核电厂液位仪表的选型研究

核电厂液位仪表的选型研究

摘要:在核电厂的自动化控制系统中,液位仪表是十分重要的组成部分。本

文通过对核电厂液位仪表的基本工作原理的介绍,论述了液位仪表在选用、安装

时应考虑的一些问题,以期能够为核电厂建设选用可靠、准确、实用的液位仪表

提供可靠的依据。

关键词:液位测量;浮力式液位仪表;仪表选型;仪表安装

引言

核电厂自动化控制系统中液位测量的准确与否,直接影响到整个系统的安全、稳定运行。核电厂在运行过程中,在一定程度上受到了环境条件、工艺条件等方

面的制约:高温、高压、强辐射,甚至还会遇到诸如地震和海啸等极端自然现象

的影响。对于这些问题,必须在对液位测量技术进行研究之后加以解决。其中,

浮力式液位测量技术是核电厂常用的液位检测技术。根据工作原理不同,浮力式

液位测量技术可分为两大类:一类是利用水与容器之间形成的密度差进行测量的

浮力式液位检测技术;另一类是利用液体在容器中表面张力影响体积变化进行测

量的浮力式液位测量技术。以下将对核电厂液位仪表的选型展开研究。

1 液位仪表的工作原理分析

1.1 液位仪表变送器的测量原理

液位变送器是利用被测液体中的各种物理量,将其转化成电信号或其他物理

量如压力、密度等信号的一种电子装置。其主要是根据不同的原理对液位信号进

行采集,通过相应的转换装置,将液位信号转换成标准的电信号或者其他所需信息,如压力、流量、温度等。在实际应用中,其工作原理大致分为:从传感器输

出信号来看,其测量原理是基于被测液体与传感器之间存在一定的高度差导致传

感器的输出电流发生变化而产生;从信号转换装置来看,主要是将标准传感器输

出电信号与被测压力相连接,然后再将其转化成标准电流。

1.2 液位仪表开关的工作原理

液位仪表开关主要由控制电路和测量单元组成。在测量电路中,通过改变信号的强度和相位,使输出信号发生相应的变化,进而改变控制的频率大小来实现对液位仪表开关的控制。在测量单元中,当液位高度发生变化时,其内部有一个可调电阻装置,可以在此基础上进行相关参数的调节。另外,其还可以根据不同的需要调整信号输出的相位、频率以及幅值等。而控制单元还具有信号隔离、电压调节等功能。

2液位仪表选型的一般原则

2.1 浮力式液位变送器选型的一般原则

2.1.1 变送器的测量范围

变送器的测量范围直接影响着仪表的测量精度。如果液位变送器的测量范围小于被测介质温度(高温)或介质密度,则仪表会产生较大的输出误差,严重时可能会造成无法测量液位。因此,变送精度是液位变送器选型时首先要考虑的重要参数之一。一般情况下,核电厂采用的浮力式液位变送器主要分为4类:机械式浮力式、电容式、电磁式和浮力式。在核电厂中通常选用电容式或电磁式作为浮力式液位变送器,但当使用温度较高或腐蚀性较强时应考虑采用其他种类的液体介质来进行代替,例如对于高温高腐蚀性腐蚀液体介质应选用电容变送器,对于强腐蚀性液体介质则采用电磁式液位变送器。

2.1.2 变送器的精度及可靠性

精度是液位变送器的主要性能指标之一,而可靠性是保证测量结果准确的前提。通常变送器应满足《工业企业劳动保护条例》中对精度和可靠性的要求。在实际应用中,液位变送器可以按照不同工况条件来选择压力式和差压式变送器,而在现场仪表选型时,一般应选择差压式变送器。另外,不同型号的变送器其误差范围是不一样的,而当液位测量值超过允许误差值时,需对其进行补偿以达到准确测量的目的。对于现场仪表选型及安装调试工作,应保证所选仪表达到或接

