358084092@qq.com Buzón de papel del sistema de control de agua de alimentación de caldera DCS

En los últimos años, varias centrales térmicas han organizado e implementado activamente los "Veinticinco requisitos para prevenir accidentes mayores en la producción de energía eléctrica" ​​(en adelante, los requisitos), punto 8, “Prevención de Accidentes en la Caldera” “El tambor de vapor está lleno de agua y le falta agua”, “Diversas normas sobre configuración, instalación y uso del sistema de medición de nivel de agua del tambor de vapor de la caldera de la Empresa Estatal de Energía Eléctrica " (en adelante, el reglamento). Sin embargo, se encontraron muchos problemas durante el proceso de organización e implementación, lo que resultó en la implementación real de cada central eléctrica. Estas dificultades y diferencias se deben principalmente a la tecnología atrasada del sistema de medición del nivel de agua del tambor existente, grandes errores de medición y pocos puntos de medición independientes.

En la actualidad, los medidores de nivel de agua de mica, los medidores de nivel de agua de contacto eléctrico, los medidores de nivel de agua de rayos, los interruptores de nivel de líquido, los equilibradores de una sola cámara y los contenedores de equilibrio de doble cámara se utilizan principalmente para el nivel de agua del tambor de vapor. Desde la perspectiva del principio de conversión de detección primaria, estos medidores de nivel de agua se pueden resumir en dos tipos, uno es un medidor de nivel de agua basado en el principio del conector y el otro es un medidor de nivel de agua basado en el medidor de nivel de agua de presión diferencial. principio. Como todos sabemos, los medidores de nivel de agua actuales están diseñados y fabricados según los dos principios anteriores. La estructura del proceso utilizada es simple y no puede superar el error de medición causado por los cambios de temperatura. El error es grande y no puede cumplir estrictamente con los requisitos seguros y económicos. funcionamiento de la caldera.

En primer lugar, se utilizan los dos principios siguientes para explicar brevemente el error de medición causado por el medidor de nivel de agua:

(1) El principio del conector

Como se muestra en la Figura 1:

La ecuación (1) se establece sin considerar el efecto de la presión estática del vapor saturado (δ H, r//, G).

Hr/g≈h×r×g - (1)

H≈h×r/ r/

δH = H-H≈(r/r /-1)×H-(2)

Aceleración de la gravedad

r: Mide la densidad promedio de la columna de agua en el cilindro.

R/: Densidad del agua saturada en el tambor de vapor

R//: Densidad del vapor saturado

h: Medir el nivel de agua en el cilindro.

δh: diferencia entre el nivel de agua del tambor y el nivel de agua del cilindro medidor.

Se puede ver en la fórmula (2) que δh está relacionado con la densidad del agua saturada r/, la densidad promedio de la columna de agua en el cilindro medidor r y la altura del nivel del agua h (donde r siempre es mayor o igual a r/, cuando r≥ r/, cuando r ≥ 1, existe δh). Cuando r = r/, δh = 0, de lo contrario δh siempre existirá. La densidad promedio r de la columna de agua en el cilindro medidor está relacionada con la presión del cilindro, el nivel del agua, la estructura del cilindro medidor, la temperatura y la dirección del viento del ambiente donde se encuentra el cilindro medidor y el diámetro del tubo de muestreo. , y la influencia es muy grande, por lo que r tiene una gran incertidumbre. Los niveles de agua de dos tubos de medición del mismo medidor de nivel de agua de mica sin zona ciega difieren entre 10 y 20 mm cerca del nivel cero del agua. Cuanto mayor sea el nivel del agua, mayor será el error y cuanto menor sea el nivel del agua, menor será el error. Este error solo es causado por la diferencia en la temperatura ambiente y la estructura, así que imagine que es difícil controlar la diferencia dentro de los 30 mm al tomar muestras en diferentes posiciones del tambor y conectar medidores de nivel de agua de diferentes estructuras al nivel de agua 0 en el tambor. Debido a esto, no importa qué tan bueno sea su medidor de nivel de agua de mica, medidor de nivel de agua de diana, medidor de nivel de agua de contacto eléctrico, medidor de nivel de agua de rayos X o interruptor de nivel de líquido, los resultados de la medición serán muy inexactos.

A través de pruebas en varias plantas de energía, el indicador de nivel de agua de mica es aproximadamente 110 mm más bajo que el nivel de agua real cuando la unidad de 200 MW tiene una potencia nominal, y la caldera subcrítica es aproximadamente 150 mm más baja. Para superar este error, cada central eléctrica mueve el punto cero del contacto eléctrico y la escala del indicador de nivel de agua de mica hacia abajo 50, 60, 80 (670 t/h) 65438. El resultado del movimiento hacia abajo solo puede reducir el error de medición del nivel de agua del tambor en el nivel cero del agua, pero el error aumenta en niveles de agua altos y bajos, especialmente cerca del valor de cierre por nivel bajo de agua, la visualización del nivel de agua es demasiado alta. Esto interfiere con el juicio del operador sobre el nivel de agua del accidente y no favorece el control efectivo del operador sobre el funcionamiento seguro de la caldera. El error es mayor a baja presión, lo que no favorece el arranque de la caldera ni el monitoreo del funcionamiento de baja carga.

(2) Medidor de nivel de agua con presión diferencial (recipiente de equilibrio de una sola cámara)

Como se muestra en la Figura 2, ya sea un libro de texto o un documento ministerial, lo que es más grave es La cámara única en aplicaciones prácticas también se instala de esta manera.

