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差压式水位变送器的调试设置

来源:江苏创辉自动化仪表有限公司 时间:2020-10-15
差压变送器是发电厂用于采集热工信号的1种重要的测量元件,它主要用于发电厂水位、流量、压力等信号的采集、转换,使运行人员便于监控它们。原来的差压变送器体积较大、精度较低,为模拟式变送器,目前已发展成体积小、精度高的智能型变送器。现在发电厂常用的变送器主要有 HOLLYWEL和 ROSEMOUNT公司生产的电容式变送器,其测量精度高、调试简单、使用方便。下面谈谈差压变送器用于测量水位时的调试和易出现的问题。
 
1、不同连接方式下变送器零位的设置
测量水位的差压变送器零位的设置对于使用者来说是很重要的,尤其当变送器的“+”、“-”压侧与就地测量筒的“+”、“-”压侧连接不一致时,零位的设置就显得更重要。下面就用于除氧器的水位变送器作一说明。
如图1所示,除氧器内壁高度为2600mm,与除氧器上部相连的测量管称之为“+”压侧,与除氧器下部相连的测量管称之为“-”压側。变送器的2个连接口,一端为“+”压侧,另一端为“-”压侧(变送器制造厂家已标注)。在除氧器正常运行时,其“+压侧测量管由于蒸汽凝结,始终处于充满水状态,由毫米水柱高压力单位化为国际单位制压力单位,则变送器连接端測得压力为(25506+P)Pa(P为以Pa表示的除氧器内压力,与除氧器底部相连的“-”压侧测量管内的压力为:(9.81X+P)Pa(X为以mm表示的除氧器内水位高度)。
如果变送器的“+”压侧与测量管“+”压侧相连,变送器的“-”压侧与测量管-”压侧相连,则变送器测得实际差压为(25506-9.81X)Pa。这样,变送器的零位对应于除氧器零水位,即X=0mm。此时測得变送器实际差压为(25506-0)Pa,即25506Pa,也就是说变送器的零位,对应于变送器内部设置LRV:25506Pa;变送器的满度对应于除氧器满水位,即X=2600mm,此时变送器测得实际差压为(25506Pa-25506Pa),即0Pa,也就是说变送器的满度,对应于变送器内部设置URV:0Pa。这样变送器测得差压DP对应于变送器的输出 OUTPUT的关系为:DP1=25506Pa, OUTPUT1=4mA:DP2=0Pa, OUTPUT2=20mA。
如果将变送器“+”压侧与测量管“-”压侧相连,变送器的“-”压侧与测量管+”压侧相连,不必重新安装,只需对变送器内部设置进行修改即可。此时,变送器测得实际差压为9.8XPa-25506Pa,这样,变送器的零位对应于除氧器0水位,即X=0mm,此时变送器测得实际差压为(0-25506)Pa,即
25506Pa。也就是说,变送器的零位,对应于变送器内部设置LRV:-25506Pa;变送器的满度对应于除氧器满水位,即X=2600mm,此时变送器测得实际差压为(25506-25506)Pa,即0Pa,也就是说变送器的满度,对应于变送器内部设置URV:0mm。这样,变送器测得差压DP对应于变送器的输出OUTPUT的关系为:DP3=-25506Pa, OUTPUT3=4MA: DP4=0 Pa, OUTPUT4=20 mA.总之,无论变送器与测量管与怎样连接,变送器的满度对应于测量容器的满水位,差压DP始终为0.即变送器的满度URV为0Pa。当变送器的“+压侧与测量管“+”压侧相连时,变送器零位LRV设置为9.81XPa;当变送器的+”压側与测量管“压侧相连时,变送器零位LRV设置为-9.81XPa。
 
