1、G J T 2000 A系 列專 利 號 ZL95 2 40748.5ZL00 2 21057.6江蘇 淮安維信儀器儀表有限公司GJT2000-A汽包水位電接點測量筒說明書（專利ZL95240748.5、ZL00221057.6）0.前言長期以來，汽包水位監(jiān)視主表與保護儀表的準確性與可靠性不能充分滿足保護停爐和手動停爐的需求，原因在于： 電接點水位計測量筒存在嚴重取樣負誤差，滿水停爐實測值偏低可達200mm，以致保護動作時飽和汽早已嚴重帶水，相當于保護動作嚴重滯后；電極泄漏率高、水質(zhì)差，電極易污染，需頻繁沖洗，導致傳感可靠性差。差壓水位計，因?qū)崪y值漂移因素多，穩(wěn)定性差，測量誤差模糊，排查實測異

2、常的難度大，可信性較低，又因保護實測值實際傳動校驗結(jié)果模糊，運行人員往往不敢果斷手動停爐，不敢從點火起投停爐保護。淮安維信獨家研制的GJT2000-A系列汽包水位高精度電接點測量筒，經(jīng)歷近十年運行考驗和已有200余臺應用于監(jiān)視主表與保護的業(yè)績證明，解決了水位保護停爐和手動停爐的準確性與可靠性難題，被火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定的編制說明譽為“電極式水位測量裝置技術(shù)有較大突破”，也是修正原國家電力公司關(guān)于“應以差壓式測量為準”、“保護應取自差壓變送器信號”規(guī)定的主要技術(shù)支撐之一。因此，新規(guī)定明文要求“配置的電極式水位測量裝置應是經(jīng)實踐證明安全可靠，能消除汽包壓力影響，全程測量水位精確度

3、高，能確保從鍋爐點火起投入保護的產(chǎn)品，不允許將達不到上述要求或沒有成功應用業(yè)績的不成熟產(chǎn)品在鍋爐上應用。1.高精度取樣與高可靠性傳感的原理GJT2000-A測量筒取樣原理見圖1。在測量筒內(nèi)部設置水柱內(nèi)置式敞口汽籠加熱器，利用飽和汽加熱水柱。加熱器由不同傳熱元件構(gòu)成，加熱方式有內(nèi)熱和外熱，內(nèi)熱既有水柱徑向傳熱元件，又有軸向分層傳熱元件。加熱汽水流程是，飽和汽進入加熱器，放出汽化潛熱所產(chǎn)生的凝結(jié)水，由排水管流至下降管。排水管裸露。合理選擇排水管與下降管連通點的標高，可保證在6.0 MPa壓力時，排水管中水位在加熱器之下0.5 m，在壓力低于1.0 MPa時水位才會接近加熱器底部，所以，加熱系統(tǒng)能適

4、應鍋爐變參數(shù)運行，保證全工況真實取樣。GJT2000-A測量筒設置有伸高冷凝器，在取樣系統(tǒng)所形成水樣置換流程是，飽和汽進入伸高冷凝器，冷凝產(chǎn)生的大量凝結(jié)水經(jīng)疏水管進入水室，再經(jīng)水側(cè)取樣管流向汽包。經(jīng)計算，由于冷凝器冷凝在汽側(cè)取樣管中所引起流速增加很小，取樣附 10加誤差可小至忽略不計。該流程作用： 凝結(jié)水溫度為飽和溫度，可提高水柱平均溫度。大量純凈水進入水柱，將原有部分水樣壓回汽包，水樣為有源“活水”，實現(xiàn)水質(zhì)自動凈化。在水側(cè)取樣管中形成連續(xù)流向汽包的高溫水流，當汽包水位急速升高時從水側(cè)取樣管返回水室的水溫依然接近飽和水溫度，不僅可減小水位升降動態(tài)附加誤差，還可有效防止鍋水中臟物進入測量筒。鍋

