鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置

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1、鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置1!（中孚實(shí)業(yè)檢修總公司謝超鋒）摘要：本文對(duì)鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置原則、不同配置條件下的控制設(shè)計(jì)組合以及保證水位準(zhǔn)確可靠的措施等方面進(jìn)行了闡述，具有積極的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：汽包水位測(cè)量差壓式水位計(jì)電極式水位計(jì)DCS冗余控制器?、八、、?刖S在鍋爐運(yùn)行過(guò)程屮，保持鍋爐汽包水位在正常范圍內(nèi)波動(dòng)是鍋爐運(yùn)行的一項(xiàng)重要安全性指標(biāo)。但是，由于負(fù)荷、燃料工況及給水流量等的變化，汽包水位會(huì)經(jīng)常變化，當(dāng)水位超出正常值運(yùn)行范圍吋，報(bào)警系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)，自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)將采取必要的調(diào)整、保護(hù)措施，以確保鍋爐和汽輪機(jī)的安全。因此，鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)

2、是機(jī)組安全運(yùn)行的極端重要的系統(tǒng)。本文對(duì)鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置原則、不同配置條件下的控制設(shè)計(jì)組合以及保證水位準(zhǔn)確可靠的措施等方面進(jìn)行了闡述，具有積極的指導(dǎo)意義。1、鍋爐汽包水位側(cè)量系統(tǒng)配置原則鍋爐汽包水位測(cè)量，控制和保護(hù)系統(tǒng)是屬于IEC61508和IEC61511安全標(biāo)準(zhǔn)中指出的安全儀表系統(tǒng)（SIS），由于它的應(yīng)用不當(dāng)而造成的事故危害極大，根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平，它的配置設(shè)計(jì)至少應(yīng)遵循以下原則：（1）鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置必須采用兩種或以上工作原理共存的配置組合，以防止系統(tǒng)性故障。（2）配置的汽包水位測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)過(guò)充分的實(shí)踐證明是安全可靠、能消除汽包

3、壓力影響、全程測(cè)量水位精確度高、可確保鍋爐點(diǎn)火后就能正常投入工作的產(chǎn)品，不允許將達(dá)不到上述要求或沒(méi)有成功應(yīng)用業(yè)績(jī)的不成熟產(chǎn)品在鍋爐上應(yīng)用。（3）嚴(yán)格遵循鍋爐汽包水位控制和保護(hù)獨(dú)立性原則，最大限度的減少故障風(fēng)險(xiǎn)，并降低故障停爐幾率。（4）汽包水位至少應(yīng)配置兩種相互獨(dú)立的監(jiān)視儀表。（5）汽包水位保護(hù)和控制的測(cè)量系統(tǒng)至少應(yīng)按三重冗余的原則設(shè)計(jì)。（6）汽包水位測(cè)量信號(hào)應(yīng)采取完善的壞信號(hào)檢查手段，以便及吋發(fā)現(xiàn)異常。2、鍋爐汽包水位測(cè)量系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)2.1汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置組合根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，新建鍋爐應(yīng)配置1套就地水位計(jì)、3套差壓式水位測(cè)量裝置和3套電極式水位測(cè)

4、量裝置，這三種工作原理共存的配置方式較為理想。3套差壓式水位測(cè)量裝置用于汽包水位控制系統(tǒng)，3套電極式水位測(cè)量裝置用于汽包水位保護(hù)系統(tǒng)，1套就地水位表因是無(wú)電源的，可以作為電源消失時(shí)的最后監(jiān)視保證。此外，采用當(dāng)今最新測(cè)量技術(shù)后，雖然無(wú)論是差壓式測(cè)量裝置和電極式測(cè)量裝置均能做到準(zhǔn)確、全程測(cè)量汽包水位，但是考慮到啟動(dòng)吋差壓式測(cè)量裝置可能會(huì)受到諸多因素的影響，例如差壓取樣管沖洗、泄漏、正負(fù)壓管有溫差等,因此，建議鍋爐啟動(dòng)時(shí)應(yīng)以電極式汽包水位測(cè)量裝置為主要監(jiān)視儀表，這種配置也能滿足這種要求?？紤]到一些老廠的實(shí)際情況，也可以考慮以下兩種汽包水位測(cè)量系統(tǒng)的配置組合:（