近仪表的使用条件:例如在高、低压力工况下,如果无法满足仪表的使用条件,则应对压力式和差压式液位变送器做相应的调试工作。

2.1.3 变送器的安装方式

根据目前核电站中沉筒式液位变送器应用情况来看,主要的安装方式包括两种,一种为顶装方式,一种为带外浮筒安装方式。

顶装方式:顶装过程中,液位变送器必须先顶入被测容器内并密封,然后将浮筒与容器进行连接,最后再安装到液位仪表上。

带外浮筒安装方式:带外浮筒的液位变送器安装于液位仪表的上部或下部,其外壳与内部结构是分离的。

2.2 浮力式液位开关

2.2.1 液位开关开关点的位置

为使电厂各部门及工作人员能清晰了解到液位的变化情况,对液位开关位置进行设定是必要的。

首先,电厂在进行液位开关选型时应考虑到以下几个方面:

(1)核电站内的设备多为露天布置,液位计的安装位置与工作人员活动范围相关,为了便于现场人员观察及判断,一般应在不影响工作人员及电站设备运转的情况下安装。

(2)若液位计位于机组尾部区域,则当在电厂正常运行期间或核电站发生故障停机期间,液位计安装在机组的设备舱内是不安全的;但若发生事故时,可对机组设备舱进行紧急处置并及时撤离。

(3)当有介质需要进行隔离时,在隔离容器内进行测量时应注意该介质是否具有腐蚀性或易燃易爆性。

(4)若容器内有液体需要测量时应先对其进行预热以保证测量精度。因此

应根据具体情况将开关点选在远离操作人员活动范围及危险介质最多、最大区域

内的最佳位置。

其次,对于大型浮球式液位计或有较高液位要求的阀门等设备,在安装前需

进行详细现场勘察。

(1)浮球式液位计应放置于水平管线或垂直管线的上部;

(2)由于浮球式液位计结构较为复杂且造价昂贵,一般宜将其放置于远离

工作人员活动范围和危险介质最多区域内;

(3)若现场无法放置浮球式油位计或阀门等设备时,可采用法兰连接的形

式将其安装在管道中。

当现场条件不允许或不便于安装时,可采用法兰盘上增加支架或支撑梁等方

法来解决。

再者,对于小型和简单的设备,可采用安装在设备下方,便于观察和操作。

如果需要在现场安装时,一般应考虑到周围环境的限制,如管道周围的建筑物、

车辆、高压电线等。最后,对现场条件无法满足的情况应在设计图纸中明确标明。

以上三种方法各有利弊,具体应用时还应根据实际情况进行选择。

2.2.2 液位开关的安装方式

液位开关有多种安装方式,根据具体的液位值,选择相应的安装方式。浮球

式液位开关适用于不需要考虑水位波动的介质,比如各种容器罐以及管道中的水。如果需要检查浮球或球头是否被堵塞,则应考虑浮球是否被堵塞。如果使用浮球

式液位开关不需要考虑水位波动,可以使用浮球式液位开关和弹簧式液位传感器。

由于弹簧式(Belt)传感器需要安装在水中来检测水面或容器内的压力,所

以在安装时应该尽量靠近被测物。在一些有防腐蚀要求的设备中可以采用不锈钢

材质、耐腐蚀性更好的金属密封环作为密封结构材料,但其价格相对较高。当需

要检查浮球或球头是否被堵塞时,可以用肥皂水来清洗浮球或球头,防止它们被

堵住。同时还可以采用安装在玻璃上的聚四氟乙烯(PTFE)塑料密封环来作为密

封结构材料使用。

当使用弹簧式传感器时,在安装方面一般可以选择不锈钢材质或聚四氟乙烯(PTFE)金属密封环进行安装。聚四氟乙烯金属密封环在使用时需要定期检查其

是否有破损现象产生,一旦发现有破损现象必须及时更换或者修理。当使用弹簧

式传感器时一般选择不锈钢材质的弹簧膜片结构形式。

3 结束语

总而言之,选用科学、合理的仪表,既能节省工程造价,又能在现场进行设

备的安装、调试、控制,对核电厂的安全运行具有重要意义。本文着重介绍了核

电工程中的液位仪表,其中涵盖主要是浮力式液位变送器和液位开关选型方面内容,以期为后续核电厂正确选用液位仪表提供良好保障。

参考文献

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[2]邵文.福清核电厂液位仪表的应用与探索[J].自动化仪表,2014,35(02):

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[3]廖圣勇.核电站中液位仪表的选型[J].仪表仪表用户,2009,16(03):123-125.

