基于双差压变送器的液位测量装置及液位测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于双差压变送器的液位测量装置及液位测量方法，液位测量装置包括第一液位差压变送器和第二液位差压变送器，第一液位差压变送器的负压接口和正压接口分别对应经第一导压管、第二导压管连通待测设备负压管口和正压管口；第二导压管设正压侧根部阀和正压侧冷凝容器；第二液位差压变送器的负压接口和正压接口分别对应经第三导压管、第四导压管连通第一导压管和负压侧冷凝容器；设第一分离罐隔离阀的第四导压管下游连通具有分离罐排污阀以及依次连接第二分离罐隔离阀和分离罐的第七导压管；正压侧冷凝容器下游连通第五导压管；第三导压管下游连通第六导压管。该测量装置可消除第一导压管内液相密度不确定性对汽包液位测量的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于双差压变送器的液位测量装置及液位测量方法。
技术介绍
当前，大量的锅炉和废锅应用于电力行业、石化行业或煤化工行业中，利用这些锅炉或废锅产出蒸汽以用于发电、驱动蒸汽透平或回收工艺系统产生的热量。锅炉和废锅的汽包液位是一个非常重要的参数，是衡量汽水系统是否平衡的标志，汽包液位的高低直接影响蒸汽的品质以及锅炉和废锅的安全运行。例如，汽包液位过高会影响汽水分离效果，使产出的蒸汽带液，不仅降低了蒸汽的质量和产量，而且会导致诸如蒸汽透平等下游设备的损坏；若汽包液位过低，轻则影响锅炉或废锅内的汽、水平衡，重则导致锅炉和废锅损坏，甚至会引起爆炸。因此，针对汽包液位的控制尤其需要引起重视。尽管目前已经开发出了多种用于控制汽包液位的方法，例如，双冲量控制方法和三冲量控制方法。但是，由于现有的测量方法依旧难以准确地测量出汽包的液位，致使汽包液位控制仍然是困扰锅炉和废锅平稳、安全运行的难题。现有技术中通常采用一套或多套“一台差压变送器+一台单室平衡容器”或者“一台差压变送器+一台双室平衡容器”来测量废锅和锅炉中的汽包液位。然而，由于受汽包运行工况变化、环境温度变化以及伴热影响，单室平衡容器和双室平衡容器的参比水柱密度均具有较大的不确定性。例如，较大的昼夜温差、寒冷季节投用伴热或者汽包降压运行等都将导致参比水柱密度发生变化，进而影响汽包液位的准确测量和控制精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种能保证汽包液位的测量精度，避免液位测量受到运行工况变化、环境温度变化以及伴热影响的基于双差压变送器的液位测量装置。本专利技术所要解决的进一步技术问题是提供一种基于双差压变送器的液位测量方法。本专利技术解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，包括第一液位差压变送器和第二液位差压变送器，其中：所述第一液位差压变送器的负压接口通过第一导压管连通待测设备的负压管口，第一导压管上设置有紧邻所述负压管口的负压侧根部阀和负压侧冷凝容器；第一液位差压变送器的正压接口通过第二导压管连通待测设备的正压管口，第二导压管上设有紧邻所述正压管口的正压侧根部阀和正压侧冷凝容器；所述第二液位差压变送器的负压接口通过第三导压管连通第一导压管；第二液位差压变送器的正压接口通过第四导压管连通负压侧冷凝容器，第四导压管上设有紧邻所述负压侧冷凝容器的第一分离罐隔离阀；所述正压侧冷凝容器的下游连通有第五导压管，第五导压管上设置有正压侧排污阀；所述第三导压管的下游连通有第六导压管，在第六导压管上设置有负压侧排污阀；所述第四导压管的下游连通有第七导压管，第七导压管上依次连接有第二分离罐隔离阀和分离罐，在分离罐下游的所述第七导压管上设置有分离罐排污阀。改进地，所述负压侧冷凝容器和正压侧冷凝容器均设置有三个过程接口以及一个配有排放丝堵的排放口。其中，负压侧冷凝容器的一个过程接口连通负压侧根部阀，负压侧冷凝容器的另一个过程接口分别连通第一液位差压变送器和第二液位差压变送器，负压侧冷凝容器的第三个过程接口连通第一分离罐隔离阀；对应地，正压侧冷凝容器的一个过程接口连通正压侧根部阀，正压侧冷凝容器的另一个过程接口连通第一液位差压变送器，正压侧冷凝容器的第三个过程接口连通正压侧排污阀。进一步改进，所述第二导压管通过第一三阀组连通第一液位差压变送器，所述第三导压管通过第二三阀组连通第二液位差压变送器；所述第六导压管经第二三通、第一三通连通第一液位差压变送器；所述第四导压管经第三三通分别连通第七导压管和第二液位差压变送器。再改进，所述第一三阀组包括有第一三阀组负压侧隔离阀、第一三阀组正压侧隔离阀和第一三阀组平衡阀；所述第二三阀组包括有第二三阀组负压侧隔离阀、第二三阀组正压侧隔离阀和第二三阀组平衡阀。