5、爐運行中可以不必升降汽包水位定期進行滿水和缺水保護實際傳動校驗。其原理由見圖3，關(guān)閉水側(cè)取樣截門切斷流向汽包的水流后，測量筒內(nèi)水位自動上升，由于設計的冷凝水流量大，在額定工況下幾分鐘就可使測量筒“滿水”，在“滿水”過程中即完成高水位定值測量試驗及其開關(guān)量信號傳動校驗。然后開排污門放水可使測量筒“缺水”，完成低水位定值測量試驗及其開關(guān)量信號傳動校驗。由于GJT2000-A型測量筒采取多重措施使取樣水柱溫度與汽包內(nèi)飽和水溫度相等，測量筒內(nèi)的質(zhì)量水位與汽包內(nèi)水位相等，電極如同在汽包內(nèi)檢測一樣，實現(xiàn)了全工況全量程高精度取樣與傳感測量。按GJT2000A測量筒取樣測量監(jiān)控汽包0水位長期運行，在汽包壁上所

6、形成水跡中心線與鍋爐廠規(guī)定的0水位線偏低值不大于30 mm，證實GJT2000A測量筒取樣測量值已逼近汽包內(nèi)實際水位。所以可保證電接點水位計用于主表監(jiān)視和停爐保護的準確性、穩(wěn)定性、可信性。與普通測量筒相比，GJT2000-A測量筒內(nèi)的汽、水與水柱之間熱交換的熱流密度大得多，即加熱或冷卻水柱的速度快得多，故取樣水柱對壓力變化的動態(tài)響應快得多，水柱相似直徑又小得多，水位升降動態(tài)附加誤差小。GJT-2000測量筒內(nèi)有穩(wěn)定熱源，故對取樣管道長度要求寬松于舊型測量筒，有利于現(xiàn)場安裝布置和便于維護。多重技術(shù)措施使取樣水柱上下溫度均勻，可減弱水位升降對電極的熱沖擊。取樣水質(zhì)好，可減輕電極污染，可減弱儀表測量

7、電流對電極的電腐蝕，可延長電極的壽命，實現(xiàn)3年檢修周期免排污。 圖2測量筒外形圖1排污管，2排水管，3固定座， 4 壓蓋，5電極，6環(huán)形焊縫，7銘牌，8起吊孔，9伸高冷凝器，10汽取樣管，11-0位標志線，12-地線板，13水取樣管，14-筒體。配套RDJ-2000型機械柔性自密封電極專利組件，壓力愈高，機械密封愈緊，密封件有良好的回彈性能，有足夠的密封力保證不泄露，又可減小電極的預緊密封力，使一般女工就能安裝電極。電極上仰安裝，可有效防止掛水。上述技術(shù)措施的綜合，實現(xiàn)了GJT測量筒高精度取樣、高可靠性傳感。2 . GJT2000-A測量筒專利技術(shù)外形特征測量筒外形見圖2，其專利外形特征：（1

8、）帶有伸高冷凝器，汽側(cè)取樣管以上的筒體比普通測量筒高出很多。（2）電極組件為機械柔性自密封組件。3. GJT2000-A測量筒性能特點 高精度取樣：取樣水位與汽包內(nèi)質(zhì)量水位相同，且逼近汽包內(nèi)實際水位，使主表監(jiān)視與報警可信。 可消除壓力與環(huán)境溫度影響，能適應變參數(shù)運行，可于點火時投入停爐保護。 壓力變化響應快，水位升降時動態(tài)附加誤差小。 可不必升降汽包水位進行水位保護實際傳動校驗，校驗易行、準確可信。 水質(zhì)好，水阻高，排污周期長，可延長電極壽命。 電極與測量筒之間機械密不泄漏，電極拆裝方便，一般女工就能拆裝。 對取樣管道長度要求寬松。4.取樣系統(tǒng)正常運行的某些特征 測量段、伸高冷凝段、距測量筒4

