一体化锅炉汽包液位计及液位测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种一体化锅炉汽包液位计，包括：测量桶、上部连接管、下部连接管、排污阀、导波雷达测量装置、安装凸台以及探棒；其中测量桶为内部中空的壳体，其侧面的上部安装有上部连接管，其侧面的下部安装下部连接管；探棒通过测量桶顶部的通孔深入测量桶内，测量桶的顶部上方还设有用于安装导波雷达测量装置的安装凸台；所述测量桶的底部安装有排污阀。
【专利说明】 一体化锅炉汽包液位计及液位测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金领域，特别涉及一种一体化锅炉汽包液位计及液位测量方法。
【背景技术】
[0002]锅炉汽包水位测量的重要性是人所共知的，锅炉汽包水位是影响锅炉运行安全的重要参数之一，为了锅炉安全运行，汽包水位必须维持在正常的范围内，汽包水位过高将破坏汽水分离效果，严重时可导致蒸汽带水造成汽轮机水冲击，水位过低时锅炉水循环将受到严重影响，水冷壁可能发生爆管的危险。
[0003]传统的锅炉汽包水位测量装置大部分采用平衡容器差压水位计或者电接点水位计进行汽包液位测量，然而长期以来锅炉汽包水位连续测量技术方面采用的平衡容器式(差压式)测量方法存在许多无法改进的缺陷，主要体现在以下几个方面:1、不能实施全工况测量，存在“假水位”测量、在锅炉启、停、排空、连排、事故等不稳定运行工况下建立稳定差压条件时间较长、恢复时间较长或干脆不能建立正常差压，需要人工干预等问题。2、在稳定工况条件下，由于受结构限制，不能彻底解决因水侧绝温造成的系统测量误差的补偿问题。在锅炉缺、满水等事故工况条件下，系统测量误差过大可能带来严重后果。3、结构复杂，静密封点多，施工规模大并存在冬季保温问题。4、测量时滞较长，不能即时反应锅炉水位变化，测量信号调节质量差。5、由于存在冷凝筒放热，使用成本极高。这些缺陷都是由于差压式测量原理及其对系统取样结构的不合理造成的，无法改进。在非正常工况下给锅炉安全运行造成了极大隐患。电接点水位计电极间的间隙较大不能够完全显示汽包水位的变化以及电极挂水等原因造成水位显示错误。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于锅炉汽包水位测量装置不能实施全工况测量，存在测量误差，需要人工干预，使用成本高等缺陷，从而提供一种应用范围广、测量精度高的锅炉汽包液位
测量装置。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种一体化锅炉汽包液位计，包括:测量桶1、上部连接管2、下部连接管3、排污阀4、导波雷达测量装置5、安装凸台6以及探棒10 ;其中，
[0006]所述测量桶I为内部中空的壳体，其侧面的上部安装有所述上部连接管2，其侧面的下部安装所述下部连接管3 ;所述探棒10通过测量桶I顶部的通孔深入所述测量桶I内，所述测量桶I的顶部上方还设有用于安装导波雷达测量装置5的安装凸台6 ;所述测量桶I的底部安装有排污阀4。
[0007]上述技术方案中，所述上部连接管2安装在顶部盲区8的下边缘处，所述顶部盲区8为所述测量桶I侧面上、顶部附近的一段区域，该区域为导波雷达安装盲区。
[0008]上述技术方案中，所述顶部盲区8的宽度为35?45cm。
[0009]上述技术方案中，所述下部连接管3安装在底部盲区9的上边缘处，所述底部盲区9为所述测量桶I侧面上、底部附近的一段区域，其为探棒10最底部附近无法精确测量的一段距离。
[0010]上述技术方案中，所述底部盲区9的宽度在20~30cm之间。
[0011]上述技术方案中，所述测量桶I的高度为120~130cm。
[0012]上述技术方案中，所述上部连接管2与下部连接管3都带有阀门，通过阀门的开启或关闭实现一体化锅炉汽包液位计与所要测量的锅炉汽包7之间的导通或关闭。
[0013]上述技术方案中，所述安装凸台6的中部位置开有一通孔，所述导波雷达测量装置5利用安装凸台6上的通孔以及测量桶I顶部的通孔将测量用的电磁脉冲延探棒10发射到测量桶I内。
[0014]本发明还提供了基于所述的一体化锅炉汽包液位计实现的锅炉汽包液位测量方法，包括:
[0015]将一体化锅炉汽包液位计的上部连接管2、下部连接管3分别水平插入所述待测量锅炉汽包7中，然后依次打开上部连接管2、下部连接管3上的阀门；
[0016]接着启动导波雷达测量装置5，该雷达的电磁脉冲沿探棒10传播，当遇到被测介质表面时，部分电磁脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到导波雷达测量装置5，根据电磁脉冲发射时间与接收时间之间的时间差计算得出锅炉汽包7的液位高度。
[0017]本发明的优点在于: [0018]本发明可用于恶劣的测量条件，耐高温高压环境，测量精度高，适应锅炉汽包部位环境高温要求，可以克服虚假水位影响，保证汽包水位测量准确，保证锅炉运行安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的一体化锅炉汽包液位计的结构示意图；
[0020]图2是本发明的一体化锅炉汽包液位计中的安装凸台的示意图。
[0021]图面说明
[0022]I测量桶 2上部连接管3下部连接管
[0023]4排污阀 5导波雷达测量装置6安装凸台
[0024]7锅炉汽包8顶部盲区9底部盲区
[0025]10 探棒
【具体实施方式】
[0026]现结合附图对本发明作进一步的描述。
[0027]参考图1，本发明的一体化锅炉汽包液位计包括:测量桶1、上部连接管2、下部连接管3、排污阀4、导波雷达测量装置5、安装凸台6以及探棒10 ;其中，所述测量桶I为内部中空的壳体，其侧面的上部开有一通孔，以安装所述上部连接管2，其侧面的下部也安装有一通孔，以安装所述下部连接管3 ;所述测量桶I的顶部开有一通孔，所述探棒10通过该通孔深入所述测量桶I内，测量桶I的顶部上方还设有安装凸台6，所述安装凸台6用于安装导波雷达测量装置5 ;所述测量桶I的底部安装有排污阀4。