A continuación se realiza un breve análisis del error de medición del contenedor de balanza monocameral:

Cuando p2 = 0 se establece la fórmula (3).

h =(r-r//)g

Donde δp 1: La diferencia de presión entre la columna de agua de referencia y el nivel de agua del tambor medido por el transmisor (cuando p2 = 0).

l: Altura de la columna de agua de referencia

r: Densidad promedio de referencia de la columna de agua

δP2: Diferencia de presión adicional en los lados de presión positiva y negativa del instrumento tubería.

La densidad del vapor saturado y del agua saturada (r/, r/) aquí es una función no lineal de un solo valor de la presión del tambor P, que se puede obtener midiendo la presión del tambor, en referencia al promedio Densidad del agua en la columna de agua. La incertidumbre en r es una de las principales causas de error de medición.

Como se muestra en la Figura 2, la parte superior del recipiente de la balanza de una sola cámara siempre es vapor saturado y la superficie del agua en contacto con él es agua saturada. Además de disipar el calor, los recipientes de equilibrio de una sola cámara conducen el calor hacia abajo a lo largo de las paredes metálicas y el agua.

La distribución de temperatura de la columna de agua de referencia se muestra en la Figura 3:

La distribución de temperatura de la columna de agua de referencia t=f(x) es la función exponencial de la columna de agua de referencia. Su relación funcional está relacionada. a la estructura del cilindro, el diámetro de la tubería de superficie, está relacionado con factores como la temperatura ambiente, la dirección del viento y el aislamiento, y es muy incierto. Después del accidente del "12.16" en la central térmica de Qinhuangdao, al medir la temperatura de la superficie exterior del recipiente de equilibrio y los tubos de la caldera número 3, el error de cálculo conservador fue de +108 mm. El rango de medición del nivel de agua de la planta es de 400 mm y el valor de configuración de protección es -384 mm. Después de que explotó el recipiente seco de la caldera, el CRT aún mostraba -327 mm. El error de medición es la razón principal de la protección del bajo nivel de agua. del tambor de vapor. (La distancia L entre las tuberías de muestreo del lado de vapor y agua es de 850 mm)

Adjunto: "Informe de análisis especial sobre la protección del bajo nivel de agua del tambor de vapor de la caldera n.° 4 de la central térmica de Qinhuangdao"

Basado en el registro de prueba de la caldera #3, la diferencia entre el tubo de superficie de la columna de agua de referencia (A-C) con aislamiento y sin aislamiento es de al menos 45 mm, el máximo es de 85 mm, la diferencia promedio es 67 mm, y la diferencia con el aislamiento de trazado térmico (B-C) es de al menos 125 mm, el máximo es de 172 mm, con una diferencia media de 142 mm, aunque el tubo de superficie aislado y sin trazado (A) es sólo 17°C mayor. que el tubo de superficie expuesto (C), la temperatura del tubo de superficie a una distancia considerable del extremo inferior del recipiente de equilibrio es mucho más alta para tuberías de superficie sin aislamiento.

Adjunto: "Tabla resumen del indicador de nivel de agua del tambor de vapor para la unidad de 300 MW de la central eléctrica de Shiheng"

Las condiciones experimentales de la central eléctrica de Shiheng son las mismas que las de la central térmica de Qinhuangdao , que ilustra el recipiente de equilibrio de una sola cámara que se muestra en la Figura 2. El método de instalación no es aconsejable y debe corregirse.

Como todos sabemos, el recipiente de equilibrio de doble cámara es parte de la compensación mecánica, pero el error es pequeño dentro de un cierto rango de presión y medición y el error es demasiado grande cuando la caldera arranca, se detiene y se produce un accidente. ocurrir, haciéndolo inservible. En los "Requisitos" y "Reglamentos", ya no se recomienda su uso y no se repetirá aquí. También se recomienda cancelar el indicador de nivel de agua de presión diferencial de doble corrugado.

En resumen, el error aleatorio de los medidores de nivel de agua instalados actualmente es muy grande y no puede cumplir con los requisitos de "cuando la desviación de cada medidor de nivel de agua es superior a 30 mm, se debe cerrar la caldera". inmediatamente" y "está prohibido encender la caldera sin protección del nivel de agua", que también es la razón principal por la que a las centrales eléctricas les resulta difícil implementar requisitos y regulaciones.

Como se puede ver en lo anterior, las principales causas de los errores de medición son la temperatura del agua (densidad del agua) en el cilindro medidor del comunicador y la temperatura del agua (densidad del agua) en la columna de agua de referencia de la balanza. recipiente. Resolver el problema de la temperatura del agua también supera los grandes errores aleatorios causados ​​por la incertidumbre de los cambios de temperatura del agua.

2. A continuación se presentan brevemente los principios de funcionamiento de varios nuevos medidores de nivel de agua del tambor, que resuelven con éxito el problema de los grandes errores de medición causados ​​por la temperatura y permiten medir con precisión el nivel de agua del tambor.

(1) Contenedor de balanza de cámara única incorporado

Como se muestra en la Figura 4:

h = L-δP/g(r/-r /)- (4)

(4) Entre ellos, ly g son constantes, r/-r// es una función de un solo valor de la presión del tambor y δ p es el valor de presión diferencial medido por el transmisor, eliminando así el efecto de la temperatura ambiente en la densidad de la columna de agua de referencia, superando así este error.