9、00mm排水管的表面溫度一致，水側(cè)接管座處表面溫度與前者相接近。 排水門長期關(guān)閉再打開時，會出現(xiàn)水位飛升大輻度再回落到穩(wěn)定值的正常現(xiàn)象。（分析：在開門前加熱器已積滿水，開門后積水迅速排出，取樣水柱受飽和汽快速加熱而膨脹；由于加熱器容積與測量筒內(nèi)汽室容積的比值較大，積水迅速排出降低汽室靜壓；汽室靜壓降低可能會引發(fā)生內(nèi)沸騰。這三方面原因使水位迅速升高。隨著飽和汽從汽側(cè)取樣管不斷進入汽室，而使汽室靜壓回升，隨著加熱過程的推延，水位逐漸下降趨于穩(wěn)定值。） 關(guān)閉水側(cè)門切斷流向汽包的水流后，水位會以較快速度上升，幾分鐘就可使測量筒“滿水”。5.規(guī)格型號定義與主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格型號由GJT2000-X1X2X

10、3表示，Xn為代表不同含義的大寫字母或數(shù)字。 X1表示結(jié)構(gòu)與用途： A主表、保護儀表，M滿水監(jiān)視，Q汽包全程水位監(jiān)視；X2表示額定壓力：Y亞臨界壓力，C超高壓，D高壓；X3表示電極數(shù)量。例如GJT2000-AY19，則是19點亞臨界壓力、作為主表監(jiān)視的測量筒。用戶應了解規(guī)格型號命名約定方法，以便正確書寫定貨清單。技術(shù)參數(shù) 額定壓力：亞臨界壓力206 Mpa，試驗壓力31Mpa；超高壓158 Mpa，試驗壓力24Mpa；高壓118 Mpa，試驗壓力18Mp。 水柱平均溫度低于飽和水溫值 1；取樣負誤差 3mm。 取樣水柱更換率20次/小時。 測量筒初裝徹底沖洗后，免排污平均周期3年。 電極平均壽

11、命26000小時，機械密封不泄露壓力32Mpa。 汽、水側(cè)管接頭中心距 mm，0位與水側(cè)接管中心距 mm； 相鄰電極最小中心距15mm，電極數(shù)量： 點；電極分布符合用戶要求：0、± 、± 、± 、± 、± 、± 、± 、± 、 ± 要求配套電測儀表的臨界水阻（電極對地電阻）范圍：10-300k。 測量筒與接管座材質(zhì)20G GB5310。汽、水取樣接管口規(guī)格： × ， 排水管口規(guī)格： × ， 排污管口規(guī)格： × 。 筒體長度：小于1620mm；筒體重量約60kg。6 . 測量筒

12、及取樣系統(tǒng)安裝本說明書根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，GJT2000-A測量筒特點，以及很多用戶實用經(jīng)驗而編訂，是用戶現(xiàn)場安裝、使用的技術(shù)指導書。建議用戶在安裝、投運、維護之前，務必詳細閱讀了解相關(guān)技術(shù)要點，遵循相關(guān)規(guī)定。6.1測量筒定位6.1.1 測量筒安裝地點測量筒應安裝在便于維護地點，并盡可能縮短汽、水取樣管路。由于測量筒內(nèi)有穩(wěn)定的加熱源、取樣管路流速較大，取樣管路可加長到3.5m左右。6.1.2測量筒的支撐GJT-2000A測量筒比普通測量筒重得多，應安裝支架支撐。當取樣管路短于1m，且取樣管外徑小于42 mm情況下，方允許以取樣管路懸掛安裝測量筒。支架上應有U形槽，測量筒的汽水接管座位于U形槽中，

13、使取樣管座能沿管路熱膨脹方向自由移動，防止測量筒在熱態(tài)下傾斜導致電極掛水。6.1.3測量筒安裝“0”位定位 測量筒頂部有懸吊孔，應利用三腳架等裝置吊起測量筒，取樣接管座放入支架承載槽中，維持測量筒直立姿態(tài)。 筒體上有“0”位標志線，表示電極頭部中心標高。應以罐水的透明U形軟管測量“0”位標志線與汽包0水位線的偏差，調(diào)整U形槽內(nèi)支撐點高度，使“0”位標志線與汽包0水位線的高差小于2 mm。那么，測量筒的汽側(cè)、水側(cè)接管座接口標高就已確定。圖3 測量筒取樣系統(tǒng)MQ-汽取樣門，MS-水取樣門，PW-排污門，ZP-專用排污門，PS-排水門，1-一次門，2-二次門。 測量筒傾斜過大會導致電極掛水。應以線錘

