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1、GJT 2000A系列专利号ZL95 2 40748.5ZL00 2 21057.6江苏淮安维信仪器仪表有限公司GJT2000- A 汽包水位电接点测量筒说明书（专利ZL95240748.5、 ZL00221057.6）0. 前言长期以来，汽包水位监视主表与保护仪表的准确性与可靠性不能充分满足保护停炉和手动停炉的需求，原因在于：电接点水位计测量筒存在严重取样负误差，满水停炉实测值偏低可达200mm，以致保护动作时饱和汽早已严重带水，相当于保护动作严重滞后；电极泄漏率高、水质差，电极易污染，需频繁冲洗，导致传感可靠性差。差压水位计，因实测值漂移因素多，稳定性差，测量误差模糊，排查实测异常的难度大
2、，可信性较低，又因保护实测值实际传动校验结果模糊，运行人员往往不敢果断手动停炉，不敢从点火起投停炉保护。淮安维信独家研制的GJT2000-A 系列汽包水位高精度电接点测量筒，经历近十年运行考验和已有200 余台应用于监视主表与保护的业绩证明，解决了水位保护停炉和手动停炉的准确性与可靠性难题，被火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定的编制说明誉为“电极式水位测量装置技术有较大突破”，也是修正原国家电力公司关于“应以差压式测量为准”、“保护应取自差压变送器信号”规定的主要技术支撑之一。因此，新规定明文要求“配置的电极式水位测量装置应是经实践证明安全可靠，能消除汽包压力影响，全程测量水位精确度高，能
3、确保从锅炉点火起投入保护的产品，不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用。1. 高精 度取样 与高 可靠性 传感 的原 理GJT2000-A 测量筒取样原理见图1。在测量筒内部设置水柱内置式敞口汽笼加热器，利用饱和汽加热水柱。加热器由不同传热元件构成，加热方式有内热和外热，内热既有水柱径向传热元件，又有轴向分层传热元件。加热汽水流程是，饱和汽进入加热器，放出汽化潜热所产生的凝结水，由排水管流至下降管。排水管裸露。合理选择排水管与下降管连通点的标高，可保证在6.0 MPa压力时，排水管中水位在加热器之下0.5 m ，在压力低于1.0 MPa时水位才会接近加热器底部，所以，
4、加热系统能适应锅炉变参数运行，保证全工况真实取样。GJT2000-A 测量筒设置有伸高冷凝器，在取样系统所形成水样置换流程是，饱和汽进入伸高冷凝器，冷凝产生的大量凝结水经疏水管进入水室，再经水侧取样管流向汽包。经计算，由于冷凝器冷凝在汽侧取样管中所引起流速增加很小，取样附加误差可小至忽略不计。该流程作用： 凝结水温度为饱和温度，可提高水柱平均温度。大量纯净水进入水柱，将原有部分水样压回汽包，水样为有源“活水”，实现水质自动净化。在水侧取样管中形成连续流向汽包的高温水流，当汽包水位急速升高时从水侧取样管返回水室的水温依然接近饱和水温度，不仅可减小水位升降动态附加误差，还可有效防止锅水中脏物进入测
5、量筒。锅炉运行中可以不必升降汽包水位定期进行满水和缺水保护实际传动校验。其原理由见图3，关闭水侧取样截门切断流向汽包的水流后，测量筒内水位自动上升，由于设计的冷凝水流量大，在额定工况下几分钟就可使测量筒“满水”，在“满水”过程中即完成高水位1定值测量试验及其开关量信号传动校验。然后开排污门放水可使测量筒“缺水”，完成低水位定值测量试验及其开关量信号传动校验。由于 GJT2000-A 型测量筒采取多重措施使取样水柱温度与汽包内饱和水温度相等，测量筒内的质量水位与汽包内水位相等，电极如同在汽包内检测一样，实现了全工况全量程高精度取样与传感测量。按GJT 2000A 测量筒取样测量监控汽包0 水位长
6、期运行，在汽包壁上所形成水迹中心线与锅炉厂规定的0水位线偏低值不大于30 mm，证实 GJT2000A 测量筒取样测量值已逼近汽包内实际水位。所以可保证电接点水位计用于主表监视和停炉保护的准确性、稳定性、可信性。与普通测量筒相比，GJT2000-A 测量筒内的汽、水与水柱之间热交换的热流密度大得多，即加热或冷却水柱的速度快得多，故取样水柱对压力变化的动态响应快得多，水柱相似直径又小得多，水位升降动态附加误差小。GJT-2000 测量筒内有稳定热源，故对取样管道长度要求宽松于旧型测量筒，有利于现场安装布置和便于维护。多重技术措施使取样水柱上下温度均匀，可减弱水位升降对电极的热冲击。取样水质好，可