Figura 5 (con mapa en color)

La Figura 5 es un conjunto de curvas de datos después de que la puerta del accidente de la caldera de la planta de energía número 1 de Tongliao fallara. 1.2.3 es la presión del tambor de vapor, 4.5.6 es la curva de nivel de agua del contenedor de equilibrio de una sola cámara original y 7 es la curva de nivel de agua del contenedor de equilibrio de una sola cámara incorporado. Se puede ver en la figura que la interferencia de la acción de la puerta de seguridad tiene poco impacto en el contenedor de equilibrio incorporado y los resultados medibles son muy diferentes del contenedor original de una sola cámara.

(2)Cilindro graduado de electrodo de muestreo de alta precisión GJT

Como se muestra en la Figura 6

El cilindro graduado de electrodo de muestreo de alta precisión GJT adopta una tecnología integral para lograr condiciones de trabajo completas Muestreo real y detección de medición de alta confiabilidad.

2.1 Muestreo de alta precisión

Basado en el principio de transferencia de calor, la temperatura promedio de la muestra de agua está cerca de la temperatura del agua saturada en el tambor y la columna de agua muestreada está cerca del nivel del agua en el tambor, de modo que los electrodos se pueden detectar como dentro del tambor y el nivel del agua se puede medir con alta precisión.

2.1.1 Calentamiento de la muestra de agua

El cilindro medidor está equipado con un calentador interno tipo jaula, que utiliza vapor saturado para calentar la muestra de agua. El calentador consta de diferentes elementos de transferencia de calor. Los métodos de calefacción incluyen calefacción interna y calefacción externa. El calor interno incluye tanto la unidad de transferencia de calor radial de la columna de agua como la unidad de transferencia de calor en capas axial. Se abre la abertura superior del calentador y el vapor saturado (a) del tubo de muestreo del lado de vapor ingresa al calentador y calienta la columna de agua como una jaula de vapor. El método de transferencia de calor y el diseño estructural no solo favorecen el aumento del área de calentamiento (el diseño GJT puede hacer que el área de calentamiento alcance 1,4 veces el área de disipación de calor del cilindro), sino que también favorecen el intercambio de calor.

El vapor saturado (a) libera calor latente de vaporización en el calentador, y su condensado es conducido desde el tubo de drenaje hasta el bajante. El bajante y el tambor de vapor están en un lado, y el tubo de drenaje y. el calentador se encuentran en el otro lado y forman un dispositivo de conexión. La temperatura promedio del agua en la tubería de drenaje expuesta es menor que la temperatura promedio del agua en la tubería de bajada y el nivel del agua es menor que el nivel del agua en el lado de la tubería de bajada. Cuanto menor sea la elevación del punto de conexión, mayor será la presión y mayor será la diferencia de nivel del agua. Para garantizar que el nivel del agua en el lado hidrofóbico no suba a la sección de calentamiento y reduzca el área de calentamiento, se requiere seleccionar el punto de conexión 15 m por debajo de la línea central del tambor de vapor. De esta manera, cuando la presión es de 6,0 MPa, el nivel del agua en la tubería de drenaje está 0,5 m por debajo del calentador. Cuando la presión es inferior a 1,0 MPa, el nivel del agua estará cerca del fondo del calentador, lo que afectará el calentamiento. Sin embargo, el error de muestreo a 1,0 MPa es pequeño y puede ignorarse.

Por lo tanto, el sistema de calefacción puede adaptarse al funcionamiento de parámetros variables de la caldera y garantizar un muestreo real en todas las condiciones de trabajo.

2.1.2 Incrementar el contenido de agua saturada en la muestra de agua.

Coloque el condensador de manera que la nueva probeta graduada quede mucho más alta que la probeta graduada normal. El vapor saturado del tubo de muestreo del lado de vapor se condensa en el condensador, y una gran cantidad de agua condensada (B) (la temperatura es la temperatura del agua saturada) se acumula a lo largo de la pared y se descarga en muestras de agua de diferentes profundidades a través de varios tubos de drenaje. dispuesta en el vapor saturado, la muestra de agua se desplaza fuera del cilindro graduado. También se puede considerar que el agua nueva condensada aumenta el contenido de agua saturada en la muestra de agua y aumenta la temperatura promedio de la muestra de agua. El reemplazo de alta velocidad puede aumentar efectivamente la temperatura de la columna de agua y distribuirla uniformemente hacia arriba y hacia abajo. La razón por la que se utiliza un calentador interno tipo jaula es para utilizar el agua condensada generada por la disipación de calor del cilindro del lado de vapor para reducir aún más el error de muestreo y mejorar la función de autooptimización de la calidad del agua.

La combinación de las dos tecnologías anteriores hace que el flujo de calor hacia la muestra de agua sea mucho mayor que el de un cilindro medidor ordinario, y el tiempo de transición al equilibrio térmico es más corto. Cuando el cambio de presión hace que cambie el nivel del agua en el tambor, la densidad del flujo de calor cambia rápidamente y la temperatura de la muestra de agua cambia rápidamente, por lo que la respuesta dinámica de la muestra al cambio de presión también es muy rápida. La generación de una gran cantidad de agua condensada forma un flujo continuo de agua a alta temperatura hacia el tambor de vapor en la tubería de muestreo del lado del agua. Cuando el nivel de agua del tambor aumenta por un margen grande, regresa menos muestra de agua al cilindro medidor y la diferencia entre la temperatura del agua y la temperatura de saturación es pequeña. Por lo tanto, el error dinámico de muestreo del aumento del nivel de agua del tambor es pequeño. El calentador de jaula ocupa un espacio considerable en el cilindro medidor. El área de la sección transversal de la columna de agua es mucho más pequeña que en los cilindros medidores más antiguos, por lo que responde rápidamente a los cambios en el nivel del agua del tambor.

