
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统电力行业热工自动化标准化技术委员会标准.doc
4页火力发电厂锅炉汽包水位测量系统〈电力行业热工自动化标准化技术委员会标准〉2 汽包水位测量系统的配置2.1锅炉汽包水位测量系统的配置必须采川两种或以上工作原理共存的配置方式锅炉汽包至少应配置1套就地水位计、3套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置 新建锅炉汽包丿应配置1套就地水位计、3套羌压式水位测最装置和3套电极式水位测量 装置或1套就地水位计、1套电极式水位测量装置和6套差压式水位测量装置2.2锅炉汽包水位控制和保护应分别设置独立的控制器在控制室,除借助DCS监视汽包 水位外,至少还应设置一个独立于DCS及具电源的汽包水位后备显示仪表(或装迸)o2. 3锅炉汽包水位控制应分别取自3个独立的差压变送辭进行逻辑判断后的倍号3个独立 的羌压变送器信号应分别通过3个独立的输入/输出(I/O)模件或3条独立的现场总线,引 入分散控制系统(DCS)的冗余控制器2.4锅炉汽包水位保护应分别取H 3个独立的电极式测量装置或差压式水位测量装置(当采 用6套配置时)进行逻辑判断后的信号当锅炉只配置2个电极式测量装置时,汽包水位保 护应取自2个独立的电极式测量装置以及差压式水位测量装置进行逻辑判断后的信号。
3个独立的测量装置输出的信号应分别通过3个独立的T/0模件引入DCS的兀余控制器2. 5每个汽包水位信号补偿用的汽包压力变送器应分别独立配置2. 6水位测量的差压变送器信号间、电极式测量装證信号间,以及差压变送器和电极式测量 装置的信号间应在DCS中设置偏差报警2.7对于进入DCS的汽包水位测屋信号应设置包括屋程范围、变化速率等坏信号检查手段2.8木标准要求配置的电极式水位测最装置应是经实践证明安全可靠,能消除汽包压力影 响,全程测量水位和确度高,能确保从锅炉点火起就能投入保护的产品,不允许将达不到 上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用汽包水位测量系统的其它产品和技术也应是先进的、冇成功应用业绩和成熟的3 汽包水位测量信号的补偿3 .1差压式水位测量系统中应设计汽包压力对水位一差压转换关系影响的补偿应精心配 證补偿函数以确保在尽可能人的范围内均能保证补偿精度3. 2差压式水位表应充分考虑平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量的影响应采用参比水柱温度稳定、接近设定温度的平衡容器,或采用经实践证明有成功应用经验 的参比水柱温度接近饱和温度的平衡容器必耍时也可装设能反映参比水柱温度的温度计,监视与设计修正温度的偏差,及由此产生 的水位测量的附加误差。
汽包水位测量装遡的安装4.1每个水位测最装置都应具有独立的取样孔不得在同一取样孔上并联多个水位测最装 置,以避免相互影响,降低水位测量的可靠性当汽包上水位测量取样孔不够吋,可采用在汽包上已捉供的大口径取样管中插入1〜2 个取样管的技术增多取样点当采用此方法时,应采取适当措施防止各个取样系统互相干 扰不宜采用加连通管的方法增加取样点4.2水位测量装置安装时,均应以汽包同一端的几何中心线为慕准线,采川水准仪精确确 定各水位测量装置的安装位置,不应以锅炉平台等物作为参比标准4.3安装水位测最装置取样阀门时,应使阀门阀杆处于水平位置4.4水位测量装置在汽包上的开孔位置应根据锅炉汽包内部结构、布置和锅炉运行方式, 由锅炉制造厂负责确定和提供取样孔应尽量避开汽包内水汽工况不稳定区(如安全阀排气 口、汽包进水口、下降管口、汽水分离器水槽处等),若不能避开时,应在汽包内取样管口 加装稳流装置应优先选用汽、水流稳定的汽包端头的测孔或将取样口从汽包内部引至汽 包端头电极式水位测最装置的取样孔应避开炉内加药影响较人的区域作为锅炉运行中 监视、控制和保护的水位测量装置的汽侧取样点不应在汽包蒸汽导管上设置4. 5汽包水位计的取样管孔位置,汽侧应高于锅炉汽包水位停炉保护动作值,水侧应低于锅 炉汽包水位停炉保护动作值,并冇足够的裕量。
