 223001）傅 刚 （河 北 马 头 发 电 总 厂 邯 郸 056044）荆 予 华 （河 南 焦 作 发 电 厂 焦 作 473056） ［ 摘 要 ］ 介 绍 670/13.7 锅 炉 汽 包 水 位 监 控 保 护 测 量 系 统 改 造 设 计 汽 包 水 位 测 量 系 统 改 进 的 必 要 性 与实 用 性 利 用 多 测 孔 接 管 技 术 增 加 测 孔 ，解 决 了 测 孔 过 少 难 题 配 置 GJT-2000 汽 包 水 位 电 极 传 感 器 使 电接 点 水 位 表 可 靠 地 用 于 监 视 主 表 和 锅 炉 保 护 ，为 落 实 《防 止 电 力 生 产 重 大 事 故 的 25 项 重 点 要 求 》的 《防 止锅 炉 汽 包 满 水 和 缺 水 事 故 》提 供 了 可 靠 保 证 。

［ 关 键 词 ］ 测 量 保 护 多 测 孔 接 管 电 极 传 感 器1. 汽 包 水 位 原 监 控 系 统 简 介马 头 发 电 总 厂 、 焦 作 电 厂 、 华 能 淮 阴 电 厂 结 合 锅 炉 监 控 DCS 改 造 ， 对 200MW 机 组 670/13.7 锅炉 汽 包 水 位 监 控 保 护 系 统 进 行 了 改 进 ， 改 前 信 号 系 统 见 图 1其 主 要 问 题 是 ：（ 1） 汽 包 水 位 高 、 低 保 护 采 用 “一 取 一 ”或 “二 取 二 ”设 计 ， 不 符 合 《 防 止 电 力 生 产 重 大 事 故的 25 项 重 点 要 求 》 之 第 8 项 的 “防 止 锅 炉 汽 包 满 水 和 缺 水 事 故 ”（ 以 下 简 称 “第 8 项 反 措 ” ） 的 规 定——“应 采 用 独 立 测 量 的 “三 取 二 ”逻 辑 判 断 方 式 ” 2） 自 动 调 节 水 位 信 号 采 用 “单 信 号 ”或 “双 信 号 ”， 不 符 合 “应 采 用 三 选 中 值 的 方 式 进 行 优选 ”规 定 。

3） 图 1（ a） 所 示 ， 由 于 锅 炉 厂 提 供 的 水 位 测 孔 数 量 少 ， 保 护 、 自 调 一 次 测 量 装 置 形 成 “合 用测 孔 ”取 样 ， 当 一 个 装 置 排 污 冲 洗 或 管 路 泄 漏 将 使 几 个 装 置 同 时 失 效 华 能 淮 阴 电 厂 曾 因 此 发 生 2 次水 位 停 炉 保 护 误 动 事 故 4） 《 电 力 工 业 锅 炉 监 察 规 程 SD167-85》 编 制 说 明 指 出 ， 现 在 很 多 大 型 锅 炉 的 汽 水 连 接 管 已 改 从汽 包 封 头 引 出 ， 以 减 少 汽 包 汽 水 扰 动 对 水 位 测 量 的 影 响 而 图 1（ b） 、 （ c） 中 ， 远 传 测 量 装 置 测 孔 在汽 包 直 段 ， 距 离 旋 风 分 离 器 、 下 降 管 口 近 ， 取 样 易 受 干 扰 当 靠 近 测 孔 的 分 离 器 倾 倒 、 顶 帽 脱 开 ， 或给 水 清 洗 孔 板 倾 斜 时 ， 干 扰 大 增 ， 仪 表 指 示 变 化 可 大 到 200mm 在 测 量 系 统 检 查 正 常 情 况 下 ， 热 工 和 运行 人 员 很 难 判 断 哪 个 水 位 计 准 确 ， 更 不 敢 贸 然 投 入 保 护 。