Hay una fuente de calor estable en el cilindro medidor GJT, por lo que los requisitos de instalación para la longitud del tubo de muestreo, la sección transversal y la disposición en el sitio del cilindro medidor son más flexibles que los del cilindro medidor antiguo. .

2.2 Detección de medición de alta confiabilidad

2.2.1 Estabilidad y confiabilidad de un muestreo preciso

Utilice calentadores y condensadores para eliminar el primer muestreo La confiabilidad y estabilidad de La presión del tambor y la temperatura ambiente durante el proceso superan claramente a las del antiguo cilindro medidor.

2.2.2 Autooptimización de la calidad del agua

Además de aumentar la temperatura de la muestra de agua, el condensador es más importantemente capaz de lograr la autooptimización de la calidad del agua muestreada. . Una gran cantidad de agua pura ingresa a la cámara de agua y las muestras de agua viejas con mala calidad se presionan en el tambor, formando un ciclo automático de purificación y reemplazo. La muestra de agua es "agua viva". La tasa de reemplazo diseñada puede llegar a 20 veces/h y la función de autooptimización de la calidad del agua es sólida. Las ventajas únicas del cilindro medidor GJT son: (1) Sin emisiones contaminantes. La calidad del agua es buena, lo que reduce la contaminación del electrodo. Después de la instalación inicial y el lavado completo, no es necesario descargar las aguas residuales durante el período de mantenimiento 3 a 4a, lo que no solo reduce la cantidad de mantenimiento, sino que también evita que las aguas residuales calientes aceleren la pérdida de vida útil de los electrodos y reduce la cantidad de interruptores de protección causados. por esto. (2) Puede aumentar la resistividad de las muestras de agua, reducir la corriente de trabajo, ralentizar la corrosión eléctrica de los electrodos y prolongar la vida útil. (3) La calidad del agua es estable y la resistividad del agua se distribuye uniformemente hacia arriba y hacia abajo en la muestra de agua, lo que favorece la mejora de la estabilidad de las mediciones del instrumento secundario y elimina la necesidad de ajustar con frecuencia la resistencia crítica al agua del instrumento. (4) Hay agua continua a alta temperatura que fluye hacia el tambor de vapor en la tubería de muestreo del lado del agua. Cuando el nivel del agua en el tambor sube y baja, los electrodos soportan menos choque térmico, lo que reduce el estrés térmico de los electrodos y extiende la vida útil de los electrodos.

2.3 Características del conjunto de electrodos

El conjunto de electrodos autosellantes flexibles RDJ (que se muestra en la Figura 7) es otra característica técnica importante del tubo de medición GJT. El sello mecánico de montaje de electrodo utiliza el principio de empaquetadura de válvula. La presión en el cilindro aumenta la fuerza de sellado y la fuerza de autoapriete es proporcional a la presión. Cuanto mayor sea la presión, mayor será la fuerza de autoapriete. Junto con la fuerza de preapriete, hay suficiente fuerza para garantizar que el sello no tenga fugas. Los materiales de sellado flexibles pueden soportar altas temperaturas de 1000 °C y tienen una alta capacidad de carga, buena resiliencia y propiedades de termosellado. El electrodo está equipado con una rosca de desmontaje, que es fácil de desmontar y puede ser operado por trabajadoras comunes. Sin embargo, la fuerza de sellado de los conjuntos de electrodos en el país y en el extranjero disminuye a medida que aumenta la presión, lo que requiere una fuerza de precarga mayor. Además, se utilizan sellos mecánicos, que tienen una baja fiabilidad de sellado y un rendimiento de sellado térmico deficiente. El electrodo RDJ se instala en un ángulo de elevación de 2° ~ 3°, lo que puede evitar que el electrodo se moje y se manche.

Como se muestra en la Figura 7:

2.4 Sensor de electrodo de amplio rango y en condiciones de funcionamiento completo

El sensor de electrodo de nivel de agua del tambor GJT-2000B tiene un Amplio rango y condiciones de pleno funcionamiento. Una extensión del rendimiento del cilindro de medición GJT-2000A. Cuando la caldera se apaga debido a un accidente en el nivel del agua, el cilindro medidor puede monitorear el valor específico del accidente en el nivel de agua en el tambor para análisis y manejo del accidente. Reducir el tiempo de transición entre el arranque y la parada del horno.

Tabla 1 Datos de medición de temperatura de muestra de agua del sensor de electrodo de muestreo de alta precisión GJT-2000

Secuencia de medición 1 234

+300 temperatura del lado de vapor/℃ 352,8 353,4 301,4 296,7

0 Temperatura del lado del agua/℃

-300 Temperatura del lado del agua/℃

Temperatura promedio del agua/℃351,0 351,9 303,2 297,8

Presión tambor/MPa 17,50 17,64

Carga/MW 270 303

Tiempo de medición: 23:00 cuando se reduce la carga, 17:30, 23:00 cuando se reduce la carga.

La Tabla 1 es la medición de la caldera de tambor subcrítica No. 2 de 1025 t/h de Shanxi Sunshine Power Generation Co., Ltd. (planta eléctrica Yangquan No. 2) en junio de 65438 + octubre de 65438 + febrero de 2002 usando I Termopares clase K Conjunto de datos sobre la temperatura del vapor y la temperatura del agua en el tambor de contacto eléctrico.