[0028]在本实施例中，所述测量桶I是截面为矩形的中空壳体，在其他实施例中，它也可以是截面为圆形的圆桶状中空壳体，或截面为其他形状的中空壳体。在本实施例中，所述测量桶I的高度为120~130cm，在其他实施例中，其高度也可根据待测量锅炉汽包的情况做适当的调整。
[0029]所述上部连接管2与下部连接管3都带有阀门，通过阀门的开启或关闭可实现一体化锅炉汽包液位计与所要测量的锅炉汽包7之间的导通或关闭。
[0030]所述测量桶I侧面上、顶部附近的一段区域为顶部盲区8，所述顶部盲区为导波雷达安装盲区，是液位最高液面与测量参考点(本申请中测量参考点指导波雷达测量装置5所在的位置)之间的最小距离。在本实施例中，所述顶部盲区8的宽度为35?45cm，所述上部连接管2安装在测量桶I侧面上时位于所述顶部盲区8的下边缘处。
[0031]所述测量桶I侧面上、底部附近的一段区域为底部盲区9，所述底部盲区9是探棒10最底部附近无法精确测量的一段距离，在本实施例中，所述底部盲区9的宽度在20?30cm之间。所述下部连接管3安装在测量桶I侧面上时位于所述底部盲区9的上边缘处。
[0032]参考图2，所述安装凸台6的中部位置开有一通孔，所述导波雷达测量装置5利用安装凸台6上的通孔以及测量桶I顶部的通孔将测量用的电磁脉冲延探棒10发射到测量桶I内。
[0033]参考图1，本发明的一体化锅炉汽包液位计在工作时，将上部连接管2、下部连接管3分别水平插入所述待测量锅炉汽包7中，然后依次打开上部连接管2、下部连接管3上的阀门；接着启动导波雷达测量装置5，该雷达的电磁脉冲以光速沿探棒10传播，当遇到被测介质表面时，部分电磁脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到导波雷达测量装置5，由于导波雷达测量装置5与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，因此根据电磁脉冲发射时间与接收时间之间的时间差可计算得出锅炉汽包7的液位高度。
[0034]本发明的一体化锅炉汽包液位计具有全工况条件下液位准确连续测控功能，而且测量不受介质变化、温度变化、惰性气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响，克服虚假水位影响，其测量精度达到千分之一以上，长期稳定性非常好，几乎没有任何漂移，是一款全工况、高精度、高可靠性的锅炉液位计。本发明具有成本低、耐高温、耐高压、测量精度高，调整安装方便等优点，适用于爆炸危险区域。
[0035]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，包括:测量桶(I)、上部连接管(2)、下部连接管(3)、排污阀(4)、导波雷达测量装置(5)、安装凸台(6)以及探棒(10);其中， 所述测量桶(I)为内部中空的壳体，其侧面的上部安装有所述上部连接管(2)，其侧面的下部安装所述下部连接管(3);所述探棒(10)通过测量桶(I)顶部的通孔深入所述测量桶(I)内，所述测量桶(I)的顶部上方还设有用于安装导波雷达测量装置(5)的安装凸台(6);所述测量桶(I)的底部安装有排污阀(4)。
2.根据权利要求1所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述上部连接管(2)安装在顶部盲区(8)的下边缘处，所述顶部盲区(8)为所述测量桶(I)侧面上、顶部附近的一段区域，该区域为导波雷达安装盲区。
3.根据权利要求2所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述顶部盲区(8)的宽度为35?45cm。
4.根据权利要求1所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述下部连接管(3)安装在底部盲区(9)的上边缘处，所述底部盲区(9)为所述测量桶(I)侧面上、底部附近的一段区域，其为探棒(10)最底部附近无法精确测量的一段距离。
5.根据权利要求4所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述底部盲区(9)的宽度在20?30cm之间。
6.根据权利要求1所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述测量桶(I)的高度为 120 ?130cm。
7.根据权利要求1所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述上部连接管(2)与下部连接管(3)都带有阀门，通过阀门的开启或关闭实现一体化锅炉汽包液位计与所要测量的锅炉汽包(7)之间的导通或关闭。
8.根据权利要求1所述的一体化锅炉汽包液位计，其特征在于，所述安装凸台(6)的中部位置开有一通孔，所述导波雷达测量装置(5)利用安装凸台(6)上的通孔以及测量桶(I)顶部的通孔将测量用的电磁脉冲延探棒(10)发射到测量桶(I)内。
9.基于权利要求1-8之一所述的一体化锅炉汽包液位计实现的锅炉汽包液位测量方法，包括: 将一体化锅炉汽包液位计的上部连接管(2)、下部连接管(3)分别水平插入所述待测量锅炉汽包(7 )中，然后依次打开上部连接管(2 )、下部连接管(3 )上的阀门； 接着启动导波雷达测量装置(5)，该雷达的电磁脉冲沿探棒(10)传播，当遇到被测介质表面时，部分电磁脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到导波雷达测量装置(5)，根据电磁脉冲发射时间与接收时间之间的时间差计算得出锅炉汽包(7)的液位高度。
【文档编号】G01F23/284GK103759788SQ201410003919
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】赵忠华, 温兴河, 王成和, 谷志刚 申请人:莱芜钢铁集团有限公司