摘 要：在鍋爐生產(chǎn)過程中，選擇可靠性較強(qiáng)的測(cè)量?jī)x表至關(guān)重要。智能電容器儀表適用于多種環(huán)境的液位測(cè)量，包括強(qiáng)腐蝕液體、高溫液體、易結(jié)晶液體等，所以實(shí)用性較強(qiáng)。本文主要對(duì)智能電容式液位計(jì)在蒸汽鍋爐中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出了一些建議。
1 汽包液位測(cè)量?jī)x表在蒸汽鍋爐中的應(yīng)用分析
鍋爐生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中涉及到多種環(huán)節(jié)，而且整個(gè)生產(chǎn)過程存在著一定的安全隱患，所以采取一定的保護(hù)措施至關(guān)重要。在鍋爐生產(chǎn)蒸汽的過程中，主要對(duì)水進(jìn)行加熱，之后產(chǎn)生蒸汽，當(dāng)蒸汽的溫度以及壓力達(dá)到一定程度后，將其輸送至蒸汽管網(wǎng)中。在實(shí)際情況中，如果直接在鍋爐中添加冷水，將會(huì)增加蒸汽的生產(chǎn)時(shí)間，所以為了更好地提高生產(chǎn)效率，主要在一級(jí)省煤器以及二級(jí)省煤器中對(duì)冷水進(jìn)行處理，之后將其輸送至汽包以及水冷壁中。對(duì)汽包中輸出的蒸汽進(jìn)行處理時(shí)，一般不能直接輸送至蒸汽管網(wǎng)中，為了保障蒸汽效果，需通過一級(jí)過熱器、二級(jí)過熱器以及減溫器進(jìn)行調(diào)整，之后才能將蒸汽輸送至蒸汽管網(wǎng)中。蒸汽中水汽分離過程主要在汽包中完成，蒸汽會(huì)從汽包上部分輸出，在實(shí)際情況中，蒸汽中所含有的水量須維持在1/2 左右。在汽包中，液體表面并非呈現(xiàn)出靜止?fàn)顟B(tài)，具有一定的復(fù)雜性，由于蒸汽和水混合，而且內(nèi)部存在著一定壓力，所以液面主要處于沸騰狀態(tài)。因此，在這種情況下，對(duì)液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量存在著較大困難。
在蒸汽鍋爐生產(chǎn)過程中，汽包液位穩(wěn)定性與鍋爐生產(chǎn)相應(yīng)設(shè)備的安全運(yùn)作有著緊密聯(lián)系，而且汽包液位情況也能體現(xiàn)出鍋爐汽水體系中物質(zhì)的平衡關(guān)系，因此，準(zhǔn)確把握汽包液位情況有著重要作用。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，一般需配置多種液位測(cè)量裝置，確保汽包液位的準(zhǔn)確測(cè)量，以維持鍋爐生產(chǎn)的安全性。在鍋爐生產(chǎn)中，相關(guān)生產(chǎn)條例中有著嚴(yán)格的規(guī)定，對(duì)汽包液位進(jìn)行了明確要求，規(guī)定了液位相應(yīng)的波動(dòng)范圍，所以必須對(duì)液位進(jìn)行有效控制。液位必須處于穩(wěn)定狀態(tài)，能滿足鍋爐生產(chǎn)要求，液位過高或者液位過低都會(huì)對(duì)鍋爐生產(chǎn)的安全性造成重大影響。當(dāng)汽包液位過高時(shí)，蒸汽中汽水分離過程就會(huì)受到較大影響，會(huì)導(dǎo)致飽和蒸汽的濕度不斷提高，進(jìn)而對(duì)汽輪機(jī)以及過熱器的正常運(yùn)作造成影響，出現(xiàn)設(shè)備結(jié)垢現(xiàn)象，并產(chǎn)生過熱器爆管問題，降低機(jī)組的整體熱效率。如果液位超出一定警戒值，很可能出現(xiàn)一些安全事故，#終給鍋爐生產(chǎn)帶來不利。當(dāng)汽包液位過低時(shí)，鍋爐的水循環(huán)體系就可能遭到破壞，并導(dǎo)致水冷壁出現(xiàn)過熱問題，進(jìn)而產(chǎn)生爆管現(xiàn)象，造成多種安全隱患。因此，合理應(yīng)用汽包液位測(cè)量?jī)x表對(duì)鍋爐汽包液位進(jìn)行測(cè)量有著重要作用，以往的汽包液位測(cè)量?jī)x表雖然能夠起到一定的測(cè)量作用，但是測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性不高，容易產(chǎn)生多種問題，所以技術(shù)人員可以用智能電容式液位計(jì)進(jìn)行測(cè)量，能夠取得較好效果。