Como puede verse en la Tabla 1, la temperatura del agua en el cilindro medidor es consistente con la temperatura del vapor, lo que indica que el agua en el cilindro medidor es de hecho la misma.

(3) Medidor de nivel de agua de dos colores WDP sin zona ciega y baja desviación

Como se muestra en la Figura 8

Nivel de agua de dos colores de la serie WDP Medidor sin zona ciega y baja desviación. El producto utiliza el vapor saturado en el tambor para calentar la superficie del medidor de nivel de agua para evitar que el agua saturada en el medidor transfiera calor al exterior. Luego usa el agua saturada condensada. el condensador para reemplazar el agua en el medidor, acelerando la circulación del agua en el medidor, de modo que la temperatura del agua en el medidor esté cerca de la temperatura del agua saturada, el nivel del agua en el medidor de nivel de agua esté cerca del agua verdadera. nivel en el tambor en cualquier momento y bajo cualquier condición de trabajo, logrando el propósito de monitorear correctamente el nivel de agua en el tambor. El agua saturada condensada en el condensador se utiliza para reemplazar el agua del medidor, acelerando la circulación en el medidor. Dado que el agua nueva reemplazada es agua saturada condensada por vapor saturado, tiene un bajo contenido de sal, lo que reduce la incrustación de las escamas de mica y prácticamente extiende el ciclo de descarga del instrumento. Dado que el cambio de temperatura del cuerpo del medidor es pequeño, se reduce la deformación térmica del cuerpo del medidor, se reducen las fugas del cuerpo del medidor, se extiende el ciclo de mantenimiento del cuerpo del medidor y se reduce el costo de mantenimiento.

El indicador de nivel de agua de dos colores de la serie WDP tiene las ventajas de no tener área ciega y tener una baja desviación:

Pequeña desviación (debido a la adición de un tubo de calentamiento de vapor saturado y agua saturada). reemplazo, la temperatura del agua en la superficie es cercana a la temperatura del agua del tambor, por lo que realmente puede reflejar el nivel del agua en el tambor).

●Sin puntos ciegos (hay mica de cinco ventanas con tubos de nivel de agua en ambos lados, siempre que el nivel del agua sea claramente visible dentro de los límites superior e inferior de la mica de cinco ventanas)

Larga vida útil, baja tasa de fuga y bajo costo de mantenimiento.

Tres nuevos tipos de instrumentos de medición del nivel de agua del tambor resuelven el problema técnico clave de los grandes errores de medición del nivel de agua del tambor, haciendo realidad la medición precisa del nivel de agua del tambor.

Después de tres años de aplicación del tubo de medición GJT en la central eléctrica de Matou, la diferencia entre la posición cero del tubo de medición y el valor medido del centro de la línea de nivel de agua del tambor de vapor es de 23 mm

La Figura 9 es del 26 de octubre de 2003, 1. El valor medido de la temperatura de la superficie exterior de la caldera de tambor de presión ultraalta de 670 t/h de la central eléctrica de Tongliao. Se puede ver en esta figura que la temperatura en la parte superior e inferior del cilindro medidor GJT es consistente, y la temperatura en el extremo inferior del medidor de nivel de agua WDP es más baja que en el extremo superior. Tongliao no tiene condensador. por lo que hay menos condensación de agua, la parte inferior disipa el calor rápidamente y la temperatura es naturalmente baja.

Tabla 3: Tabla de registro de mediciones reales de configuración de la puerta de seguridad y arranque de la caldera de la planta de energía n.° 1 de Tongliao

Debido a los requisitos de la mayoría de las regulaciones de las plantas de energía, el medidor de nivel de agua de mica debe usarse como estándar. De hecho, cuando el indicador de nivel de agua es "0", el nivel de agua real es aproximadamente 100 mm más alto que el nivel de agua 0 en el tambor, y la calidad del vapor se deteriora debido al funcionamiento con alto nivel de agua a largo plazo. La caldera número 3 (670 t/h) de la central eléctrica de Jiaozuo fue medida por el Instituto de Investigación Experimental de Energía Eléctrica de Henan. La conductancia promedio del vapor saturado a -75 mm es 65438 ± 0,7 μS, y el valor promedio a +65438 ± 000 mm es. 5,5 μS/cm Resuelve el problema de grandes errores de medición, no solo mejora la precisión y confiabilidad del monitoreo del nivel de agua del tambor de vapor, sino que también resuelve el problema del funcionamiento a largo plazo del alto nivel de agua en el tambor de vapor, mejora la calidad del vapor. aumenta la eficiencia de la unidad y reduce los costos

3. Puntos de muestreo insuficientes para la medición del nivel de agua del tambor

El artículo 3.1 del "Reglamento" exige que "Cada dispositivo de medición del nivel de agua debe tener un instrumento independiente". Orificio de muestreo. No se permite conectar varios niveles de agua en paralelo en el mismo orificio de medición para evitar la influencia mutua y reducir la confiabilidad de la medición del nivel de agua. "Pero muchos tambores de vapor tienen una pequeña cantidad de orificios de medición, especialmente solo. En los últimos años se han fabricado cuatro pares de calderas. La "tecnología patentada para la medición de múltiples orificios del nivel de agua del tambor de vapor" utiliza la boquilla de medición original (tubo madre) con un orificio más grande en el tambor de vapor como canal de muestreo. El tubo de muestreo recién agregado se inserta en el tambor de vapor a una cierta altura. distancia del puerto de muestreo de la tubería madre de muestreo, agregando así un orificio de muestreo independiente, sin necesidad de perforar orificios en el tambor de vapor. Generalmente, se pueden agregar 4 pares de orificios para medir el agua con gas. El riesgo de expansión del pozo es pequeño, la construcción es conveniente, fácil de administrar y el período de construcción es corto. Esta tecnología también puede mover el punto de medición en el medio del tambor hacia la cabeza del tambor, proporcionando puntos de muestreo de alta calidad para monitorear medidores principales e instrumentos de protección. Se resolvió con éxito el problema de la insuficiencia de los puntos de medición del nivel del agua y se cumplieron los requisitos del artículo 3.1 del reglamento.