4.6三収二或三取中的三个汽包水位测量装置的取样孔不应设置在汽包的同一端头,同一 端头的两个取样I I应保持400nmi以上距离三个变送器安装时应保持适当距离4. 7差压式水位测量装置的单室平衡容器应采用容积为300〜800ml的直径为约lOOimn的球 体或球头圆林体4.8差压式水位表安装汽水侧取样悖时,应保证悖道的倾斜度不小于1: 100,对于汽侧取 样管应使取样孔侧低,对于水侧取样管应使収样孔侧高4.9汽水侧収样管和収样阀门均应良好保温平衡容器及容器下部形成参比水柱的管道不 得保温引到差压变送器的两根管道应平行敷设共同保温,并根据需耍采取防冻措施,但 任何情况下,拌热措施不应引起正负压侧取样管介质产生温差三取二或三取小的三个汽 包水位测量装迸的取样管间应保持一定距离,且不应将它们保温在一起电极式汽包水位测量装置的排水管不应与取样管紧挨并排布置4.10就地水位计的安装4. 10. 1就地水位计的零水位线应比汽包内的零水位线低,降低的值取决于汽包工作压力 若现役锅炉就地水位计的零水位线与锅炉汽包内的零水位线相一•致,应根据锅炉汽包内工 作压力重新标定就地水位表的零水位线,具体降低值应rti锅炉制造厂负责提供。
当采用的就地水位计内部水柱温度能始终保持饱和水温时,表计的零水位线应与汽包 内的零水位i致4.10.2安装汽水侧取样管时,应保证管道的倾斜度不小于1: 100,对于汽侧取样管应使取 样孔侧高,对于水侧取样管应使取样孔侧低4.10. 3汽水侧取样管和取样阀门应良好保温《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定》编制说明国家电力公司《防止电力生产重人事故的二I•五项重点要求》(简称《要求》)和《国家电 力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定(试行)》(简称《规定(试行)》) 颁发以來,对提高锅炉运行安全性,防止锅炉汽包满缺水事故发挥了重要作用但是,根 据近年來实践,《要求》和《规定(试行)》中的某些条款在实施过程中较难操作此外, 随着汽包水位测量技术的发展,也需要对《规定(试行)》进行重新修订,以形成正式规定 由于国家电力公司己经解散,经与华能国际电力公司、人唐国际电力公司、中国电力投资 集团公司、中国华电集团公司、国电电力集团公司和北京国华电力公司协商,决定由电力 行业热工H动化标准化技术委员会负责编制《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定》(简称《技术规定》)《技术规定》(送审稿)于2004年9刀11日完成,随后,电力行业热工自动化标准化技 术委员会于2004年9月15 口在京主持召开了《技术规定》(送审稿)审查会,参加会议 的有华能国际电力公司、中国电力投资集团公司、中国华电集团公司、北京国华电力公司、 北京联合电力投资公司、河北省和河南省电力公司、东北电科院、华北电科院和河南电力 试验研究所、华北电力设计院以及九个发电厂和二个汽包水位测量装置的制造厂,共计23 个单位的23名专家,会议经认真审议,原则同意送市稿,也提出了一些修改意见,根据会 议意见,对送审稿进行修改后,完成了报批稿。