1核电厂仪表与控制

核电厂仪表与控制 第一章: 1.压水堆核电厂主要由核反应堆、一回路系统、二回路系统和其他辅助系统组成。 2.核电厂仪表与控制系统的功能可以归纳为三种:监视功能、控制功能、保护功能。 3.控制功能包括: 1)反应堆控制系统:包括反应性控制、功率水平控制和功率分布控制。 2)蒸汽旁路排放控制系统:为了解决核岛和常规岛发生功率失配而设置的,它是功率控制系统的辅助系统,在常规岛发生短暂事故时,为了不使反应堆停堆,可将其功率由蒸汽旁路排放系统吸收。 3)稳压器压力和液位调节系统:为了调节维持一回路的工作压力不变,同时能保持一回路内水温和化学成分的均匀性。 4)蒸汽发生器水位调节系统:作用是保证使蒸汽发生器二次侧水位维持在整定值上,以便消除各种扰动,保证二回路系统的正常运行。 5)汽轮机调节系统:通过调节汽轮机进气阀对机组实施功率控制和频率控制等。 4.对安全级设备,必须制定清晰、完整、明确的技术规格书,在设计、制造、安装和运行的全过程都根据此规格书检查仪表及其供电设备。 第二章: 1.自动控制是一门理论性很强的工程技术学科,自动控制原理是该学科的基础理论。所谓自动控制就是在没有人直接参加的情况下,利用控制装置使被控制对象自动地按照预定的规律运行或变化。 2.如果系统的输出量与输入量之间不存在反馈,则叫做开环控制系统。凡是系统输出量对控制作用能有直接影响的系统,都叫做闭环控制系统。 3.一般闭环控制系统:P9 4.阶跃相应的几个动态性能指标: 调节时间Ts:也称为过度过程时间。指响应曲线从输入信号开始,到最后进入偏离给定值的误差为±5%(或±2%)范围为Δ,并且不再越出这个范围的时间,记作Ts.调节时间是衡量控制系统快速性指标。 衰减比n和衰减率φ:衰减比表示振荡过程衰减的程度,是衡量过度过程稳定程度的动态指标。 5.前馈控制的原理是:当系统受到扰动时,立即从扰动作用取得信息,并以此通过控制器产生控制作用,以消除扰动时被控制量的影响。 6.在DDC系统中,除了被控制过程、检测变送器和执行器以外,就是由硬件部分和软件部分构成的计算机系统。 7.集散控制系统又称分布式控制系统,该系统以网络为基础,采用分布式结构,将控制功能分散,而把操作管理和显示功能集中。它由现场控制站、操作站和高速通信总线等组成。 第三章: 1.核功率是与反应堆的平均中子注量率成正比,而在反应堆中,中子注量率是空间位置的函数。定义:在核电厂中,反应堆释放出来的能量传给了冷却剂,所以,反应堆的热功率,就是由反应堆核燃料提供给冷却剂的总功率。 2.气体探测器的工作原理:以气体探测器的工作原理为基础,气体探测器是一个圆柱形内部充气的密闭容器,容器内有两个相互绝缘的电极,金属圆筒是阴极,圆筒中心的金属丝是阳极,两极之间加有直流高压,当带电粒子,如α粒子在穿过容器内的气体时,可以使其电离产生自由电子和正离子(即离子对)。离子对在极间电场的作用下输出电信号,可以被测量。信号大小能反映粒子能量的强弱。