4. Protección del nivel de agua del tambor

En la actualidad, las centrales eléctricas domésticas tienen grandes diferencias en el diseño de los sistemas de protección del nivel de agua del tambor. Muchas calderas de presión ultraalta no tienen protección y muchas calderas subcríticas solo utilizan señales de nivel de agua de presión diferencial. Algunas centrales eléctricas utilizan interruptores de nivel de agua o varios medidores de nivel de agua como lógica de protección. La razón es que la atención y el conocimiento técnico de cada fábrica son inconsistentes y el país no cuenta con mejores estándares unificados. Hablemos de nuestras opiniones sobre el diseño de protección del nivel de agua del tambor.

4.1 La señal del transmisor no debe usarse sola para proteger el nivel de agua del tambor por cinco razones.

En primer lugar, la señal de medición del nivel del agua es inestable y poco fiable debido a demasiados factores que influyen. (Como se muestra en la Figura 2) Debido a la interferencia del aislamiento y calentamiento de la tubería del instrumento y otras fuentes de calor, se producirá una diferencia de presión adicional de δP2, lo que resultará en un gran error de medición que se ignora fácilmente.

En segundo lugar, hay demasiados pasos de conversión y demasiados puntos de falla en la medición del nivel del agua, lo que resulta en una medición poco confiable.

Nuevamente, la señal de medición no será confiable debido a interferencias externas, como pérdida de energía, congelación de tuberías de instrumentos y transmisores, fugas de tuberías y válvulas de instrumentos, etc.

En cuarto lugar, también existe una "Especificación Técnica para el Diseño de Centrales Térmicas" DL5000-94 "Contactos de Protección Térmica" en la parte posterior

La señal debe provenir de un instrumento."

En quinto lugar, "concentración de peligro", el "Reglamento" solo requiere tres señales de nivel de agua de presión diferencial, que se utilizan para regulación, visualización y protección respectivamente, con el principio de diseño de "las señales de protección deben muestrearse de forma independiente". ".

Una caldera de circulación forzada de 1025t/h en una central eléctrica de Anhui tenía un transmisor dañado y con fugas, lo que provocó que dos transmisores tuvieran indicaciones altas y redujeran automáticamente el suministro de agua, lo que provocó un bajo nivel de agua en el tambor de vapor y el rechazo de la protección de bajo nivel de agua se mueven. Luego pare manualmente la máquina para comprobar la cavitación de la bomba de circulación de agua de la caldera. El fallo de la protección contra el bajo nivel de agua en el accidente "12.16" de la central térmica de Qinhuangdao demostró plenamente que no es aconsejable utilizar señales diferenciales de nivel de agua únicamente como protección.

4.2 Se recomienda utilizar dos medidores de nivel de agua de contacto eléctrico y tres señales de selección de presión diferencial para la protección del nivel de agua del tambor por cinco razones.

El primer requisito es que el artículo 8.1 menciona que "la configuración del medidor de nivel de agua debe adoptar dos o más principios de funcionamiento para garantizar que el nivel de agua del tambor de la caldera pueda controlarse correctamente en cualquier condición de funcionamiento". muestra que la señal del nivel del agua medida por un principio no es lo suficientemente confiable, por lo que la señal utilizada para protección lo es aún más.

En segundo lugar, los medidores de nivel de agua de contacto eléctrico anteriores tenían grandes errores de medición y eran propensos a fugas de agua, pero el cilindro de medición GJT resolvió con éxito estos dos problemas. Se instaló por primera vez en la central eléctrica de Huaiyin en 1996. Hasta ahora, se han instalado más de 100 juegos en calderas de diferentes capacidades en más de una docena de centrales eléctricas, logrando resultados ideales.

En tercer lugar, no sólo cumple con los requisitos de las "Especificaciones técnicas para el diseño de centrales térmicas", sino que también tiene en cuenta los requisitos de los dos documentos, lo que lo hace más científico y razonable.

En cuarto lugar, se dispersa el peligro y se mejora la fiabilidad de la protección.

5. La protección del nivel de agua del bidón es diferente a otras protecciones térmicas, y su control tiene cuatro aspectos: 1. Ajuste automático. 2. Alarma de señal térmica y enclavamiento. 3. La evolución de los accidentes es un proceso relativamente lento y es monitoreado y ajustado por el personal operativo. 4.Finalmente verifique el sistema de protección del nivel de agua. Por lo tanto, desde una perspectiva de diseño, puede ser relativamente "seguro" evitar fallos de funcionamiento innecesarios.