本标准与《规定(试行)》主要差异如下:1. 本标准适用于新建火力发电厂的汽包锅炉,也适用于己投运锅炉,对于某些要求仅适用 于新建汽包锅炉时,将在条文中特别明确说明《规定(试行)》仅适用于超高压和亚临界汽包锅炉,本标准扩大到髙压汽包锅炉,主要 考虑高压锅炉满缺水事故造成的危害也是十分严重的缘故2. 《规定(试行)》提出5套配置方案本标准配置数量有所增加,主耍考虑有四方而:1) 国内外许多规程,特别是安全准则均要求重要保护和控制功能分开;2) 电极式水位测量装置技术有较人突破,有些产品已经历较长时间和较多应川证明安全可 靠,能消除汽包压力影响,全程测量水位梢确度高,能确保从锅炉点火起就可以投入水位 保护;3) 平衡容器技术也有较大突破,有些产品也能保证差压式水位测量装置的测量精确性、稳 定性,并确保启动时投入水位保护;4) 多测孔接管技术取得经验,当锅炉汽包上水位测孔不够时,可用多测孔接管技术解决3. 本标准强调“汽包水位控制和保护应分别设置独立的控制辭”,以符合重要保护和控制 功能独立性原则根据三兀余信号独立性原则,为确保兀余功能真正发挥作川,标准强调三兀余测量系统应 从测孔、取样管、水位测量表计(或变送器)、补偿用汽包压力变送器、输入/输出通道均 应满足独立性原则。
4. 为确保DCS及其供电UPS故障时确保值班人员在控制室仍能监视水位,本标准增加了 “在 控制室,除借助DCS监视汽包水位外,至少还应设置一个独立于DCS及其电源的汽包水位 后备显示仪表(或装置)”5. 叨确耍求所有电极式测量装置、差压式变送器的信号间应设置水位偏差报警,当任意二 个水位信号偏差超过30inm时应立即判别发生故障的测量装置,或者确定是否是运行不当造 成的,以便尽快消除6. 为了及时排除不正确测量信号导致控制和保护误动,DCS设计时应精心配置量程范围、 变化速率等坏信号检杳手段7. 关于差压水位表的平衡容器,“应充分考虑平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量 的影响”标准提出了两个方案:① “采用参比水柱温度稳定、接近设定温度的平衡容器”,例如,将单室平衡容器正压侧 取样管水平延长一段后再向下,以消除参比水柱出现不可控的温度梯度② “采用经实践证明有成功应用经验的参比水柱温度接近饱和温度的平衡容器”8. 本标准中除坚持《规定(试行)》中要求“每个水位测量装宜应具有独立的取样孔”外, 根据最新技术发展,明确提出“当汽包上水位测量取样孔不够时可采川在汽包上己提供的 大口径取样管中插入1〜2个収样管的方法增多収样点”,但“不宜采用联通管的方法增多 取样点”,因为,后者违反了取样孔独立性原则,而且对取样测量准确性有影响。
9. 《规定(试行)》中规定“就地水位计的零水位线应比汽包内的零水位线低,降低值取 决于汽包压力”,本标准根据就地水位计技术发展,补充“当采用的就地水位计内部水柱 温度能始终保持饱和水温时,表计的零水位线应与汽包内的零水位线一致”10. 木标准制订过程中认为基准水位表的提法不够科学此外,山于采用当今最新测量技 术后,无论差压式测量装置和电极式测量装置均能做到准确、全程测量汽包水位,因此标 准中提出“锅炉正常运行中应经常核对各个汽包水位测量装置间的示值偏差,当偏差超过 30mm时应尽快找出原因,进行消除”但是在“锅炉启动时应以电极式汽包水位测量装置 为主要监视仪表”,这主耍考虑锅炉启动时差压式测量受诸多因索影响,因此,作此规定11. 考虑到炉水导电度过高时会造成电极式水位测量装置会误发报警而使水位保护误动作, 因此,木标准中规定“应密切监视炉水导电度的变化当炉内加药异常导致炉水导电度高 报警时,应密切监视并及时排除”。
