电容式物位计在汽包液位测量中的应用

电容式物位计在汽包液位测量中的应用张英利¹董丽媛²董欣磊¹王媛媛¹刘绍文¹康文博¹(1.宣钢动力厂；2.宣钢炼钢厂)CapacitanceLevelMeasuringInstrumentinTheBoilerDrumLevelMeasurement。ZhangYingli¹DongLiyuan²DongXinlei¹WangYuanyuan¹LiuShaowen¹KangWenbo¹(1.PowerPlantofXuanhuaSteel;2.SteelMakingPlantofXuanhuaSteel)摘要：本文主要介绍电容式物位计在我厂锅炉汽包液位检测中的应用。关键词：电容式物位计锅炉汽包液位检测Abstracd：Inthispaperweintroducesthecapacitancelevelmeasuringinstrumentinourplantusedforboilerdrumlevelmeasurement。Keyword：CapacitancelevelmeasuringinstrumentBoilerCaporLiquidLevelMeasure1汽包液位的重要性锅炉汽包液位是保证锅炉设备安全运行的重要参数之一，同时它还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志。为保证及时、准确、可靠地测量汽包水位，每台锅炉一般要求装有三套以上的水位测量装置，因为对锅炉汽包水位的控制有严格要求，必须使汽包水位保持在允许的波动范围内。水位过高或过低都会对锅炉运行带来严重后果，汽包液位过高会直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，容易造成过热器和汽轮机通流部分结垢，引起过热器爆管，机组热效率降低。当水位高到一定程度，蒸汽就要带水，可能引起破坏性事故；汽包液位太低会影响锅炉水循环，使水冷壁局部过热而发生爆管事故。2汽包液位传统测量方法汽包液位有多种测量方法，其中双室平衡容器+差压式变送器测量液位是比较常用的，这种测量方式比较复杂。原理为平衡容器将液位信号转换成差压信号，此差压信号又经差压变送器线性转换成4-20mA直流电流信号，配电器一方面为变送器提供24V直流电源，另一方面又将变送器的4-20mA直流电流输出信号隔离转换成4-20mA直流电流或是1-5V直流信号可供显示、记录或控制使用。此种检测方法由于差压变送器不能接触高温物质需要较长的引压管将平衡容器与差压变送器相连接以达到凝液的目的。这就导致一是在首次使用或是因为某种原因需要将凝液排掉的情况下需要比较长的凝液时间，在这个过程中无法实现汽包液位的检测与显示。二是室外露天锅炉充满凝液的引压管的保温工作比较难实现，极易出现引压管结冰导致液位测量偏差或是测量不准情况的发生。3电容式物位计的优点1、电容式物位计工作原理电容式物位计利用物位变化与其对测量探极产生的电容变化之间的关系，通过专用模式系统软件将检测的电容变化经过各种补偿计算后，输出与物位变化成正比的4～20mA模拟信号、4组固态继电器控制信号。2、安装简单安装如左图所示。此种连接方式既节省了大量的引压管的费用，又由于连接的引压管比较短引压管内充满蒸汽或是高温的水即使在室外锅炉上使用也可不用考虑保温的麻烦，为日常的维护和检测提供了极大的方便，不再需要较长的凝液时间可做到随时检测汽包液位的需要。3、接线简单便于维护接线图如下：接线简单易于操作如图，从左至右5根导线分别是：地线（黑）、1#探极线（黄）、2#探极线（红）、屏蔽线（蓝）、3#探极线（白）。若发现仪表测量液位显示异常，需查看1、查看仪表电容值。进入“自诊断”的“电容测量值”，记录下此时的3个电容值“Cx1”、“Cx2”和“Cx3”及“调试观察”2、摘除电路板左上端所有探极线，用手操器连接电路板，此时的电容值“Cx1”、“Cx2”和“Cx3”应为657pF左右，“调试观察”最后2位自检值应为0。3、测量仪表探极线，万用表选用200M电阻档，10个电阻值应为无穷大。需要测量的十个电阻分别为1#探极线与地（地线或仪表外壳）间电阻：2#探极线与地（地线或仪表外壳）间电阻：3#探极线与地（地线或仪表外壳）间电阻：屏蔽线与地（地线或仪表外壳）间电阻：1#探极线与2#探极线间电阻：2#探极线与3#探极线间电阻：1#探极线与3#探极线间电阻：1#探极线与屏蔽线间电阻：2#探极线与屏蔽线间电阻：3#探极线与屏蔽线间电阻：修正过程简单易于操作在长期运行过程中，由于现场的持续高温高压及震动，仪表探极可能会有微小的位移，而造成仪表电容值的变化。可在停炉检修时对仪表进行状态修正操作步骤：①关紧现场仪表的汽水侧一次阀门（无论汽包内是否有水，必须关闭仪表汽水阀门）。②待测量桶内水温较低时，打开排污阀（需确保排污管道没有压力，防止回水。）。③拧开仪表最上端的不锈钢护帽，再用活口扳手打开顶部“空气孔”，使测量桶与大气相通。④打开探头盒盖，用手操器长按“菜单”键连接仪表，密码为“1”，进入“自诊断”的“电容测量值”，此时显示3个电容值“Cx1”、“Cx2”和“Cx3”（当前仪表3段探极的电容值）。⑤按自动标定1键，此时系统应提示“1＃低值电容标定完成”字样。⑥按自动标定2键，此时系统应提示“2＃低值电容标定完成”字样。⑦按自动标定3键，此时系统应提示“3＃低值电容标定完成”字样。⑧重启变送器（断开变送器电源1秒后重新上电；在手操器中可以用“从机复位”菜单来实现变送器的重启）。⑨调试完成后关闭“空气孔”（需确保锁紧），拧上不锈钢护帽，关闭排污阀。⑩缓慢打开仪表汽水侧一次阀（汽水侧逐渐交替开启，水侧先开。），上水即可正常工作。4、结束语：电容式物位计已在我厂锅炉汽包液位检测中得到广泛的应用，运行情况良好，如实准确的反映锅炉汽包液位，为锅炉的安全运行和三冲量的调节提供准确可靠的数据。作者简介：张英利（1982-），男，2006年毕业于河北科技大学测控技术与仪器专业，助理工程师，现从事自动化仪表专业的维修维护工作。单位：河北钢铁集团宣钢公司动力厂邮编：075100地址：张家口市宣化区宣钢动力厂联系电话：[phone]E-mail：[e-mail]