本专利技术解决上述进一步技术问题所采用的技术方案为：基于双差压变送器的液位测量方法，利用上述的液位测量装置，其特征在于，包括如下步骤1至步骤6：步骤1，在所述液位测量装置投入使用之前且在常温常压状态下，对第一液位差压变送器和第二液位差压变送器进行调校操作；其中，所述调校操作包括如下步骤1-1至步骤1-6：步骤1-1，关闭负压侧根部阀和正压侧根部阀，以保持所述液位测量装置与待测设备之间的相互独立；步骤1-2，打开负压侧排污阀、正压侧排污阀、第一分离罐隔离阀、第二分离罐隔离阀、分离罐排污阀、第一三阀组负压侧隔离阀、第一三阀组正压侧隔离阀、第二三阀组负压侧隔离阀和第二三阀组正压侧隔离阀，并关闭第一三阀组平衡阀和第二三阀组平衡阀；步骤1-3，将负压侧冷凝容器和正压侧冷凝容器的排放丝堵均打开，并保持负压侧冷凝容器的排放丝堵与正压侧冷凝容器的排放丝堵均处于打开状态；步骤1-4，将第一液位差压变送器和第二液位差压变送器调零，再将第一液位差压变送器和第二液位差压变送器的量程均设置为-1000h1g～0；其中，h1为第一液位差压变送器的负压管口至正压管口的垂直距离；g为所述液位测量装置所处位置的重力加速度；步骤1-5，关闭负压侧排污阀和正压侧排污阀后，将负压侧冷凝容器和正压侧冷凝容器内注满水，再分别封堵负压侧冷凝容器的排放丝堵以及正压侧冷凝容器的排放丝堵；步骤1-6，检查确认分离罐排污阀无液体排出后，先关闭分离罐排污阀，再打开负压侧根部阀和正压侧根部阀，从而完成针对所述液位测量装置的调校工作；步骤2，启动所述液位测量装置，并按照预设时间间隔对分离罐进行排液操作；其中，针对分离罐的排液操作包括如下步骤2-1至步骤2-5：步骤2-1，锁定并保持第二液位差压变送器的测量值；步骤2-2，关闭第一分离罐隔离阀和第二三阀组正压侧隔离阀；步骤2-3，依次循环执行关闭分离罐隔离阀和打开分离罐排污阀的操作，并最终令分离罐排污阀处于打开状态；步骤2-4，检查确认分离罐排污阀无液体排出后，关闭分离罐排污阀，分别打开第一分离罐隔离阀和第二分离罐隔离阀，并打开第二三阀组正压侧隔离阀；步骤2-5，解除对第二液位差压变送器测量值的锁定，以使第二液位差压变送器重新投入运行，从而完成排液操作；步骤3，第一液位差压变送器对待测设备进行差压测量，获取得到对应第一液位差压变送器的正压侧压力与负压侧压力之间的第一差压值：其中，所述第一差压值标记为ΔP1；第一差压值ΔP1的计算公式如下：ΔP1＝P0+ρ0Hg+ρs(h1-H)g-(P0+ρ1h1g)＝(ρ0-ρs)Hg+(ρs-ρ1)h1g；其中，P0表示待测设备内气相的操作压力，ρ0表示待测设备内的液相密度，H表示待测设备中需要待测量的液位，g表示所述待测设备所处地的重力加速度，ρs表示待测设备内的气相密度，h1表示第一液位差压变送器的负压管口至正压管口的垂直距离；ρ1表示处于负压侧冷凝容器与第三导压管之间的第一导压管内的液相密度；步骤4，第二液位差压变送器对待测设备进行差压测量，获取得到对应第二液位差压变送器的正压侧压力与负压侧压力之间的第二差压值：其中，所述第二差压值标记为ΔP2；第二差压值ΔP2的计算公式如下：ΔP2＝P0+ρsh1g-(P0+ρ1h1g)＝(ρs-ρ1)h1g；步骤5，根据所得第一差压值和第二差压值，获取第一差压值与第二差压值之间的差值；其中，第一差压值与第二差压值之间的差值标记为ΔP：ΔP＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，包括第一液位差压变送器(LT1)和第二液位差压变送器(LT2)，其中：所述第一液位差压变送器(LT1)的负压接口通过第一导压管(1)连通待测设备的负压管口(K1)，第一导压管(1)上设置有紧邻所述负压管口(K1)的负压侧根部阀(V1)和负压侧冷凝容器(C1)；第一液位差压变送器(LT1)的正压接口通过第二导压管(2)连通待测设备的正压管口(K2)，第二导压管(2)上设有紧邻所述正压管口(K2)的正压侧根部阀(V2)和正压侧冷凝容器(C2)；所述第二液位差压变送器(LT2)的负压接口通过第三导压管(3)连通第一导压管(1)；第二液位差压变送器(LT2)的正压接口通过第四导压管(4)连通负压侧冷凝容器(C1)，第四导压管(4)上设有紧邻所述负压侧冷凝容器(C1)的第一分离罐隔离阀(V5)；所述正压侧冷凝容器(C2)的下游连通有第五导压管(5)，第五导压管(5)上设置有正压侧排污阀(V4)；所述第三导压管(3)的下游连通有第六导压管(6)，在第六导压管(6)上设置有负压侧排污阀(V3)；所述第四导压管(4)的下游连通有第七导压管(7)，第七导压管(7)上依次连接有第二分离罐隔离阀(V6)和分离罐(C3)，在分离罐(C3)下游的所述第七导压管(7)上设置有分离罐排污阀(V7)。...