核电厂仪表与控制

1.核电厂控制分为两部分:反应堆功率控制 过 2.过程控制主要是指对热传输的压力液位、流 等控制以及二次冷却剂和汽轮机及旁排 等的控制。 3.调节核电厂功率的手段有功率补偿棒组 调节棒组硼溶液的稀释和加硼 4.大多数核电厂功率运行的控制方案采用的是 平均温度的折中方案 5.控制棒根据用途的不同,分为安全棒补偿棒 调节棒 6.稳压器压力调节的控制手段有 稳压器水空间内电加热器 的加热、稳压器顶部的喷雾器的冷却、安全阀组的 保护排放 7.蒸汽发生器水位受到很多因素影响,它取决于反应堆冷却剂温度、蒸汽流量、给水温度和给水流量 8.正常情况下,蒸汽发生器给水流量由给水泵_______ 和给水 调节阀控制,蒸汽流量则取决于向汽轮机输送的蒸汽 流量,但此流量还受到回路传递热量而产生的 蒸汽产量限制。 9.汽轮机调节系统通过调节汽轮机讲汽阀来调节

1.核电厂控制分为两部分:反应堆功率控制 过

10.通过调节汽轮机进汽阀对机组实施 功率控制、频率控 字 转换为模拟量 拟量 转换为数字量 。 13.计算机系统把连续变化的量变成离散的量就必须进行采 样,采样频率是否越高越好?为什么? 经验告诉我们,采样频率越高,取样结果的离散模拟信 号转换成的数字信号就越接近输入模拟信号,但是,如果采 样频率过高,在实时控制系统中将会把许多宝贵时间用在采 样上,而失去了实时控制机会。 频率不小于模拟频谱的最高频率的 现场总线技术控制系统 16.DCS 英文和中文各是什么?并详述 DCS 的结构体系及其功 能。 Distributed control system 集散控 压力控制 应力控制 11.D/A 转换器称为 数字模拟转换器 ,它是把数 12.A/D 转换器称为 模拟数字转换器 ,它是把仝 14.采样定理也叫 香农采样定理 证明如果采样后的 信号可以精确的复原为原来的输入信号,则必须满足 采样 15.数字化计算机监控系统的类型, 随着技术的发展,基本可 以分为直接数字控制系统 集散控制系统 DCS 的结构

温度仪表在核电厂内的应用

温度仪表在核电厂内的应用 摘要:温度是核电厂检测运行的一个重要指标,所以如何对其进行有效的温度参数控制,并合理地使用其温度仪表,对于推动核电的发展具有十分重要的意义。本文着重介绍核电站温度仪表的类型、特性和选型要求,并对其在实际应用中的一些问题进行探讨,以期能够更好地优化提升其在核电厂内的应用效果。 关键词:核电站;温度仪表;IE级温度传感器 引言 在核电厂中,仪表种类繁多,如压力仪表、流量仪表、液位仪表、温度仪表等。而温度仪表作为核电厂设备管理的重要仪表,其可以在关键设备的维护、事故监测、反应堆保护、重要信息预警等方面发挥着重要作用。因此,正确地分析不同温度仪表在核电厂运行过程中的使用和操作特性,并对其在核电厂各个运行环节中的应用进行分析。 1 核电站温度仪表的种类 核电站温度仪表多种多样,主要从三个方面进行分类: 第一,是否实现安全功能,根据是否具有安全功能,核电厂的温度仪表可以分为NC和1E两类。1E型仪表是最具代表性的,其与核电厂的安全和有关的功能有关。首先,能够有效地防止事故发生,减少事故的辐射后果。其次,其能对安全壳进行有效的隔绝,一旦发生事故,就能及时停止反应堆,缩小事故发生的影响范围。最后,通过对反应堆进行紧急降温,将其余热和工厂的热排放出去,从而提高核电站的安全性。 第二,按是否要远程传输来划分,根据核电厂温度仪表的信号是否要远程传输,可以将其分为地面和远程两种。一般来说,地温仪表都是NC级别的,没有任何的防震性能,其作用是对系统和设备的调试,而远程控制系统,则包括温度传感器、开关等。

