工業(yè)生產(chǎn)中的液位測量是一項生產(chǎn)的重要數據，測量液位的儀表也有許多基于不同原理的液位儀表，同時(shí)因為測量原理的不同，儀表的安裝方式也會(huì )有不同的要求，導波雷達液位計和差壓變送器是生產(chǎn)中使用量都很大的兩種儀表類(lèi)型。針對于不同的測量環(huán)境，兩類(lèi)儀表各有各的優(yōu)勢。本文通過(guò)敘述安裝和調試過(guò)程中兩種儀表的差異，總結了它們之間優(yōu)劣，并且由此得出了在電廠(chǎng)液位測量中導波雷達液位計優(yōu)于智能變送器。
在火力發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)環(huán)節中，汽包、高壓加熱器、低壓加熱器、凝汽器、定排擴容器等蓄水容器的水位狀況非常重要，不僅制約熱工自動(dòng)化的投入，也影響機組的正常運行。能否做到正確測量容器的水位，同時(shí)將測量信號傳遞給運行人員或自動(dòng)控制系統，是由測量?jì)x表功能、安裝質(zhì)量、調試能力和自控系統共同作用的結果。通過(guò)在某電廠(chǎng)2×600MW機組的安裝和調試，導波雷達液位計降低了事故頻率，提高了機組運行品質(zhì)，比智能變送器有明顯的優(yōu)勢。
本文所述的某電廠(chǎng)使用的是超臨界參數變壓直流鍋爐，沒(méi)有汽包，未設計汽包水位熱工儀表。3臺高壓加熱器和定排擴容器水位測量采用了12臺差壓智能變送器(每容器3臺)，2臺低壓加熱器和凝汽器水位測量采用了9套導波雷達液位計(每容器3套)。
1 .測量工作原理
(1)導波雷達液位計是基于時(shí)間行程原理的測量?jì)x表，雷達波以光速運行，運行時(shí)間可以通過(guò)電子部件被轉換成物位信號。探頭發(fā)出頻脈沖并沿纜式或桿式探頭傳播，當脈沖遇到物料表面時(shí)反射回來(lái)被儀表內的接收器接收，并將距離信號轉化為物位信號。反射的脈沖信號沿纜式或桿式探頭傳導至儀表電子線(xiàn)路部分，微處理器對此信號進(jìn)行處理，識別出微波脈沖在物料表面產(chǎn)生的回波。正確的回波信號識別由脈沖軟件完成，距離物料表面的距離與脈沖的時(shí)間行程成正比。(2)智能差壓變送器使用微硅固態(tài)傳感器，采用模塊化設計。由帶集成電子適配器單元的差壓傳感器模塊和一個(gè)帶按鍵控制單元的放大模塊組成。傳感器是一個(gè)采用全焊接技術(shù)的雙腔系統，內部擁有一個(gè)整體化的過(guò)載膜片，一個(gè)內部絕對壓力傳感器和差壓傳感器。絕對壓力傳感器只裝在高壓側，作為靜壓補償的參考值。差壓傳感器的負壓側經(jīng)毛細管與傳感器模塊的負壓側/真空考腔相連。被測差壓/絕對壓力經(jīng)隔離器膜片和灌充液傳遞給充滿(mǎn)硅油的差壓傳感器的膜片上。檢測的膜片微小位移引起檢測系統輸出電壓發(fā)生變化，與輸入壓力成正比的電壓信號經(jīng)適配器數字化后傳輸到放大器放大，并轉換為標準輸出信號。
2 .安裝方式及成本
1.1 導波雷達液位計
(1)容器的正負取樣孔安裝帶法蘭的閥門(mén)(取源一次閥門(mén))，導波雷達液位計的測量桶體用螺栓固定在閥門(mén)后，法蘭之間加入石棉墊起密封作用，導波雷達液位計安裝在測量桶體內，由于是錐型螺紋連接，旋到位、緊固即可。(2)導波雷達液位計的安裝共需要18個(gè)取源閥門(mén)、9個(gè)排污閥門(mén)。所用材料為螺栓和石棉墊。安裝中需2名施工人員2天就安裝完畢。工序簡(jiǎn)單，成本較低。
2.2 智能變送器