2 智能電容式液位計(jì)在鍋爐中的應(yīng)用分析
智能電容式液位計(jì)主要由三部分構(gòu)成，包括電容探極、測(cè)量筒以及電容變送器。在測(cè)量筒方面，主要由不銹鋼構(gòu)成，具有一定的堅(jiān)固性和簡(jiǎn)潔性，保溫效果較好，在這些特性作用下，汽包中水的溫度和壓力就能與測(cè)量筒中取樣水的溫度和壓力保持一致，這樣能夠較好保障測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性。一般情況下，會(huì)在測(cè)量筒中心線位置設(shè)置相應(yīng)的不銹鋼棒，形成電容器的正負(fù)極。在實(shí)際應(yīng)用中，需在中心探極處設(shè)置陶瓷絕緣保護(hù)套，確保電容器的兩極處于絕緣狀態(tài)，這樣才能更好承受高溫以及高壓影響。
如圖1，顯示的是智能電容式液位計(jì)測(cè)量原理圖。從圖中可知，電容器主要由兩個(gè)絕緣導(dǎo)體構(gòu)成，中間主要為被測(cè)液體。根據(jù)相應(yīng)表達(dá)式可知，電容器中電容的大小和介電常數(shù)為正比關(guān)系，和兩極正對(duì)面積為正比關(guān)系，和兩極間距離為反比關(guān)系。在實(shí)際情況中，在形成探極后，兩極間的距離較為穩(wěn)定，可以作為定值，兩極正對(duì)面積中底邊長(zhǎng)處于固定狀態(tài)，在這種情況下，可以將各種定值作為介電常數(shù)中的比例系數(shù)，在這種情況下，可知電容和高度也為正比關(guān)系。在實(shí)際情況中，當(dāng)介電常數(shù)維持穩(wěn)定時(shí)，可以通過一定公式計(jì)算出電容式液位的測(cè)量值，如下：
在公式中，h 測(cè)指的是儀表測(cè)量的液位值；C 測(cè)量指的是電容器所測(cè)電容值；C 標(biāo)空指的是標(biāo)空定值；C 標(biāo)滿指的是標(biāo)滿定值；H 標(biāo)高指的是探極長(zhǎng)度。在實(shí)際情況中，當(dāng)鍋爐在運(yùn)作時(shí)，汽包會(huì)承受較高的溫度和壓力，在這種情況下，介質(zhì)介電常數(shù)很多容易發(fā)生變化，如果采用以往的電容式測(cè)量法進(jìn)行操作，由于只適用于介電系數(shù)穩(wěn)定的情況，所以難以保障測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，可以采用具有液位測(cè)量自動(dòng)補(bǔ)償性能的智能電容式液位計(jì)進(jìn)行測(cè)量操作。在實(shí)際情況中，這種智能電容式液位計(jì)測(cè)量筒中存在著三段同軸金屬棒，并將其作為帶電級(jí)，而軸套筒則可用作共用地極。在這種情況下，測(cè)量筒中共存在三個(gè)電容，其中一個(gè)探極為測(cè)量探極，另外兩個(gè)探極對(duì)測(cè)量探極進(jìn)行空值修正和滿值修正，這樣能較好保障測(cè)量出的汽包水位值具有一定的準(zhǔn)確性。
因此，通過智能電容式液位計(jì)可以在多種環(huán)境下對(duì)汽包液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，以維持鍋爐安全運(yùn)作。
3 結(jié)束語
在蒸汽鍋爐生產(chǎn)過程中，汽包液位的穩(wěn)定性與鍋爐生產(chǎn)的安全性有著緊密聯(lián)系，在這種情況下，對(duì)汽包液位進(jìn)行測(cè)量有著重要作用。技術(shù)人員可以選擇智能電容式液位計(jì)對(duì)汽包液位進(jìn)行測(cè)量，以維持鍋爐生產(chǎn)的正常運(yùn)作。
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