第三,按其原理分为热电偶、热电阻、压力温度仪表、温度控制器等,按照 核电厂温度仪表有关的理论,可以对其进行分级,确保其获得良好分类效果。 2 核电站温度仪表应用技术特点 2.1 IE级温度传感器技术要求 根据温度仪表工作级别的差异,对温度传感器的技术需求也不尽相同。IE级 温度仪表是核电厂使用最广泛的一种,其主要分为K1、Q1和I级。在IE级温度 传感器工作中,需要确保分度号Pt100的标准反应热电阻。也就是说,其总体温 度电阻在0℃时为99.88-100.12欧姆。在机械连接、机械盒设置、电气连接等方面,不仅要达到K1级的标准,还要选用IQTB型的电缆。并确保各线芯的截面面 积为1~1.1mm2,并且保持总芯线绝缘层厚度大于0.61mm。 2.2 NC级温度传感器技术要求 在使用NC型温度传感器时,各核电厂的温控设备维修人员需要选用与DCS 相联接的汇流设备和安装工具,并以三线制温接方式来完成特定的线路安装工作。NC级温度传感器的鉴定等级为K3、Q2/Q3/NC、I/NO。在NC级温度传感器的安装中,需要确保IEC60751的标准反应温度,并且对整个系统的安装误差进行控制,使其精度达到0.005±0.03。与IE型温度传感器相比,NC型温度传感器主要是 根据地基工程规范,采用电接头,确保整体接线箱具有良好的防尘、防水性能。 并根据温控套管的加工工艺,确保整个温度仪表工作得以稳定推进。 3 核电厂温度仪表的选型及特点 3.1 铂电阻温度计 铂电阻温度计(PTR)是由铂与铜电阻丝组合而成的,其主要是通过测量电 阻值来仪表算温度,一般有热电阻、热电阻、压敏电阻等。铂电阻温度计适用于 高精度或高稳定的测量,通常被用于反应堆控制棒驱动机构中。在使用过程中不 能受震动和冲击影响,应注意防止碰撞;也不能长期处于高温环境中。由于它是 一种比较敏感的介质,使用时需要保持其清洁,且不能接触腐蚀性液体和气体。 在核电领域应用中,由于其价格较高而且现场安装较为困难,因此采用较少。

核电厂液位仪表的选型研究

核电厂液位仪表的选型研究 摘要:在核电厂的自动化控制系统中,液位仪表是十分重要的组成部分。本 文通过对核电厂液位仪表的基本工作原理的介绍,论述了液位仪表在选用、安装 时应考虑的一些问题,以期能够为核电厂建设选用可靠、准确、实用的液位仪表 提供可靠的依据。 关键词:液位测量;浮力式液位仪表;仪表选型;仪表安装 引言 核电厂自动化控制系统中液位测量的准确与否,直接影响到整个系统的安全、稳定运行。核电厂在运行过程中,在一定程度上受到了环境条件、工艺条件等方 面的制约:高温、高压、强辐射,甚至还会遇到诸如地震和海啸等极端自然现象 的影响。对于这些问题,必须在对液位测量技术进行研究之后加以解决。其中, 浮力式液位测量技术是核电厂常用的液位检测技术。根据工作原理不同,浮力式 液位测量技术可分为两大类:一类是利用水与容器之间形成的密度差进行测量的 浮力式液位检测技术;另一类是利用液体在容器中表面张力影响体积变化进行测 量的浮力式液位测量技术。以下将对核电厂液位仪表的选型展开研究。 1 液位仪表的工作原理分析 1.1 液位仪表变送器的测量原理 液位变送器是利用被测液体中的各种物理量,将其转化成电信号或其他物理 量如压力、密度等信号的一种电子装置。其主要是根据不同的原理对液位信号进 行采集,通过相应的转换装置,将液位信号转换成标准的电信号或者其他所需信息,如压力、流量、温度等。在实际应用中,其工作原理大致分为:从传感器输 出信号来看,其测量原理是基于被测液体与传感器之间存在一定的高度差导致传 感器的输出电流发生变化而产生;从信号转换装置来看,主要是将标准传感器输 出电信号与被测压力相连接,然后再将其转化成标准电流。

