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導波雷達液位計在汽包液位測量中的應用
概述
蒸汽汽包是石油化工，發(fā)電等工業(yè)過程中的重要設備，保持液位穩(wěn)定是保證汽包安全運行的重要條件。帶氣象補償?shù)膶Рɡ走_液位計克服了差壓液位計，浮筒液位計，電接點液位計的缺點，維護量小，測量準確可靠。
汽包液位測量的現(xiàn)狀
目前，從汽包液位測量的基本原來來看，廣泛使用的主要是基于連通器式和壓差式兩種原理。汽包液位測量的儀表主要有差壓液位計，浮筒液位計和導波雷達液位計等儀表。
1. 差壓汽包液位計。差壓式汽包液位計測量原理是通過吧液位高度的變化轉(zhuǎn)化成差壓的變化來測量液位計，這種轉(zhuǎn)換是通過平衡容器形成殘幣水柱實現(xiàn)的，其準確測量液位計的關(guān)鍵是液位與差壓之間的準確轉(zhuǎn)換。差壓汽包液位計的有點事精度和穩(wěn)定性高，運行中故障率低，維護量小，但這種測量方式的誤差與汽包壓力和參比水煮溫度有關(guān)，需要進行汽包校準，且補償計算復雜，此外還應考慮平衡容器溫度變化造成的影響。
2. 浮筒液位計。浮筒液位計是基于浮力原理工作的。當液位計在0位時，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°。當液位逐漸上升至最高時，扭力管受到浮力產(chǎn)生扭力矩，轉(zhuǎn)過一個角度，變送器將該角度轉(zhuǎn)換成4~20MA直流信號，該信號正比于被測量液位。這種測量方式介質(zhì)的密度變化會對測量精度造成影響，受到機械振動也會造成讀數(shù)不準確。
3. 電接點液位計。電接點液位計屬于連通管液位計，原理是利用在鍋爐水腫的電極對筒體阻抗小而在蒸汽中的電極對筒體的阻抗大的特性來測量液位。高壓鍋爐的鍋爐水電導率一般要比飽和蒸汽的電導率大數(shù)萬到數(shù)十萬倍，因而電接點街違紀指示值受氣包壓力變化的影響較小，能方便的遠傳液位信號。但是有取樣傳感器可靠性差，電機機械密封易泄露，電極使用壽命短，指示不連續(xù)，維護量大的缺點。
綜上所述，由于汽包液位測量對象的復雜性，實際運行中的不確定因素和較大的測量誤差，導致汽包液位計的測量常有較大的偏差。導波雷達液位計測量是一種全新的測量技術(shù)，克服了差壓式，浮筒式，電接點等液位測量儀表的缺點，*汽包液位測量的需求。
導波雷達液位計測量原理及特點
1. 測量原理。導波雷達液位計是依據(jù)反射原理為基礎的雷達液位計，電磁脈沖信號以光速沿鋼纜傳播，當遇到被測介質(zhì)時，雷達液位計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)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經(jīng)計算得出液位高度。
2. 特點。導波雷達液位計的優(yōu)點是信號穩(wěn)定，測量不受液體密度和電氣特性影響，測量精確，測量與調(diào)校方便，安裝成本低且維護方便。
3. 導波雷達液位計的選型及安裝要求
選型。導波雷達液位計是靠傳感器發(fā)射電磁波，因此傳感器的選擇是導波雷達液位計選型的重要部分。導波雷達液位計的傳感器有桿式，攬式和同軸式三種類型。通常選用桿式傳感器。當測量范圍較大時，由于運輸和安裝不變，建議采用攬式傳感器。
安裝。導波雷達液位計的安裝需考慮安裝要求，容器特性和過程連接等因素。主要安裝方式有以下兩種：頂裝或者側(cè)裝。
導波雷達液位計兩種安裝方式安裝時應注意：安裝時要保證導波雷達與關(guān)閉需要由適當?shù)木嚯x；避免儀表傳感器下方有明顯障礙物，阻礙雷達波順利達到被測介質(zhì)表面；不要將導波桿安裝在進料口附近；傳感器與設備底部要有一定距離，不能接觸到罐底。
4. 氣相補償技術(shù)（GPC）。在高溫高壓條件下，電磁波信號在介質(zhì)上方的蒸汽中的傳播速度會降低，此時雷達測量的液位值將減小。選用帶氣相補償?shù)膶Рɡ走_，通過氣相補償功能隊測量值進行補償，可以得到一個準確的實際液位值。
導波雷達液位計在汽包液位計測量案例
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)化爐煙氣段的高溫熱量和爐出口轉(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，另一部分外送至高壓蒸汽管網(wǎng)，實現(xiàn)設能的綜合利用，提高裝置的運行效率。由于汽包對于鍋爐裝置的重要性，測量汽包液位先后共使用了三種測量儀表：差壓式液位計，普通導波雷達液位計，帶GPC功能導波雷達液位計。由下圖可知，通過實際測量，在高溫時，普通導波雷達誤差高達18%，帶GPC時，測量誤差僅為2%，帶GPC功能導波雷達液位計在高溫下測量數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，真實。
三種儀表測量數(shù)據(jù)比較
總結(jié)
帶GPC功能導波雷達液位計在測量高溫高壓的環(huán)境中，各項性能明顯優(yōu)于其他類型的液位計，不受工藝條件的線制，維護量小，性能可靠。是在汽包液位測量的優(yōu)選。