14、吊線或水平尺檢測、調(diào)整的測量筒直立度，筒體傾斜度應不大于0.5度，或目測筒體沒有明顯傾斜。6.2 管路截門系統(tǒng)安裝測量筒取樣系統(tǒng)見圖3。取樣系統(tǒng)投運后，要進行沖洗、診斷試驗，以及水位保護實際傳動校驗，各個截門要反復進行開關(guān)操作，為了保證截門可靠關(guān)斷，使測量筒與汽包可靠解列，建議用戶，汽側(cè)與水側(cè)取樣管路、排水管路、排污管路應配置一、二次串聯(lián)截門，以便二次門作為沖洗、診斷試驗的工作閥門，保護一次門，延長一次門無泄漏、全關(guān)斷的運行周期。專用排污門ZP用于處理排水管路堵塞故障。6.2.1汽、水取樣管路敷設 水側(cè)取樣管路向汽包側(cè)的傾斜度可小于1100，測量筒水側(cè)接管比汽包水側(cè)測孔高510 mm即可（解釋

15、：GJT2000-A水側(cè)取樣管路中流向汽包的水流速度遠遠大于普通測量筒水側(cè)取樣管中的水流速度，可有效防止鍋水中臟物進入測量筒，防止臟物沉淀堵塞）。汽側(cè)取樣管路向測量筒的傾斜度可小于1100， 只要測量筒汽側(cè)接管座比汽包汽側(cè)測孔低510 mm即可。汽側(cè)取樣管路也可以水平（解釋：GJT2000-A測量筒已有綜合措施使水柱溫度等于飽和水溫，不需要將汽側(cè)取樣管路中的凝結(jié)水引入測量筒提高水柱溫度，以免增加安裝工作量）。 汽取樣管路中途不允許有U形彎，以免形成“水塞”影響正常取樣。 汽、水側(cè)取樣截門MQ、MS的門桿應處于水平位置。6.2.2關(guān)于在下降管上開排水孔、安裝接管座 排水孔至汽包中心線垂直距離應在

16、15m左右。如果下降管在汽包中心線下15m至18m管段范圍內(nèi)有備用的接管座，也可以用作排水接管座。對于強制循環(huán)鍋爐，強制循環(huán)泵出口母管上的備用的接管座不宜用作排水接管座。 按水管鍋爐受壓元件強度計算GB922288標準計算，在下降管開10、或8孔，遠小于未加強孔允許最大直徑，不影響下降管承壓強度。不少用戶為此向鍋爐廠咨詢，鍋爐廠都答復允許開孔。 每臺測量筒排水管應獨立接至下降管，不允許幾臺測量筒或其它測量裝置排水管采用并聯(lián)母管連接于下降管。如果幾臺測量筒的排水管需要連接到同一根下降管上，則各自的排水接管座的彼此距離應不小于0.5米。 如果不用接管座，而是將排水管與下降管直接相連，圖4的焊接與坡

17、口可供參考，應以全氬弧焊焊接，焊接時應特別注意防止焊液局部堵塞排水管內(nèi)孔。如果堵塞將影響排水和測量。由于形成排水的靜壓頭較小，局部堵塞易引起排水不暢，導致加熱器積水。圖4 焊接與坡口6.2.3排水管路的敷設 排水管應選用能承受高溫高壓、耐腐蝕的管材。最好選用本鍋爐所用不銹鋼熱工儀表管，規(guī)格通常為14×2。如用20G GB5310鍋爐管，規(guī)格通常為16×3。排水管安裝前應進行通氣試驗，確保無堵塞。 測量筒附近的排水管走向不應限制測量筒隨著取樣管熱膨脹引起的移動。不允許將排水管安裝在儀表管路保溫腔內(nèi)。 在大致水平走向的管段，向下降管側(cè)應有明顯下傾，不允許中途有U形彎，以防止臟污