核电厂开关类仪表信号分析

核电厂开关类仪表信号分析 摘要:核电厂仪表与控制领域开关类仪表应用非常的广泛,开关类仪表功能的顺利实现为核电站各工艺系统安全、可靠运行提供了重要保障。本文从开关类仪表在核电站应用现状出发,介绍了开关类仪表相关术语及各类开关仪表的动作原理,同时分析了开关类仪表的端接和回差作用。为后续工程开关类仪表选型提供帮助。 关键词:开关仪表信号端接 0引言 核电厂仪表与控制领域开关类仪表应用非常的广泛,为核电厂工艺系统安全运行具有很大的贡献。在掌握开关仪表的动作原理基础上,仪控专业才能够做好设计工作。 本文从开关类仪表在核电站应用现状出发,介绍了开关类仪表相关术语及各类开关仪表的动作原理,同时分析了开关仪表的端接和回差作用。 1核电站开关类仪表概述 开关类仪表是核电站仪表重要组成部分,现简要介绍其总体情况。 1.1相关术语 精度:主要表示为设备精准程度值,如公差、重复性等。 工作温度:设备工作时不发生持续变形的温度范围。 满量程:最大的测量值。 单刀双掷:由常开(1)、常闭触点(1)和公共端(1)构成。

双刀双掷:由一对公共端,常开、常闭(各2个)端子构成。 1.2核电站开关类仪表的作用 核电站开关类仪表的选购可分为两部分:主辅系统、通风系统。这些仪表根 据主工艺专业的运行要求,完成值报警、启停泵(风机)、启停加热器、控制阀 门动作等多种功能,对核电站安全稳定运行起了至关重要的作用。 2开关仪表端接原理 2.1开关仪表端接原理 对于开关仪表,根据工艺提资,在满足某阈值输出信号时,如报警、启泵等 动作。 开关报警通常遵循“低报常闭,高报常开”,原因: 假设测量值为a,设定值为b。 (1)则对于低报仪表,当a 当a>b时开关动作,常闭点被顶开,常闭触点不再向DCS发出报警信号; 当a 以上即是我们通常所说的3、30常闭触点取低报值。假设这个测量点采购了 低报仪表,但是工艺要求取高报信号,在不考虑单程回差影响情况下,则应接3、31常开触点。 (2)对于高报仪表,当a>b时报警,因此应选用上升沿,及开关动作后信 号为1,模型(常开开关)为:

三代压水堆核电厂稳压器液位控制原理浅析

三代压水堆核电厂稳压器液位控制原理浅析 摘要:稳压器液位控制在压水堆核电厂中扮演着举足轻重的作用,如控制不当 将会对机组稳定运行带来严重影响。本文介绍了三代核电稳压器液位运行区间, 对稳压器液位控制原理进行了详细的介绍,并对三代核电稳压器液位控制特点进 行了阐述,具有一定的参考价值。 关键词:稳压器液位;冷却剂平均温度(TAVG);上充控制;下泄控制 引言 稳压器是压水堆核电厂一回路重要的调节系统。稳压器调节主要包括压力控 制和水位控制两方面。稳压器的压力要维持在一定范围内,稳压器压力过高或者 过低都会对机组安全运行产生影响。由于稳压器的压力和水位之间存在着复杂的 耦合关系,稳压器水位的高低对稳压器调节一回路系统压力的能力产生重要的影响,如果稳压器水位过高,稳压器控制一回路压力的能力将下降;如果水位过低,则稳压器内电加热器元件就会裸露导致干烧的危险。因此必须对稳压器水位进行 调节,以确保稳压器水位在正常运行范围之内。 1、稳压器液位控制系统 稳压器是一个密闭容器,稳压器的顶端为蒸汽,底部工质为水。稳压器的水 装量可以容纳反应堆冷却剂密度变化引起的反应堆冷却剂系统装量变化。当一回 路温度从热态零功率(HZP)增大到热态满功率(HFP)时,一回路流体膨胀。含 有气液两相空间的稳压器可以承受这一变化。液位控制有一个死区,可以间歇性地 控制反应堆冷却剂的上充和下泄将液位保持在一定范围。稳压器液位控制带[1]如 图1.1所示。 在图1.1中可以看出,稳压器在热态零功率时液位区间为21.6%-48%,随着功率的增长,额定程序液位与液位上下限按照线性函数增长,在热态满功率时液位 基准值为47.7%。如果稳压器液位达到死区的下限,控制系统自动启动化学和容 积控制系统中的一台补水泵,该补水泵持续运行,直到液位恢复到额定程序液位 之上的某个数值。如果稳压器液位超过死区的上限,则液位控制系统打开通向放 射性废液系统的下泄隔离阀,将冷却剂适量排放,调节液位恢复到死区范围内。 图1.1 稳压器液位控制带 2、稳压器液位控制原理 稳压器水位测量采用的是差压原理,通过布置在稳压器周围的四个差压式液 位变送器进行测量,由于稳压器液位具有强耦合性,还需要液位参考段温度等其 它参数进行补偿,因此,在每个差压式液位变送器管路上分布用于测量稳压器液 位参考段温度热电阻温度计(RTD),通过稳压器液位参考段温度、RCS压力和稳压 器压力三个参数对稳压器液位在PMS(保护和安全监测系统)中进行补偿后,才能 够得到真正的液位信号,信号通过一台隔离装置输送到PLS(电厂控制系统)完 成相关控制功能。稳压器液位控制原理如下图所示: 图2.1 稳压器液位控制原理 从上图中可以看出,经过在PMS中补偿后四个序列的液位信号经过中值选择器、滞后环节过

