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)中的重要輔助設備，合理的水位設置是確保其運行可靠性和熱經(jīng)濟性的基本條件之一。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，形成水沖擊，對機組安全產(chǎn)生重大影響；如果水位過低或加熱器疏水端差增大，會導致汽水混流狀況出現(xiàn)，劇烈的沖刷下一級加熱器管壁，導致管壁變薄，甚至可能出現(xiàn)爆管等嚴重事故。

問題提出：加熱器水位測量裝置分兩大類，一類屬于就地顯示儀表，如磁性翻板水位計，其測量誤差主要來源于現(xiàn)場安裝時是否完全符合規(guī)程要求、運行中是否定期排污及翻板液位計自身卡澀等原因；另一類屬于遠方顯示儀表，如電接點水位計、浮筒式液位開關(guān)和差壓式水位測量裝置等，其測量誤差主要來源于正負測量取樣管路安裝是否完全符合規(guī)程要求、測量信號是否經(jīng)壓力補償?shù)仍颉．斔痪偷睾瓦h方顯示儀表出現(xiàn)偏差較大時，運行人員很難確定應根據(jù)哪個顯示參數(shù)來進行水位控制，這時如何采用其他輔助手段判斷加熱器實際水位，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量筒內(nèi)存在較為明顯的汽水分界面這一特點，通過紅外熱成像儀測量其水位測量筒體表面的溫度場分布，利用溫度梯度確定汽水分界面，進而輔助確定加熱器實際水位位置。

應用實例：以某600 MW亞臨界機組2號高壓加熱器為例，圖1是該加熱器就地磁性翻板水位測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，該加熱器水位設置基本合理，這也與由加熱器進出口溫度等熱力參數(shù)所反映的端差等性能指標相吻合。

圖1 加熱器就地磁性翻板水位測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量過程中存在一些不確定因素，如水位測量筒體本身材料、表面粗燥度、表面氧化程度，環(huán)境溫度、光線、灰塵雜質(zhì)和測量角度等，都將影響其測量結(jié)果，因此需要對其作專題研究，進一步通過試驗摸索其規(guī)律，以提高加熱器水位位置判斷的準確性。

撰稿:河北省電力研究院:郭江龍