4.3 No se recomienda utilizar un interruptor de nivel de agua como protección, porque:

Es difícil alcanzar el valor de acción de protección durante el funcionamiento normal del tambor de vapor, y hay experimento sin medios de transmisión. Si el interruptor de nivel de agua está oxidado y atascado, será difícil encontrarlo si no puede funcionar, lo que fácilmente puede provocar que la protección se niegue a funcionar y exista un gran riesgo de accidentes. Se descubrió una falla durante el mantenimiento en la central eléctrica de Chaoyang y la protección del interruptor de nivel de agua ahora está cancelada.

5. Problemas durante el proceso de conversión del sistema de medición

5.1 Problema de muestreo del lado del agua

Caso 1: Para solucionar el problema de gran desviación en Medición del nivel de agua, se utiliza una central eléctrica. Los tubos de muestreo del lado del agua de los cuatro transmisores se conducen hasta el centro del tambor de vapor. Aunque se resuelve el problema de la desviación entre los medidores de nivel de agua, también genera el problema de un gran error en la medición del nivel de agua. Después de encender la caldera, el nivel de agua con presión diferencial es 80 ~ 110 mm más bajo que el medidor de nivel de agua de contacto eléctrico GJT y el medidor de nivel de agua de mica WDP. Reemplazar el tubo de muestreo del lado del agua de un medidor de nivel de agua de presión diferencial con un medidor de nivel de agua de mica eliminó el error. La desviación entre los tres indicadores de nivel de agua es de 30 mm

Caso 2: Caldera de tambor de fabricación rusa con hornos dobles (765, 438 + 0 bajantes) en una central eléctrica para reducir la distribución. Después de modificar el sistema de medición, cuando la carga unitaria es inferior a 180 MW, la desviación entre los medidores de nivel de agua cumple con los requisitos. Cuando la carga es superior a 180 MW, el nivel de agua cambia dentro de 50 mm y la desviación entre los medidores de nivel de agua cumple con los requisitos. requisitos.

Caso 3: Una caldera de tambor de doble horno (71 bajantes) de fabricación rusa en una central eléctrica está equipada con dos cilindros medidores de contacto eléctrico GJT. Una vez encendida la caldera, el error de medición es grande. Después de mover el punto de medición al final del tambor de vapor, el problema quedó resuelto.

5.2 Tendido de tuberías de instrumentos

Caso 1: En la transformación inicial del medidor de nivel de agua de contacto eléctrico GJT, se utilizó como drenaje la tubería de drenaje del contenedor de balanza de doble cámara original. La tubería y la tubería de drenaje estaban paralelas a la tubería del instrumento. La disposición resultó en un error de medición de aproximadamente 140 mm. Después de la reorganización, se eliminó el error.

5.3 El punto de muestreo del lado de vapor del medidor de nivel de agua de contacto eléctrico de escala completa GJT no debe estar en la tubería de recolección de vapor.

Caso 1: El punto de muestreo del lado de vapor del medidor de nivel de agua de contacto eléctrico de escala completa GJT instalado en la planta de energía se selecciona en la tubería colectora de vapor. Aunque se adopta el método de muestreo de presión total, la pantalla del nivel de agua todavía tiene una altura de aproximadamente 500 mm. La presión total en el cabezal de vapor es menor que la presión en el tambor de vapor. La razón es que la placa de orificio de inyección de agua y vapor en el tambor de vapor provoca una pérdida de presión, por lo que la medición del tubo de contacto eléctrico muestra un nivel alto y existe la posibilidad de detener la máquina y cambiar el punto de muestreo al tubo de escape. El problema se puede solucionar.

5.4 El vástago de la válvula del instrumento debe instalarse horizontalmente.

Caso 1: La desviación de la señal y la fluctuación del medidor de nivel de agua de presión diferencial en una planta de energía era grande y se encontró que el vástago de la válvula de muestreo estaba instalado verticalmente. Después de la corrección, el problema se resolvió. El análisis es que las válvulas están bajas o altas, lo que equivale al fenómeno "convexo" en la gestión de instrumentos, lo que resulta en "bloqueos de vapor" que también son claramente requeridos en los requisitos y regulaciones.

VI. Caso accidente nivel agua tambor

1958 10 El 31 de octubre se interrumpió el suministro eléctrico de los instrumentos de caldera #2 y #1 (230t/h) en una fábrica, y el vapor, el flujo de agua, el nivel del agua, etc. La indicación del instrumento era anormal, la caldera cometió un error de juicio y mal funcionamiento, y la caldera se llenó de agua y entró en la turbina de vapor.

1976 10 El 18 de junio, el nivel de agua de la caldera número 3 en cierta fábrica falló y el nivel del agua subió al máximo. Aunque no hubo tiempo para abrir la válvula de drenaje de emergencia y la válvula de drenaje del sobrecalentador, el suministro de agua a las cuatro turbinas (tuberías madre) se vio obligado a detenerse.

El 3 de octubre de 1977, 65438, la caldera número 6 (430 t/h de fabricación soviética) de una central eléctrica estaba en estado de arranque. El indicador de nivel de agua de presión diferencial DDZ falló y el sistema de autoajuste pudo funcionar. No debe utilizarse para el ajuste manual del nivel de agua. Cuando la carga es de 70 MW, el indicador de nivel de agua de presión diferencial y el indicador de nivel de agua de mica son básicamente los mismos, y la altura del indicador de nivel de agua de contacto eléctrico es de 50 ~ 100 mm.

Cuando la carga era de 90 MW, la caldera tenía una grave escasez de agua, el indicador de nivel de agua de contacto eléctrico tenía el valor negativo más grande y el indicador de nivel de agua de presión diferencial era de -270 mm, lo que provocó que la pared de agua explotara.

