凝汽器水位测量系统存在问题分析及改进建议

摘 要：针对某公司2×300MW火电机组汽轮机凝汽器水位经常出现测量误差、异常波动，出现问题后又难以彻底消除等情况进行了分析，找出存在问题的原因所在，并提出针对性的改进建议。

关键词：凝汽器 水位 差压变送器 误差

一、概述

火力发电机组汽轮机凝汽器水位多数是采用差压式变送器测量，其原理是根据测量汽侧、水侧之间的差压值即水柱的高度的方式来反映凝汽器水位的。在现场实际使用过程中，这种测量方式存在许多问题，处理起来比较难，主要原因是测量系统所处的工作环境的特殊性，即真空环境，难以彻底解决经常出现的误差大、波动大等问题，给运行人员监视凝汽器水位造成较大的影响，也给凝汽器水位自动调节系统造成较大的偏差，增加检修维护人员的工作量，给机组正常运行带来不安全隐患。某电厂2×300MW火电机组汽轮机凝汽器水位采用的就是差压式变送器测量方式，在使用过程中存在较多的问题，如二台变送器之间偏差较大，单台变送器出现偏差大及异常波动等情况，虽然每次都做过查漏、用密封胶及油漆密封、排污、注水等，但都收效不大。问题出在测量系统取样及管道系统结构及安装等方面的不合理性，如果加以适当改进和完善，将会得到明显改善。

二、凝汽器差压式变送器水位测量系统存在问题分析

#1、#2机组汽轮机凝汽器差压式变送器水位测量系统如图1、图2所示：

存在问题分析：

1、#1、#2机凝汽器差压式水位变送器水侧取样点位置不合理，位于凝汽器底部，汽轮机长期运行或凝汽器经过检修以后，凝汽器底部会堆积较多的污泥和金属渣质，这些污泥和金属渣质会慢慢的注入水侧取样口，落进取样管内，并堆积在一次阀门前，时间长了，会慢慢的把水侧取样管堵住，从而导致差压式水位变送器测得的水位值变化越来越缓慢，当取样管完全被堵死后，变送器将无法测得水柱高度的变化。

2、#1机凝汽器差压式水位变送器正负压侧均安装有一个排污门，看似便于排污，实际上在机组正常运行中进行操作时排污效果不佳，反而该排污门时不时的出现内漏情况，发现内漏后只能把出口管口堵死，一般情况是不提倡安装该排污门的。

3、#2机凝汽器差压式水位变送器汽侧平衡容器顶部安装有注水管及阀门，用于缺水时灌水。这种注水方式并不理想，注水时平衡容器及取样管道会有一部分空气泡残留在管道内，变送器重新投入运行时出现小波动现象，然后要过经过几天后才完全恢复正常。

4、凝汽器差压式水位变送器排污方式不科学。因为，在机组正常运行过程中，当任意一台变送器出现异常而需要拆回变送器进行检修校验，或者进行排污时，必须先关闭正负压侧取样管一次门后才能进行，属于无压排污，无法将管内渣质排洗干净。而且这样排污完成后恢复时，取样管内残留的空气泡会长时间住留，导致变送器测量值长时间波动。

5、二台变送器负压侧取样口及一次门是共用的，在机组正常运行过程中，如果取样管及一次门堵塞时，将同时影响到二台变送器。其中一台变送器出现故障需要隔离处理时，也会影响到另一台变送器正常工作，只能隔离二次门，所以这种取样排管也是不合理的。

三、改进建议

经过上述对凝汽器差压式水位变送器测量存在的问题进行分析可知，只需对原来测量系统取样管路稍加改进，原来存在的问题将会得到有效克服。

1、把凝汽器差压式水位变送器的水侧取样点从原来的凝汽器热井底部平面改至热井底部侧边垂直面上，距热井底平面约50mm。二台变送器水侧取样点分别取样，相距应大于100mm。这样处理后，能有效避免污泥和杂质进入取样管导致堵塞，二台变送器能独立隔离。

2、排污及注水合二为一。#1机凝汽器水位变送器测量管路结构不变，从排污管出口再增加一只排污门和一只一次门接至凝结水泵出口母管。#2机凝汽器差压式水位变送器在二次门后加装排污管和排污门，原来从凝结水泵出口母管来的注水管经一次门和二次门改接至排污管出口。改进后，在机组运行过程中其中一台变送器故障时，只需打开从凝结水泵出口母管引来的凝结水一次门、二次门及排污门，实施反向水冲洗，同时对变送器平衡容器注水，排污效果好，而且避免空气泡住留在取样管内。改进方案一如图3所示：

四、改进预期效果

改进后，变送器取样管堵管、二台变送器互相影响、变送器排污、平衡容器注水、排污阀内漏等问题等均已得到较好的解决，实现定期维护、检修及校验，明显提高变送器测量精度、稳定性及可靠性，建议推广应用。