2、变送器测测量管取样点的位置
水位变送器测量管取样点的位置一般均为厂家预先留好,都能保证水位测量的真实性和准确性。然而,因为取样点位置不合适,造成变送器指示与实际水位偏差大,不能准确反映真实水位。如1999年巴基斯坦UCH电站热控调试时,其凝汽器水位的3个测量筒安装在凝汽器内部,凝汽器水位是通过3个变送器取中间值获得,其连锁报警动作值是通过个变送器三取二获得。变送器校验完毕投用后,在机组试运过程中3个变送器示值相差较本。与就地水位计相比较,只有变送器C的示值与就地水位计显示一致,A、B变送器示值明显偏低。而凝汽泵停运以后,3个变送器指示一致,经过分析,在确认变送器本身无故障的情况下,确定是测量点位置不合适。后查阅凝汽器厂家图纸发现,A、B变送器测量点取点位置接近凝汽泵入口,在凝汽泵运行时对其影响较大,从而导致变送器示值明显偏低。凝汽器内部3个测量筒的位置如图2所示
因此,将A、B测量筒的位置移至图2所示a、b两点,a、b两点距凝汽泵入口较远,不受凝汽泵运行时对其入口处吸力造成的水面下陷影响,且与C点平均分布在凝汽器内部,能正确反映凝汽器内水位。A、B测量筒改动后,机组运行过程中,3个凝汽器水位变送器指示一致,且与就地实际水位相对应,各报警保护动作值正确可靠,满足凝汽器安全、稳定运行的需要。
 
3、变送器零位的漂移
变送器出厂或实验室校验完毕后,经过现场搬运、安装,变送器零位会有一定的漂移。所以变送器在投入运行前,应再次检查其零位,对于有零位漂移的变送器需要重新清零”。信阳华豫电厂高加水位变送器采用 ROSEMOUNT公司3051R型差压变送器,该型变送器带有2根长约1.5m,内充满传导介质的刚性软管,感应端为法兰式膜盒。安装前校验时,需保证2个法兰膜盒处于同一水平面上。高加水位变送器投入运行后,变送器指示与高加实际水位偏差较大,现场检査变送器时发现(如图3):变送器2个法兰的膜盒中心垂直距离为320mm,上法兰至测量筒上部入水口高度为760mm,下法兰与测量筒下部入水口同一水平。将测量筒内水排空,检査变送器零位,变送器指示差压为0Pa,输出为4mA。实际上,变送器“+”、“-”压侧的差压应为3139.2Pa左右(假设膜盒内介质比重与水相近)。由于变送器本身量程约9810Pa,所以这对变送器的测量影响较大,不能将此3139.2Pa左右的差压作为零位漂移进行“清零”。为了保证变送器测量的准确性和*性,将变送器又重新进行了校验,在测量筒上安装完毕后,重新检査变送器的指示。现3台变送器差压均指示为3727.8Pa左右,这说明膜盒内介质的比重比水大。
于是,对变送器量程重新进行如下设置:变送器下限(LRV):3727.8Pa+7455Pa=11182.8Pa。当高加满水时,“+”压侧压力为:3727.8Pa+7455Pa=11182.8Pa;“-”压侧压力为3139.2Pa+7455Pea=10594.2Pa。故变送器上限(URV):11182.8Pa10594.2Pa=588.6Pa。应注意,满水时变送器两端差压不为0Pa,这是与其他水位变送器不同之处。如此设置、调试完毕后,运行后的高加水位变送器指示与实际水位一致原来存在的水位偏差问题得到解决。

 
4、负压环境中变送器的调试
在机组试运过程中,常出现凝汽器水位变送器难以正常投运的情况。往往是凝汽器建立真空后,其水位变送器出现指示偏差较大,甚至不能正常指示。究其原因,是因为变送器及其取样管路密封不严造成的。由于凝汽器水位量程范围小,凝汽器建立真空后,稍有泄漏,外界气体就会进入测量管路,影响变送器的正确测量。为了保证变送器在负压环境中正常工作,应做好以下2方面的工作:
4.1保证变送器测量回路密封良好
测量筒与测量管的接口ZUI好采用尼龙垫片;变送器与测量管的连接螺纹在连接时应加密封胶,増加密封性。
4.2防止变送器测量管路中积累气泡
变送器的安装位置应尽量接近测量筒,以保证测量管路尽量短;变送器投运前,应确保测量管路中汽泡排放干净;并掌握变送器正确的投运方法。
 
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