7、减轻电极污染，可减弱仪表测量电流对电极的电腐蚀，可延长电极的寿命，实现3 年检修周期免排污。2配套RDJ-2000 型机械柔性自密封电极专利组件，压力愈高，机械密封愈紧，密封件有良好的回弹性能，有足够的密封力保证不泄露，又可减小电极的预紧密封力，使一般女工就能安装电极。电极上仰安装，可有效防止挂水。上述技术措施的综合，实现了GJT 测量筒高精度取样、高可靠性传感。2 . GJT2000-A测量筒专利技术外形特征测量筒外形见图2，其专利外形特征：（1）带有伸高冷凝器，汽侧取样管以上的筒体比普通测量筒高出很多。（2）电极组件为机械柔性自密封组件。3. GJT2000-A 测量筒性能特点 高精度取样
8、：取样水位与汽包内质量水位相同，且逼近汽包内实际水位，使主表监视与报警可信。 可消除压力与环境温度影响，能适应变参数运行，可于点火时投入停炉保护。 压力变化响应快，水位升降时动态附加误差小。图 2 测量筒外形图 可不必升降汽包水位进行水位保护实际传动校验，校验易行、准确可信。1排污管， 2排水管， 水质好，水阻高，排污周期长，可延长电极寿命。 电极与测量筒之间机械密不泄漏，电极拆装方便，一般女工就能拆装。3固定座， 4 压盖， 5 对取样管道长度要求宽松。4. 取样系统正常运行的某些特征 测量段、伸高冷凝段、距测量筒400mm 排水管的表面温度一致，水侧接管座处表面温度与前者相接近。 排水门长
9、期关闭再打开时，会出现水位飞升大辐度再回落到稳定值的正电极， 6 环形焊缝， 7铭牌， 8 起吊孔， 9常现象。（分析：在开门前加热器已积满水，开门后积水迅速排出，取样水柱受饱和汽快速加热而膨胀；由于加热器容积与测量筒内汽室容积的比值较大，积水迅速排出降低汽室静压；汽室静压降低可能会引发生内沸腾。这三方面原因使水位迅速升高。随着饱和汽从汽侧取样管不断进入汽室，而使汽室静压回升，随着加热过程的推延，水位逐渐下降趋于稳定值。）伸高冷凝器， 10汽取样管， 11-0 位标志线， 12-地线板， 13 水取样管， 关闭水侧门切断流向汽包的水流后，水位会以较快速度上升，几分钟就可使测量筒“满水”。14-
10、筒体 。5. 规格型号定义与主要技术参数规格型号由 GJT2000-X 1X2X3 表示， Xn 为代表不同含义的大写字母或数字。X 1 表示结构与用途： A 主表、保护仪表， M满水监视， Q汽包全程水位监视；X2 表示额定压力： Y亚临界压力， C超高压， D高压； X3表示电极数量。例如GJT2000-AY19，则是19 点亚临界压力、作为主表监视的测量筒。用户应了解规格型号命名约定方法，以便正确书写定货清单。技术参数额定压力：亚临界压力20 6 Mpa ，试验压力31Mpa；超高压158 Mpa ，试验压力24Mpa；高压 11 8 Mpa ，试验压力18Mp。3水柱平均温度低于饱和水
11、温值 1；取样负误差 3mm。取样水柱更换率20 次/ 小时。测量筒初装彻底冲洗后，免排污平均周期3 年。电极平均寿命 26000小时，机械密封不泄露压力32Mpa。汽、水侧管接头中心距mm， 0 位与水侧接管中心距mm；相邻电极最小中心距15mm，电极数量：点；电极分布符合用户要求：0 、 要求配套电测仪表的临界水阻（电极对地电阻）范围：10-300k 。测量筒与接管座材质20G GB5310。汽、水取样接管口规格：，排水管口规格： ， 排污管口规格： 。筒体长度：小于1620mm；筒体重量约 60kg 。6 .测量筒及取样系统安装本说明书根据相关技术规定，GJT2000-A 测量筒特点，以
12、及很多用户实用经验而编订，是用户现场安装、使用的技术指导书。建议用户在安装、投运、维护之前，务必详细阅读了解相关技术要点，遵循相关规定。6.1 测量筒定位测量筒安装地点测量筒应安装在便于维护地点，并尽可能缩短汽、水取样管路。由于测量筒内有稳定的加热源、取样管路流速较大，取样管路可加长到3.5m 左右。测量筒的支撑GJT-2000A 测量筒比普通测量筒重得多，应安装支架支撑。当取样管路短于1m，且取样管外径小于42 mm 情况下，方允许以取样管路悬挂安装测量筒。支架上应有U 形槽，测量筒的汽水接管座位于U 形槽中，使取样管座能沿管路热膨胀方向自由移动，防止测量筒在热态下倾斜导致电极挂水。测量筒安装“0”位定位测量筒顶部有悬吊孔，应利用三脚架等装置吊起测量筒，取样接管座放入支架承载槽中，维持测量筒直立姿态。筒体上有“ 0”位标志线，表示电极头部中心标高。应以罐水的透明U 形软管测量“0”位标志线与汽包0 水位线的偏差，调整U 形槽内支撑点高度，使“0”位标志线与汽包0 水位线的高差小于2 mm 。那么，测量筒的汽侧、水侧接管座接口标高就已确定。4测量筒倾斜过大会导致电极