5） 作 为 监 控 主 表 、 又 用 于 保 护 的 电 接 点 水 位 计 配 套 普 通 测 量 筒 ， 其 0 水 位 取 样 负 误 差 约 为100mm， +250 满 水 定 值 负 误 差 约 为 190 mm（ 若 用 于 亚 临 界 锅 炉 ， 0 水 位 负 误 差 约 为 145mm ， ＋ 250 满水 定 值 负 误 差 约 为 250mm） ， 导 致 汽 包 内 实 际 高 水 位 运 行 ， 保 护 实 际 动 作 值 严 重 失 准 传 感 可 靠 性 差 ，水 质 差 、 易 污 染 电 极 ， 需 经 常 排 污 ， 电 极 密 封 泄 漏 率 高 ， 寿 命 损 耗 快 而 图 1（ a） 、 （ c） 中 的 大 量 程电 接 点 测 量 筒 ， 只 能 适 用 于 停 炉 后 ， 锅 炉 运 行 时 测 量 筒 满 水 ， 必 须 解 列 22. 汽 包 水 位 监 控 保 护 系 统 改 进 方 案汽 包 水 位 监 控 保 护 改 后 信 号 系 统 见 图 22.1 利 用 多 测 孔 接 管 技 术 改 造 测 孔江 苏 淮 安 维 信 仪 器 仪 表 有 限 公 司 的 “汽 包 与 测 量 装 置 之 间 多 测 孔 接 管 ”最 新 专 利 技 术 ， 巧 妙 地 为在 役 汽 包 增 加 水 位 测 孔 提 供 了 改 造 手 段 ， 可 在 原 有 水 位 测 孔 前 提 下 ， 不 必 在 汽 包 上 重 新 开 孔 ， 即 可 增加 几 对 相 互 独 立 测 孔 ， 或 将 原 测 孔 移 至 最 佳 点 取 样 。

一 般 来 说 ， 可 在 汽 包 上 增 加 4 对 在 封 头 取 样 的 测孔 多 测 孔 接 管 上 有 母 孔 小 接 管 和 带 有 屏 蔽 稳 流 的 增 孔 小 接 管 所 增 测 孔 与 在 汽 包 封 头 上 直 接 开 孔 取样 没 有 区 别 ， 能 满 足 就 地 云 母 水 位 计 、 远 传 一 次 取 样 装 置 取 样 动 态 特 性 要 求 该 技 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 ， 不 影 响 汽 包 原 强 度 设 计 ， 风 险 很 小 3 个 电 厂 经 反 复 论 证 ， 认 为 该 技 术 远 优 于 直 接 开 孔 增 孔 方 案 ， 决 定 实 施 测 孔 改 造 工 程 图 2（ a）是 在 汽 包 封 头 的 云 母 水 位 计 原 接 管 上 ， 图 2（ b） 、 （ c） 是 在 汽 包 直 段 的 云 母 水 位 计 原 接 管 上 安 装 多 测孔 接 管 系 统 ， 每 台 锅 炉 增 加 4 对 新 测 孔 2.2 监 控 保 护 一 次 测 量 系 统 改 造 方 案 与 分 析2.2.1 远 传 仪 表 监 视 系 统 设 计图 2（ a） 监 视 系 统 中 3 台 电 接 点 水 位 计 ， 1 台 水 位 TV， 1 个 CRT 水 位 计 ； 图 2（ b） 有 3 台 电 接点 水 位 计 ， 1 个 CRT 水 位 计 ； 图 2（ c） 有 4 台 电 接 点 水 位 计 ， 1 个 CRT 水 位 计 。

电 接 点 水 位 计 配 套 GJT-2000B 型 电 极 传 感 器 （ 又 称 测 量 筒 ， 最 新 专 利 产 品 ） ， 在 汽 包 封 头 取 样 CRT 水 位 计 信 号 来 自 DCS 自 调 “三 选 中 ”系 统 图 2（ a） 在 汽 包 封 头 取 样 测 量 ， 图 2（ b） 、（ c） 外 表 看 是 在 汽 包 直 段 取 样 测 量 ， 实 际 是 在 汽 包 封 头 取 样 水 位 TV 为 云 母 水 位 计 工 业 电 视 2.2.2 监 视 主 表 的 选 型汽 包 水 位 是 非 常 复 杂 又 极 为 重 要 的 安 全 参 数 ， 单 靠 DCS 不 能 解 决 一 次 测 量 难 点 因 此 ， 防 止 恶 性 水位 事 故 还 需 要 可 靠 的 人 工 监 视 手 段 ， 而 不 能 照 搬 其 它 参 数 监 视 模 式 而 取 消 汽 包 水 位 监 视 常 规 主 表 选择 主 表 应 能 从 人 机 工 程 学 角 度 及 满 足 人 员 监 视 需 要 ， 考 虑 以 下 几 方 面 ： （ 1） 能 可 靠 准 确 测 量 汽 包 内 真实 饱 和 水 位 ； （ 2） 在 锅 炉 停 运 、 点 火 启 动 、 升 负 荷 至 额 定 工 况 都 能 正 常 准 确 测 量 ； （ 3） 常 显 示 ， 醒目 直 观 ， 在 任 何 情 况 下 欲 知 水 位 是 否 正 常 ， 只 要 瞟 一 眼 即 可 ， 不 需 要 很 精 细 分 辨 率 。

