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差压液位计的故障判断与处理
点击次数:5033 发布时间:2015-05-25

1 差压液位计测量原理
使用差压液位计测量的远传液位,就是通过差压液位变送器测量高低压力差,再由差压变送器转换成电流信号传送到集控室DCS显示器上。
差压液位计外部构造式样繁多,一般分为导压管式、单法兰式、双法兰式等。各种差压液位计所配套的差压变送器都是一样的。根据差压变送器内部结构的不同可分为压电式差压变送器、电容式差压变送器等。徐矿综合利用发电有限公司采用的是电容式差压变送器(即利用差动电容检测原理将差压转换为电流信号)。
差压变送器测量变送器两端压力之差,输出4 ~20 mA标准电流信号,远传至集控室进行连续液位指示、记录,并为自动调节系统提供液位信号。差压变送器均有两个压力接口,一端标为正压端,一端标为负压端。
电容式差压变送器将被测介质的高低压侧通过引压管路连接到差压变送器的正、负压力室内,作用在压力室两侧的隔离膜片上,通过隔离膜片和固定极板内的填充电解质传送到检测膜片两侧。当两边的压力一样时,组成电容的固定极板和检测膜片之间对称,电容相等。当两侧压力不一致时,位于变送器中部的检测膜片中心将发生位移,组成电容的两极板极间距也发生变化,所以其电容量也将改变,从而形成电荷位移,进而产生电流差。再通过振荡和解调环节,转换成与压力成正比的信号。
2 差压液位计常见故障
在电厂运行中,如果对压力容器的液位测量不准,通常会引发事故。如,汽包满水导致汽轮机叶片水冲击、汽包干锅、加热器解列等。差压液位计常见故障有如下几种:① 变送器电源开路或发生故障;② 变送器本体故障;③ 阀门、引压管堵塞或泄漏;④ 储液罐和引压管内出现气泡;⑤ 变送器零位未校准;⑥ 变送器量程设置不当;⑦阻尼设置不当;⑧ 信号线端子接触不良;⑨ 各种电磁干扰;⑩ 厂房内有小动物触碰信号线。通过现场实践可知,如果第1条、第2条故障发生,DCS画面上的远传数据显示应该是坏点。如果第3条故障发生,测量值就会不断向zui大(zui小)值靠拢,zui终达到zui大(zui小值)。如果第4条故障发生,运行中测量值就会与其他测点的测量值出现偏差,偏大偏小都有可能。如果第5条、第6条故障发生,在机组调试时就会出现测量值不准,偏大偏小等现象,正常运行时很少出现。如果第7条故障发生,在机组调试时测点数据就会很迅速地波动,无法正常读数,正常运行时也很少出现。如果第8条故障发生,测量值在正常运行时会突然剧烈变化,有可能迅速恢复平稳,也有可能一直剧烈变化,甚至变成坏点。第9条故障发生的情况比较特殊,电磁干扰出现时测量值任何变化都可能发生,所以电磁干扰一般放在zui后考虑。至于zui后1条小动物的问题,只要维护人员对仪器精心维护,一般很少发生。
3 故障判断及处理
江苏徐矿综合利用发电有限公司2008年投产,目前拥有两台330 MW循环硫化床机组,每台机组配有3台高压加热器和4台低压加热器。这些压力容器均采用差压液位计的远传测量参数进行自动控制。因此在取点上采用了“三点取中值"的逻辑来减小误差。2013年3月初在运行中发现1号机组的6号低压加热器其中一个测点与其他两个测点出现巨大误差(50 mm以上)并且有增大趋势,该低压加热器随时都有解列的危险。热控维护人员立刻对故障点进行排查。变送器全部装在金属柜内,被电磁辐射干扰的概率很小,可先不考虑辐射问题。附近管道没有跑、冒、滴、漏等现象。通过红外线测温枪测量对比现场3个测点的储液罐温度和引压管温度,发现该测点正压侧储液罐温度为室温,比其他两个测点低10 ℃。初步判定为阀门、引压管堵塞或储液罐和引压管内出现气泡。
处理方法如下(与处理汽包水位测点不同,低压加热器水位测点由于三取中值逻辑无需屏蔽):关闭正压侧与低压加热器连接针形阀,关闭差压变送器侧连通阀,隔离差压变送器。打开正压侧排污门连续排污,同时打开储液罐补水门用凝结水补水。连续排污2 min后,地沟内出现热水,随即恢复原运行方式。通过DCS画面观察发现,1号机组的6号低压加热器测点误差缓慢缩小,6 h后恢复正常。这次处理因对故障判断准确、思路清晰,没有引发其他异常。平时尽心维护仪器,加强对设备用途的理解,就能在关键时刻做出正确判断。所以热控维护人员应加强对差压液位计的巡检,定期用红外线测温枪检测引压管和储液罐的温度,保证机组长期稳定运行。巡检时发现问题要及时处理,漏则用工具紧固,堵则排污清洗,或用其他专用工具疏通,保证压力信号正常传递。
4 几点认识
在亚临界机组里,实际运行的参数随时都在发生变化。因此,液位的波动会比较大,从而给液位测量的准确度带来比较大的影响。
通过故障现象结合现场情况查找差压式液位计产生测量误差的原因并进行处理,可取得事半功倍的效果。
(1)液位参数无指示或者为坏点,多为硬件损伤,如信号线脱落、电源故障或者变送器故障。
(2)液位指示为zui大(zui小),多为正压侧(负压侧)膜片损坏,正压侧(负压侧)阀门没开或阀门、引压管路堵死。
(3)液位指示偏大(偏小),多为正压侧(负压侧)阀门没全开,引压管路、压力容器内出现气泡或堵塞。
(4)液位指示忽高忽低变化剧烈,多为信号线接触不良,或者是厂房内有小动物不断触碰信号线。
(5)发生电磁干扰时,液位指示会随机变化,没有定性。使用金属柜体即可很好地避免。

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