18、堵塞和冬季停爐放水后結(jié)冰，影響加熱系統(tǒng)可靠工作。 排水管沿途應有關(guān)卡固定。 排水一次門PS1以及排水專用排污門ZB，應在靠近下降管處有步梯的位置，如因標高限制而懸空安裝，應搭構(gòu)平臺。二次門PS2應安裝在測量筒附近6.2.4，排污管路安裝 排污管口應引到距離排污門不遠的無人可到之處通大氣，以便確認測量筒是否在排污沖洗狀態(tài)，可方便地確認測量筒是否卸壓至0，保證檢修人身安全。 不允許將排污管接至連續(xù)排污擴容器系統(tǒng)。否則，臨檢時無法將測量筒卸壓至0，不能保證檢修人員安全，且無法診斷排污門是否內(nèi)漏和監(jiān)視排污沖洗。6.3保溫與裸露部分及安全防護 應裸露的有：汽側(cè)管取樣管以上的筒體，排水管。 應良好保溫的有

19、：汽側(cè)取樣管以下的筒體，汽水側(cè)取樣管路及所有截門，測量筒附近以及靠近步梯的部分排水管段。圖5 RDJ-2000B電極組合 裸露的排水管段應懸掛“勿靠近高溫”警示牌。在運行中，一、二次排水門應懸掛“禁止關(guān)閉”警示牌。 采用20G排水管應涂高溫防腐漆。 測量筒應有可靠的防雨措施。6.4 RDJ2000B電極拆裝、接線6.4.1電極安裝 電極安裝前應檢查電極芯與頭部的阻值應為0，電極芯對電極肩盤的絕緣電阻應大于20M。 電極、石墨環(huán)、襯墊、壓蓋組合見圖5。注意：石墨環(huán)多于2個反而不利于密封。清理出固定座中殘存的石墨密封碎屑后，手推電極、石墨墊、襯墊組合插入固定座底部密封函室中。應在壓蓋螺紋上涂漢高樂

20、泰抗咬合劑后，套過電極，擰入固定座擠壓石墨密封環(huán)。 為了在運行3年后能方便地擰出壓蓋更換電極，規(guī)定擰緊壓蓋的注意事項如下： 在技術(shù)理論上應明確，在額定壓力下自密封組件能自動產(chǎn)生很大的自緊力，在亞臨界壓力下自緊力可達900公斤力，不需要象普通電極組件那樣施力擰緊壓蓋，否則會使固定座的螺紋受力過載而變形，很難擰出壓蓋，甚至會損壞固定座。 必須在壓蓋螺紋上涂最好的抗咬合劑。目前性能最好的是漢高樂泰抗咬合劑（有效期長，國內(nèi)有銷售，電廠已廣泛已使用）已取代二硫化鉬或鉛油。如暫時沒有漢高樂泰抗咬合劑， 可使用二硫化鉬或鉛油。嚴禁不使用抗咬合劑安裝電極。 使用扭力扳手擰緊壓蓋，按測量筒使用壓力施加扭矩：亞臨

21、界壓力為86牛.米；超高壓為83牛.米；高壓為80牛.米。 如沒有扭力扳手，可用30×32梅花扳手，或用長度不大于375mm的活動扳手，參照扭矩規(guī)定、憑經(jīng)驗施力擰緊壓蓋。有的用戶規(guī)定由“女工安裝、男工拆卸”的經(jīng)驗值得借鑒。 嚴格禁止在扳手柄上加套管擰緊壓蓋，否則將引起眾多固定座螺紋損壞。6.4.2電極拆卸擰出壓蓋，將拆卸板（外徑36、中孔11.5、厚5）套過電極，貼近固定座端口，電極尾部擰上M10×1.5螺母，即可將電極從固定座中輕松拔出。6.4.3接線 將銅接線端子連接于電極芯，再連接電極引線（高溫絕緣線）。 筒體地線板有2個孔，供2套螺釘螺母分別連接同一根接地線之用，以