(1)容器的正負取樣孔安裝帶法蘭的閥門(mén)(取源一次閥門(mén))，正壓側安裝單式平衡容器提供穩定的參考壓力值，負壓側根據水位高低提供變化的壓力。智能變送器安裝在容器的下方6.9米處(容器在13.6米)，取樣點(diǎn)與變送器之間用閥門(mén)和引壓管連接，管路的連接采用焊接方式。(2)智能變送器測量系統共需安裝24個(gè)取源閥門(mén)、24個(gè)一次閥門(mén)、24個(gè)二次閥門(mén)、24個(gè)排污閥門(mén)和12個(gè)平衡閥門(mén)、引壓管約300米φ14×2不銹鋼管，每臺用1/2NTP連接變送器，材料多，工序復雜。整個(gè)安裝需要1名焊工、2名施工人員花費25天，人工和材料的成本很大。(3)儀表管安裝管路長(cháng)、有彎度、空間狹小，既要符合規范要求，又要避免與工藝管道碰撞，整個(gè)安裝過(guò)程處在高空狀態(tài)作業(yè)，因此增大了施工難度。相互間的交叉作業(yè)影響安裝工作的正常進(jìn)行。給安裝質(zhì)量和工藝增添了更大困難。
3. 儀表投入
(1)導波雷達液位計投入時(shí)，開(kāi)啟正負取源閥門(mén)后打開(kāi)排污閥門(mén)，利用容器內系統壓力將測量桶體內的污垢排除，關(guān)閉排污閥門(mén)液位計已經(jīng)投入，不存在介質(zhì)泄漏現象，使儀表在較短時(shí)間正常工作。(2)智能變送器投入時(shí)，要嚴格按照儀表投入規程進(jìn)行。開(kāi)啟正負取源閥門(mén)后，關(guān)閉二次閥門(mén)，打開(kāi)平衡閥門(mén)，然后打開(kāi)一次閥門(mén)和排污閥門(mén)，利用容器內系統壓力將儀表管沖洗，干凈后關(guān)閉排污閥門(mén)，打開(kāi)二次閥門(mén)和關(guān)閉平衡閥門(mén)，測量?jì)x表正式投入。但是由于安裝需要的工序較多，環(huán)境比較差，施工難度大，在儀表投入過(guò)程容易出現儀表接頭、焊縫滲漏，使儀表正常投入艱難。
4. 調試
(1)導波雷達液位計由于采用脈沖傳播信號，經(jīng)過(guò)微處理器對信號進(jìn)行處理，速度快，精度高，調試中通過(guò)通訊器輸入空測量桶的高度(零點(diǎn))、水位滿(mǎn)測量桶高度(滿(mǎn)量程)及一些應用參數來(lái)設定，應用參數將自動(dòng)使儀表適應測量環(huán)境對應4-20mA輸出。操作簡(jiǎn)便、靈活。發(fā)生異常便于快速處理。在機組試運中，與就地水位計指示一致，使低加熱力系統的自動(dòng)化沒(méi)有因水位測量信號的錯誤而不能正常投入。(2)智能變送器投入前使用通訊器對儀表清零和量程確定。因正壓側介質(zhì)是汽體，投入前汽體需要在單式平衡容器和較長(cháng)的儀表管內冷卻凝結成水，一方面保護儀表不被高溫高壓損害，另一方面給儀表提供穩定的壓力信號，時(shí)間較長(cháng)。每次處理故障都要分析判斷較多環(huán)節，找出原因。執行較多的操作程序，嚴重影響運行監控。在試運中出現儀表和閥門(mén)接頭滲漏、閥門(mén)內漏現象，使壓力信號偏差，誤導運行人員，降低自動(dòng)投入率。而且每次出現問(wèn)題后都要重新投入儀表，增加了運行成本。
5 .維護
由于智能變送器測量水位采用儀表管內凝結水傳遞信號，長(cháng)期使用水介質(zhì)容易使儀表管損壞、接頭生銹、閥門(mén)堵塞，更換工作時(shí)間長(cháng)，給機組正常帶來(lái)不便。導播雷達液位計只要定時(shí)排污就能可靠投入。
6. 結語(yǔ)
導波雷達液位計比智能變送器在安裝上工序簡(jiǎn)單、材料的種類(lèi)需要少、施工人員容易理解且投入人員少、施工時(shí)間短、成本較大降低。儀表調試簡(jiǎn)單明了，投入速度快、準確率高，取得了明顯的效果，為機組正常運行提供了可靠保障。導波雷達液位計優(yōu)于智能變送器是不容爭議的事實(shí)。