概述

蒸汽汽包是石油化工，發(fā)電等工業(yè)過(guò)程中的重要設(shè)備，保持液位穩(wěn)定是保證汽包安全運(yùn)行的重要條件。帶氣象補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)克服了差壓液位計(jì)，浮筒液位計(jì)，電接點(diǎn)液位計(jì)的缺點(diǎn)，維護(hù)量小，測(cè)量準(zhǔn)確可靠。

汽包液位測(cè)量的現(xiàn)狀

目前，從汽包液位測(cè)量的基本原來(lái)來(lái)看，廣泛使用的主要是基于連通器式和壓差式兩種原理。汽包液位測(cè)量的儀表主要有差壓液位計(jì)，浮筒液位計(jì)和導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)等儀表。

1. 差壓汽包液位計(jì)。差壓式汽包液位計(jì)測(cè)量原理是通過(guò)吧液位高度的變化轉(zhuǎn)化成差壓的變化來(lái)測(cè)量液位計(jì)，這種轉(zhuǎn)換是通過(guò)平衡容器形成殘幣水柱實(shí)現(xiàn)的，其準(zhǔn)確測(cè)量液位計(jì)的關(guān)鍵是液位與差壓之間的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。差壓汽包液位計(jì)的有點(diǎn)事精度和穩(wěn)定性高，運(yùn)行中故障率低，維護(hù)量小，但這種測(cè)量方式的誤差與汽包壓力和參比水煮溫度有關(guān)，需要進(jìn)行汽包校準(zhǔn)，且補(bǔ)償計(jì)算復(fù)雜，此外還應(yīng)考慮平衡容器溫度變化造成的影響。

2. 浮筒液位計(jì)。浮筒液位計(jì)是基于浮力原理工作的。當(dāng)液位計(jì)在0位時(shí)，扭力管受到浮筒中立產(chǎn)生的扭力矩最大，扭力管轉(zhuǎn)角處于0°。當(dāng)液位逐漸上升至最高時(shí)，扭力管受到浮力產(chǎn)生扭力矩，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，變送器將該角度轉(zhuǎn)換成4~20MA直流信號(hào)，該信號(hào)正比于被測(cè)量液位。這種測(cè)量方式介質(zhì)的密度變化會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成影響，受到機(jī)械振動(dòng)也會(huì)造成讀數(shù)不準(zhǔn)確。

3. 電接點(diǎn)液位計(jì)。電接點(diǎn)液位計(jì)屬于連通管液位計(jì)，原理是利用在鍋爐水腫的電極對(duì)筒體阻抗小而在蒸汽中的電極對(duì)筒體的阻抗大的特性來(lái)測(cè)量液位。高壓鍋爐的鍋爐水電導(dǎo)率一般要比飽和蒸汽的電導(dǎo)率大數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)倍，因而電接點(diǎn)街違紀(jì)指示值受氣包壓力變化的影響較小，能方便的遠(yuǎn)傳液位信號(hào)。但是有取樣傳感器可靠性差，電機(jī)機(jī)械密封易泄露，電極使用壽命短，指示不連續(xù)，維護(hù)量大的缺點(diǎn)。

綜上所述，由于汽包液位測(cè)量對(duì)象的復(fù)雜性，實(shí)際運(yùn)行中的不確定因素和較大的測(cè)量誤差，導(dǎo)致汽包液位計(jì)的測(cè)量常有較大的偏差。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量是一種全新的測(cè)量技術(shù)，克服了差壓式，浮筒式，電接點(diǎn)等液位測(cè)量?jī)x表的缺點(diǎn)，*汽包液位測(cè)量的需求。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量原理及特點(diǎn)

1. 測(cè)量原理。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是依據(jù)反射原理為基礎(chǔ)的雷達(dá)液位計(jì)，電磁脈沖信號(hào)以光速沿鋼纜傳播，當(dāng)遇到被測(cè)介質(zhì)時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測(cè)介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比，經(jīng)計(jì)算得出液位高度。

2. 特點(diǎn)。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)穩(wěn)定，測(cè)量不受液體密度和電氣特性影響，測(cè)量精確，測(cè)量與調(diào)校方便，安裝成本低且維護(hù)方便。

3. 導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的選型及安裝要求

選型。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)是靠傳感器發(fā)射電磁波，因此傳感器的選擇是導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)選型的重要部分。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的傳感器有桿式，攬式和同軸式三種類(lèi)型。通常選用桿式傳感器。當(dāng)測(cè)量范圍較大時(shí)，由于運(yùn)輸和安裝不變，建議采用攬式傳感器。

安裝。導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)的安裝需考慮安裝要求，容器特性和過(guò)程連接等因素。主要安裝方式有以下兩種：頂裝或者側(cè)裝。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)兩種安裝方式安裝時(shí)應(yīng)注意：安裝時(shí)要保證導(dǎo)波雷達(dá)與關(guān)閉需要由適當(dāng)?shù)木嚯x；避免儀表傳感器下方有明顯障礙物，阻礙雷達(dá)波順利達(dá)到被測(cè)介質(zhì)表面；不要將導(dǎo)波桿安裝在進(jìn)料口附近；傳感器與設(shè)備底部要有一定距離，不能接觸到罐底。

4. 氣相補(bǔ)償技術(shù)（GPC）。在高溫高壓條件下，電磁波信號(hào)在介質(zhì)上方的蒸汽中的傳播速度會(huì)降低，此時(shí)雷達(dá)測(cè)量的液位值將減小。選用帶氣相補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)波雷達(dá)，通過(guò)氣相補(bǔ)償功能隊(duì)測(cè)量值進(jìn)行補(bǔ)償，可以得到一個(gè)準(zhǔn)確的實(shí)際液位值。

導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在汽包液位計(jì)測(cè)量案例

在某鍋爐裝置的汽包上，汽包是產(chǎn)汽系統(tǒng)的主要部分，利用轉(zhuǎn)化爐煙氣段的高溫?zé)崃亢蜖t出口轉(zhuǎn)化氣高溫余熱，產(chǎn)出10.5MPA高壓蒸汽，一部分作為工藝上的配汽參與反應(yīng)，另一部分外送至高壓蒸汽管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)能的綜合利用，提高裝置的運(yùn)行效率。由于汽包對(duì)于鍋爐裝置的重要性，測(cè)量汽包液位先后共使用了三種測(cè)量?jī)x表：差壓式液位計(jì)，普通導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，帶GPC功能導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)。由下圖可知，通過(guò)實(shí)際測(cè)量，在高溫時(shí)，普通導(dǎo)波雷達(dá)誤差高達(dá)18%，帶GPC時(shí)，測(cè)量誤差僅為2%，帶GPC功能導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在高溫下測(cè)量數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，真實(shí)。

三種儀表測(cè)量數(shù)據(jù)比較

總結(jié)

帶GPC功能導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)在測(cè)量高溫高壓的環(huán)境中，各項(xiàng)性能明顯優(yōu)于其他類(lèi)型的液位計(jì)，不受工藝條件的線(xiàn)制，維護(hù)量小，性能可靠。是在汽包液位測(cè)量的優(yōu)選。