22、保證接地可靠。測量筒兩側(cè)各有1根圓柱，供生根焊接“”形鋼筋件（由用戶制作）。相鄰兩列電極引線（包括接地線）捆成把，捆綁在鋼筋件上。 不應以兩個半筒形罩罩住電極接線座、引線和線把，否則某個電極萬一泄漏將影響其它電極工作。（注釋：盡管RDJ2000自緊密封電極組件密封可靠性遠高于普通組件，但可靠性只能接近1而不等于1，不能絕對避免泄漏。）7. 測量筒取樣系統(tǒng)沖洗在測量筒制造和取樣系統(tǒng)安裝中難免有焊渣與臟污，正式投運前必須進行冷態(tài)沖洗和熱態(tài)沖洗。可參閱圖1、圖3了解沖洗方法、流程與步驟。各項沖洗均以關(guān)閉排污門（或?qū)Ｓ门盼坶T）結(jié)束。在沖洗、投停以及運行診斷時，為保護一次門，應執(zhí)行串聯(lián)一、二次門截門操作

23、程序：開管路截門，應先全開一次門后，再開二次門；關(guān)閉管路截門，應先全關(guān)二次門后，再關(guān)一次門。7.1冷態(tài)沖洗在鍋爐水壓試驗壓力升至4-6MPa時進行冷態(tài)沖洗。沖洗方法與步驟如下：（1） 用專用排污門ZP沖洗排水管和水側(cè)取樣管（此法僅用于新裝系統(tǒng)首次沖洗和排水管堵塞處理）：汽側(cè)門MQ、排水PS1門、排污門PW關(guān)；水側(cè)門MS、排水PS2門開；開專用排污門ZP，則同時沖水側(cè)取樣管和洗排水管（沖洗流程：鍋水水側(cè)取樣管水側(cè)門測量筒汽水室加熱器PS2門排水管專用排污門ZP）。（2）沖洗汽側(cè)管路：水側(cè)門MS、排水門PS、專用排污門ZP關(guān)閉，汽側(cè)門MS全開；開排污門PW沖洗汽側(cè)管路和汽水室。冷態(tài)沖洗結(jié)束，排污門

24、、備用排污門關(guān)閉，其它門全部開啟，測量筒試運。7.2首次熱態(tài)沖洗在鍋爐啟動壓力3-4MPa時進行熱態(tài)沖洗,步驟與方法同于新裝系統(tǒng)首次冷態(tài)沖洗，見7.1節(jié)。注意：用專用排污門ZP沖洗排水管，僅限于新裝系統(tǒng)首次沖洗和排水管堵塞處理。投運后定期沖洗排水管用排污門。7.3熱態(tài)沖洗后轉(zhuǎn)投運熱態(tài)沖洗后的各個截門狀態(tài)：水側(cè)門MS、排水門PS、排污門、用專用排污門ZP關(guān)，汽側(cè)門全開。此時先開排水門，觀察二次表指示水位不斷升高（因為有冷凝水進入水室），當水位指示+50以上時（目的在于防止汽包內(nèi)的臟水進入測量筒污染電極），開啟水側(cè)截門，則取樣系統(tǒng)投入運行。8.測量筒正常維護及運行診斷8.1運行維護 電極更換周期為

25、三年左右，應按此周期定期更換。 測量筒在鍋爐酸洗時應退出運行。因監(jiān)視需要必須參與酸洗，酸洗后應全部更換電極。酸洗后應按7.1、7.2沖洗。 定期巡檢接地線接地、接線座與電極芯、接線座與電極引線連接是否良好。8.2 測量筒運行故障解列、消缺后冷態(tài)投運在鍋爐運行期間測量筒因故障消缺檢修，必須在關(guān)嚴汽、水側(cè)截門、排水門與鍋爐系統(tǒng)解列后，再緩慢開啟排污門卸壓為0，方可進行消缺檢修。消缺之后的投運屬于冷態(tài)測量筒投入極熱態(tài)投運，步驟如下：（1） 稍微開啟汽側(cè)截門，當聽到測量筒內(nèi)有進汽聲后停止開啟，預熱5分鐘后再全開（目的在于減小電極熱沖擊，減小電極壽命損耗）。（2） 開排水門，投入加熱系統(tǒng)。（3） 觀察二次表指示，當水位指示+50以上時開啟水側(cè)截門，則測量筒投運。8.3取樣測量異常現(xiàn)象的診斷與處理8.3.1取樣水位偏低（1）原因一：電測表異常GJT2000-A測量筒的水質(zhì)好，水柱頂部幾點電極對地水阻高可達120 k，如果電測表的臨界水阻值設