GJT－ 2000 测 量 筒 特 点 ： （ 1） 取 样 准 确 度 高 水 样 平 均 温 度 逼 近 饱 和 水 温 ， 取 样 真 实 对 压 力 变化 动 态 响 应 快 （ 2） 测 量 传 感 可 靠 性 高 利 用 热 交 换 技 术 手 段 实 现 真 实 水 位 测 量 ， 其 可 靠 性 是 差 压 水位 计 所 不 及 的 RDJ-2000 电 极 组 件 自 紧 柔 性 机 械 密 封 可 靠 ， 压 力 愈 高 ， 密 封 愈 好 水 质 自 优 化 功 能 强大 ， 水 质 好 ， 免 排 污 ， 可 延 长 电 极 寿 命 （ 4） “水 位 实 际 传 动 校 验 ”性 能 好 运 行 中 不 需 升 降 水 位 ，只 要 几 分 钟 就 可 进 行 测 量 筒 满 缺 水 试 验 经 分 析 比 较 ， 改 造 后 的 电 接 点 水 位 计 综 合 性 能 高 于 其 它 仪 表 ， 可 选 作 主 表 并 兼 用 于 保 护 设 置 3 个 主 表 ， 是 为 了 在 发 生 水 位 事 故 时 ， 保 证 运 行 人 员 能 按 “三 取 二 ”快 速 分 析 判 断 水 位 事 故 ，果 断 手 动 停 炉 ， 保 护 装 置 在 后 台 “暗 箱 停 炉 ”， 构 成 人 机 双 重 保 安 系 统 。

图 2（ a） 、 （ b） 中 大 量 程 水 位 计 配 套 GJT-2000B 全 工 况 大 量 程 高 精 度 取 样 电 极 传 感 器 ， 在 锅 炉“运 行 ”和 “停 运 ”时 都 可 正 确 显 示 水 位 配 套 此 表 是 停 炉 后 采 取 汽 包 满 水 降 压 快 冷 所 需 ， 供 上 水 操3作 和 满 水 状 态 之 监 视 ， 在 满 水 事 故 时 ， 运 行 人 员 能 看 到 主 表 上 限 以 上 事 故 值 ， 便 于 事 故 处 理 和 分 析 该 方 案 的 仪 表 种 类 配 套 合 理 ， 数 量 冗 余 度 足 够 ， 监 视 系 统 准 确 性 和 可 靠 性 高 ， 完 全 能 满 足 运 行 安全 监 视 需 要 2.2.3 保 护 仪 表 选 型 设 计选 用 电 接 点 水 位 计 作 为 保 护 仪 表 ， 是 因 其 准 确 性 与 可 靠 性 ， 特 别 是 全 工 况 工 作 性 能 可 确 保 从 点 火 起投 入 保 护 ， 又 有 良 好 的 “水 位 实 际 传 动 校 验 ”性 能 等 还 考 虑 到 ： 国 内 外 标 准 仅 强 调 保 安 与 自 调 系 统信 号 分 开 ， 没 有 禁 止 保 安 与 监 视 系 统 分 开 ； 监 视 主 表 只 用 于 保 护 ， 可 视 为 保 护 专 用 仪 表 ； 既 可 缓 解 封头 测 孔 数 量 不 足 矛 盾 ， 又 可 使 运 行 人 员 可 随 时 监 视 保 护 信 号 源 工 况 ， 利 于 。