El 12 de octubre de 1977 65438, la caldera número 2 (HG410t/h) de cierta fábrica con carga de calefacción estaba en estado de arranque y el indicador de nivel de agua de presión diferencial era inexacto y perdió su función. Las operaciones se guían por los niveles de agua establecidos por el perforador. Debido a una implementación inadecuada de las medidas, un control inadecuado y errores operativos, la caldera sufrió graves daños por falta de agua. Un error de cálculo y un mal funcionamiento provocaron que la caldera se llenara de agua.

1979 165438+El 8 de octubre se pusieron en funcionamiento 9 calderas y 8 máquinas en una determinada fábrica. Cuando la caldera No. 3 se encendió al 60% de carga después de la revisión, el autoajuste falló y el nivel de agua era alto. El nivel de agua era ++160 mm. Se cambió a ajuste manual cuando la válvula de liberación de agua de emergencia y la purga. Cuando la válvula estaba a punto de abrirse, la caldera estaba muy llena de agua, lo que provocó que el tanque principal de recolección de vapor se desbordara y provocara el apagado de 8 calderas y 7 unidades.

El 8 de febrero de 1980, cuando la carga de la caldera n.º 2 (HG670t/h) en cierta fábrica aumentó de 150 MW a 160 MW, la combustión era inestable, el nivel del agua fluctuaba mucho, el monitoreo de operación era Mal, y el juicio y la operación fueron incorrectos, primero se llenó la caldera con agua y luego la olla seca resultó gravemente dañada. Seis tubos de pared de agua estallaron y otros nueve resultaron dañados. Las grietas de soldadura entre las aletas de la pared de refrigeración por agua miden más de 6 metros en la pared trasera y 20 metros en la pared frontal.

El 25 de julio de 1982, después de la revisión de la caldera número 2 (670 t/h de fabricación soviética), la carga de la caldera era de 1,2-1,8 MPa, y el manómetro de nivel de agua de presión diferencial y el nivel de agua de presión diferencial El medidor no se pudo poner en funcionamiento. El indicador de nivel de agua de contacto eléctrico estaba anormal debido a agua sucia en el cilindro medidor usado como referencia. El medidor de nivel de agua de mica para monitoreo de agua no está especializado y no puede informar con precisión el nivel del agua. Además, la pequeña señal no tenía indicación de cortar el medidor de flujo de agua y la operación de ajuste del suministro de agua fue incorrecta, lo que provocó una escasez prolongada de agua en la caldera y la quema de 249 tubos de pared enfriados por agua, constituyendo un daño importante. accidente.

El 4 de octubre de 1982, durante el proceso de arranque de la caldera #4 (SG400t/h) en cierta planta, cuando la carga aumentó repentinamente de 40MW a 70MW, debido a un ajuste inadecuado del suministro de agua. operación, hubo una grave escasez de agua y la pared de agua 173 El tubo se quemó, por lo que el mantenimiento tomó 20 días.

El 7 de junio de 1983, la caldera número 7 (HG670t/h) de cierta planta se cerró debido a una fuga en el economizador. Al no existir una gran cantidad de medidores de nivel de agua para guiar las operaciones de reposición y suministro de agua, el funcionamiento fue incorrecto, provocando que la caldera se llenara de agua y la presión aumentara, no se descubrió hasta que se abrió la puerta de seguridad de la caldera. El sobrecalentador se movió. Debido a que la válvula eléctrica de vapor principal no está apretada, el agua de alimentación ingresa a la turbina, provocando un gran accidente por flexión del eje.

El 25 de octubre de 1990 65438, la caldera número 2 de la central eléctrica de Xinxiang en la provincia de Henan entró en agua. Durante el proceso de recuperación de la caldera después de que se extinguió el incendio, la válvula reguladora del suministro de agua tuvo una gran fuga y no logró controlar eficazmente el nivel del agua. El tambor de vapor se llenó con agua, la temperatura del vapor cayó bruscamente y el cilindro y otras partes estacionarias se dañaron. deformado, el eje de la turbina estaba doblado y el sistema de eje estaba roto.

El 16 de febrero de 1997, cuando la caldera número 4 de la central térmica de Qinhuangdao tuvo un corte de agua, protección por bajo nivel de agua y falla en la protección de respaldo, debido al pequeño rango de medición del nivel de agua de mica, el El medidor de nivel de agua de contacto eléctrico mostró erróneamente que había agua, y el medidor de nivel de agua de presión diferencial El error positivo fue grande y el juicio del personal fue incorrecto, lo que provocó que la caldera funcionara sin agua durante mucho tiempo, lo que provocó múltiples explosiones en las paredes de agua. , daños por sobrecalentamiento a gran escala, etc.

A finales de 2002, una caldera de tambor de circulación forzada en una central eléctrica en Anhui (1025t/h) Debido a daños y fugas de un transmisor, las indicaciones de los dos transmisores estaban altos y el suministro de agua se redujo automáticamente, lo que resultó en un nivel bajo de agua en el tambor y la protección de nivel bajo de agua se negó a funcionar. Luego, pare manualmente la bomba de circulación de agua de la caldera y verifique la situación de cavitación.

En el proceso de transformación de diversas centrales eléctricas, sabemos que muchas centrales eléctricas a lo largo de la historia han tenido accidentes provocados por niveles altos y bajos de agua en el tambor de vapor, lo que ha tenido distintos grados de consecuencias. En resumen, es imperativo transformar el sistema de medición y protección del nivel de agua del tambor.