试论核电厂开关量仪表的调试与安装

试论核电厂开关量仪表的调试与安装 摘要:在核电厂中,仪表与控制作为最基本的核心,是促进核电厂作业的关键,对核电的安全运行起到一定影响。本文将对核电厂开关量仪表的调试与安装进行 分析探讨,为使用者提供有效建议。 关键词:核电厂;开关量;仪表安装;对策 一、核电厂开关量仪表测量原理 在核电厂系统中,开关类仪表作为最简单、最基础的控制元件,在核电厂运 行中能发挥出一定作用。开关类仪表一般是通过杠杆、机械弹簧等构件将机械量 转换成开关信号。 (一)波纹管压力开关 压力开关属于便捷的压力控制装置,当压力值达到一定额度,开关便会发出 报警信号。波动管式压力开关在实际应用中,其压力的变化会逐渐转变为机械伸 缩变化,通过相关变化来产生压力信号。 (二)浮子液位开关 浮子液体开关在实际应用中是根据浮力原理,当浮子被液体浸没时,浮力便 会呈现出明显变化,导致弹簧逐渐上移。浮子液位开关值的调整方式相对简单, 在实际调整中应通过液体介质进行标定,禁止“纸上谈兵”现象的发生。对于定值 较大这一现象,可通过水位换算法来实现,举个例子:某液体开关定值应高报 2m,但其悬挂位置应距离现场基准点在4m左右。 二、核电厂开关量仪表调试与安装对策 开关量仪表在安装调试的过程当中,会存在很多问题、出现很多故障,因此 相关人员要同实际情况相结合,采取针对性的措施处理故障、解决问题,保障设 备能够正常的运行。另外,要严格地遵照相关的制度规定以及技术规范,开展相 关工作,及时地将故障排除,只有这样才能够保障设备安装以及调试的效率,才 能保障相关系统的安装质量。为促进核电厂开关量仪表调试与安装工作的有效实施,应采取多种安装策略。 (一)采用合理的开关接线方法 一开始,要求相关人员对常闭点、常开点的理解程度相对困难,其中,“常” 通常是指正常情况,换言之是指未被测量的介质原始状态。举个例子:压力常开 点是指未接受增压情况下,触点断开。液体开关常闭点是指仪表未放入液体中时 触点关闭状态,基于此,压力一旦会增加便会导致低警报值现象的产生。在开关 安装过程中,因施工图纸若缺乏有效规范,便会对安装工作造成阻碍,部分安装 人员因自身能力的缺乏,导致开关的调节与安装中出现各种错误,导致物力、人 力造成浪费。 (二)制定科学管理制度 要想更有效地管理核电厂中的开关量仪表,就应对科学的管理制度进行制定,对施工人员的安装工序进行规范。 首先,要将实施前的准备工作做好,作为施工人员要明确了解核电厂运行要求,防止不合理的接线方式发生,其次,要确保任何开关量仪表的安装都同规范 要求相符。为了防止质量问题出现,应确保开关量仪表的容量和安装同规范的要 求相符。最后,要实时检测。尽快地将故障问题解决。当开关量仪表安装好了之