5、1）1套就地水位計(jì)，1套電極式水位測(cè)量裝置和6套差壓測(cè)量裝置。這種組合比推薦方案多了一套，主要使用于已經(jīng)配置了6套差壓式測(cè)量裝置，并使用良好的電廠。3套差壓式測(cè)量裝置用于汽包水位控制系統(tǒng)，另外3套用于汽包水位保護(hù)系統(tǒng)，1套電極式汽包水位測(cè)量裝置由獨(dú)立于DCS的電源供電，作為DCS的后備監(jiān)視儀表，并在鍋爐啟動(dòng)時(shí)作為主要監(jiān)視儀表。1套就地水位計(jì)作為失電情況下的最后監(jiān)視手段。(2)1套就地水位計(jì)、3套差壓式水位測(cè)量裝置和2套電極式水位測(cè)量裝置。這是一個(gè)最低配置的組合方案，主要適用于追求經(jīng)濟(jì)配置和改造由困難的老廠。此吋，3套差壓式水位測(cè)量裝置用于汽包水位控制系統(tǒng)

6、，并按照三取二的原則將得到的事故跳閘水位信號(hào)與2套電極式水位測(cè)量裝置事故跳閘水位信號(hào)再按照三取二的原則用于汽包水位保護(hù)系統(tǒng)。電極式汽包水位測(cè)量裝置同樣由獨(dú)立于DCS電源供電，作為DCS的后備監(jiān)視儀表，并再鍋爐啟動(dòng)吋作為主要監(jiān)視儀表。1套就地水位計(jì)的作用前面已經(jīng)說(shuō)明，不再贅述。除此之外，如果電廠需停爐后采用將汽包充滿水的快速冷卻方式，以防汽包壁快速冷卻時(shí)上下溫差過(guò)大，或者在汽包水位低緊急停爐后要求盡快判斷汽包內(nèi)是否有水，以便決定是否可以及時(shí)補(bǔ)水恢復(fù)鍋爐運(yùn)行等，此時(shí)，可考慮另外配置1套大量程的電極式汽包水位測(cè)量裝置或大量程差壓式水位計(jì)。2.2汽包水位控制和保

7、護(hù)系統(tǒng)的配置組合(1)鍋爐汽包水位控制和保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)分別獨(dú)立配置兀余的控制器，以最大限度減少故障風(fēng)險(xiǎn)，并降低故障停機(jī)率。(2)鍋爐汽包水位控制應(yīng)分別取自3個(gè)獨(dú)立的差壓變送器信號(hào)，分別通過(guò)3個(gè)獨(dú)立的輸入/輸出模件，引入DCS的兀余控制器，經(jīng)過(guò)三取中邏輯判斷后用于控制。(1)鍋爐汽包水位保護(hù)應(yīng)分別取自3個(gè)獨(dú)立的電極式水位測(cè)量裝置或差壓式水位測(cè)量裝置的信號(hào)，分別通過(guò)3個(gè)獨(dú)立的I/O模件，引入DCS的冗余控制器，經(jīng)過(guò)三取二邏輯判斷后用于保護(hù)。當(dāng)采用差壓式水位測(cè)量裝置信號(hào)作為保護(hù)吋,宜先將3個(gè)模擬信號(hào)與設(shè)定值比較轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)，而后經(jīng)三取二邏輯用于保護(hù)。冃前，電廠

8、水位保護(hù)多使用此種方式。當(dāng)鍋爐只配置2個(gè)電極式水位測(cè)量裝置時(shí)，汽包水位保護(hù)除應(yīng)取