【技术特征摘要】
1.基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，包括第一液位差压变送器(LT1)和第二液位差压变送器(LT2)，其中：所述第一液位差压变送器(LT1)的负压接口通过第一导压管(1)连通待测设备的负压管口(K1)，第一导压管(1)上设置有紧邻所述负压管口(K1)的负压侧根部阀(V1)和负压侧冷凝容器(C1)；第一液位差压变送器(LT1)的正压接口通过第二导压管(2)连通待测设备的正压管口(K2)，第二导压管(2)上设有紧邻所述正压管口(K2)的正压侧根部阀(V2)和正压侧冷凝容器(C2)；所述第二液位差压变送器(LT2)的负压接口通过第三导压管(3)连通第一导压管(1)；第二液位差压变送器(LT2)的正压接口通过第四导压管(4)连通负压侧冷凝容器(C1)，第四导压管(4)上设有紧邻所述负压侧冷凝容器(C1)的第一分离罐隔离阀(V5)；所述正压侧冷凝容器(C2)的下游连通有第五导压管(5)，第五导压管(5)上设置有正压侧排污阀(V4)；所述第三导压管(3)的下游连通有第六导压管(6)，在第六导压管(6)上设置有负压侧排污阀(V3)；所述第四导压管(4)的下游连通有第七导压管(7)，第七导压管(7)上依次连接有第二分离罐隔离阀(V6)和分离罐(C3)，在分离罐(C3)下游的所述第七导压管(7)上设置有分离罐排污阀(V7)。2.根据权利要求1所述的基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，所述负压侧冷凝容器(C1)和正压侧冷凝容器(C2)均设置有三个过程接口以及一个具有排放丝堵的排放口；其中，负压侧冷凝容器(C1)的一个过程接口连通负压侧根部阀(V1)，负压侧冷凝容器(C1)的另一个过程接口分别连通第一液位差压变送器(LT1)和第二液位差压变送器(LT2)，负压侧冷凝容器(C1)的第三个过程接口连通第一分离罐隔离阀(V5)；正压侧冷凝容器(C2)的一个过程接口连通正压侧根部阀(V2)，正压侧冷凝容器(C2)的另一个过程接口连通第一液位差压变送器(LT1)，正压侧冷凝容器(C2)的第三个过程接口连通正压侧排污阀(V4)。3.根据权利要求2所述的基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，所述第二导压管(2)通过第一三阀组(TV1)连通第一液位差压变送器(LT1)，所述第三导压管(3)通过第二三阀组(TV2)连通第二液位差压变送器(LT2)；所述第六导压管(6)经第二三通(T2)、第一三通(T1)连通第一液位差压变送器(LT1)；所述第四导压管(4)经第三三通(T3)分别连通第七导压管(7)和第二液位差压变送器(LT2)。4.根据权利要求3所述的基于双差压变送器的液位测量装置，其特征在于，所述第一三阀组(TV1)包括有第一三阀组负压侧隔离阀(V11)、第一三阀组正压侧隔离阀(V12)和第一三阀组平衡阀(V13)；所述第二三阀组(TV2)包括有第二三阀组负压侧隔离阀(V21)、第二三阀组正压侧隔离阀(V22)和第二三阀组平衡阀(V23)。5.基于双差压变送器的液位测量方法，利用权利要求4所述的液位测量装置，其特征在于，包括如下步骤1至步骤6：步骤1，在所述液位测量装置投入使用之前且在常温常压状态下，对第一液位差压变送器(LT1)和第二液位差压变送器(LT2)进行调校操作；其中，所述调校操作包括如下步骤1-1至步骤1-6：步骤1-1，关闭负压侧根部阀(V1)和正压侧根部阀(V2)，以保持所述液位测量装置与待测设备之间的相互独立；步骤1-2，打开负压侧排污阀(V3)、正压侧排污阀(V4)、第一分离罐隔离阀(V5)、第二分离罐隔离阀(V6)、分离罐排污阀(V7)、第一三阀组负压侧隔离阀(V1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建兵，王同尧，严春明，汉建德，陈磊，孙海宇，陆本壹，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司，中石化宁波技术研究院有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33