節(jié)能技術(shù)之十九 紅外成像輔助加熱器水位控制技術(shù)

加熱器是火電廠熱力系統(tǒng)中的重要輔助設(shè)備，合理的水位設(shè)置是確保其運(yùn)行可靠性和熱經(jīng)濟(jì)性的基本條件之一。如果水位過高或加熱器給水端差增大，可能使疏水從抽汽管道流入汽輪機(jī)，形成水沖擊，對(duì)機(jī)組安全產(chǎn)生重大影響；如果水位過低或加熱器疏水端差增大，會(huì)導(dǎo)致汽水混流狀況出現(xiàn)，劇烈的沖刷下一級(jí)加熱器管壁，導(dǎo)致管壁變薄，甚至可能出現(xiàn)爆管等嚴(yán)重事故。

問題提出：加熱器水位測(cè)量裝置分兩大類，一類屬于就地顯示儀表，如磁性翻板水位計(jì)，其測(cè)量誤差主要來源于現(xiàn)場安裝時(shí)是否完全符合規(guī)程要求、運(yùn)行中是否定期排污及翻板液位計(jì)自身卡澀等原因；另一類屬于遠(yuǎn)方顯示儀表，如電接點(diǎn)水位計(jì)、浮筒式液位開關(guān)和差壓式水位測(cè)量裝置等，其測(cè)量誤差主要來源于正負(fù)測(cè)量取樣管路安裝是否完全符合規(guī)程要求、測(cè)量信號(hào)是否經(jīng)壓力補(bǔ)償?shù)仍?。?dāng)水位就地和遠(yuǎn)方顯示儀表出現(xiàn)偏差較大時(shí)，運(yùn)行人員很難確定應(yīng)根據(jù)哪個(gè)顯示參數(shù)來進(jìn)行水位控制，這時(shí)如何采用其他輔助手段判斷加熱器實(shí)際水位，尤為重要。

推薦方法：推薦根據(jù)加熱器就地磁性翻板水位測(cè)量筒內(nèi)存在較為明顯的汽水分界面這一特點(diǎn)，通過紅外熱成像儀測(cè)量其水位測(cè)量筒體表面的溫度場分布，利用溫度梯度確定汽水分界面，進(jìn)而輔助確定加熱器實(shí)際水位位置。

應(yīng)用實(shí)例：以某600 MW亞臨界機(jī)組2號(hào)高壓加熱器為例，圖1是該加熱器就地磁性翻板水位測(cè)量筒體表面溫度場的紅外熱成像圖。根據(jù)圖中顯示的汽水分界面，該加熱器水位設(shè)置基本合理，這也與由加熱器進(jìn)出口溫度等熱力參數(shù)所反映的端差等性能指標(biāo)相吻合。

圖1 加熱器就地磁性翻板水位測(cè)量筒體表面溫度紅外熱成像示意

建議：紅外熱成像儀作為加熱器水位輔助判斷手段具有一定的可行性，但由于紅外熱成像儀測(cè)量過程中存在一些不確定因素，如水位測(cè)量筒體本身材料、表面粗燥度、表面氧化程度，環(huán)境溫度、光線、灰塵雜質(zhì)和測(cè)量角度等，都將影響其測(cè)量結(jié)果，因此需要對(duì)其作專題研究，進(jìn)一步通過試驗(yàn)摸索其規(guī)律，以提高加熱器水位位置判斷的準(zhǔn)確性。

撰稿:河北省電力研究院:郭江龍