液位计的选型

在液位仪表测量中,方法众多,但都有自己的适用范围: 1.接触式测量 接触式测量是从钢带浮子液位计为开端,以各种方式精确测量浮子距离而演化到各种现代化仪表如伺服式、磁致伸缩式等等钢带浮子式:最早期的液位计,现今都面临着更新换代工作原理浮子受浮力浮在介质表面,通过变速齿轮到有刻度的钢带上读出液位值,液位上升或下降破坏了力平衡后,浮子也跟随上升下降,带动钢带运行。理论精度在2-3mm左右安装复杂,可靠性较低,由于机械部件多,很容易发生钢带卡死不动的情况。光纤式即将钢带液位通过光码盘读出实现数字化。 2.磁致伸缩型 磁致伸缩型工作原理探棒上端电子部件产生低压电流脉冲,开始计时,产生磁场沿磁致伸缩线向下传播,浮子随着液位变化沿测量竿上下移动,浮子内有磁铁,也产生磁场,两个磁场相遇,磁致伸缩线扭曲形成扭应力波脉冲,脉冲速度已知,计算脉冲传播时间即对应液位精确变化。(电流以光速运行,所以其传播时间与力波时间相比可忽略)精度最高能够达到1mm 优缺点分析磁致伸缩液位精度较高,可测油水分界面但由于其接触的测量方式和较高的安装、维护要求导致市场普及不广。 3.伺服式液位计 伺服式液位计是最近比较成功的新型液位计,主要应用在轻油品的高精度测量中。与雷达液位计形成比较强的竞争。基本原理同钢带式液位计,但具有精确的力传感器以及伺服系统,形成闭环调节系统,通过考虑钢带自身重力,精确地调节浮子高度以达到平衡浮力和重力,得到精确的当前液面到罐顶高度,以得到液位值。精度高,能够达到1mm,满足计量级要求。使用于平静的轻质无腐蚀性液体。安装调试比较麻烦,同样有接触式液位计的各种不利因素价格高昂。 4.静压式液位计 静压式液位计比较特殊,其利用均匀液体的压强与高度成正比的关系通过测量液体底部的压力来折算液位高度。 P=ρgh (P 压强)由于其受介质密度和温度影响很大,所以常常精度比较差,而为消除这些影响,需要很多其他测试仪表,结果搭建一套完善的静压测量系统价格很高。 5.非接触式测量 非接触式测量通常采用发射能被所测介质反射的波的形式进行测量,利用已知的波传播速度,通过直接或间接测量波的传播时间来得到液面与测量仪表间的距离,进而得到液位值。根据发射波种类有光波激光液位计超声波超声波液位计电磁波雷达液位计。 6.雷达测量 雷达测量采用发射电磁波形式,由于所测介质的介电常数均大于空气和真空的1,由于介质的不连续性,在空气和液体分界面出就会出现反射现象,电磁波在空气中传播速度基本不受温度影响,所以通过测量电磁波从发射到反射被接收之间的时间,就可以测出液位计离液面的高度,进而得到液位值。雷达液位计又分两大类,它们的具体测量原理并不相同。雷达物位计分类脉冲式调频连续波方式(FMCW)。 7.脉冲雷达测量 脉冲式雷达的原理和超声波式基本一致。雷达发射短微波脉冲,脉冲在液面处被反射,雷达接收到反射回波通过信号处理,得到目标距离。 R=c*(t1-t0)/2 市场上一般低价位的雷达液位计均为脉冲式,代表的有 KROHNE、siemens、E+H、VEGA等等精度:±5~10mm 8.调频连续波方式(FMCW) 原理:线性扫频,测频等效于测时,得到电磁波传播时间,进而得到距离。调频连续波雷达的优点精度高可达± 0.5mm 抗干扰能力强适用范围广可用于腐蚀性、高温高压、不平静

核电厂化学分析仪器的应用现状及选型研究

核电厂化学分析仪器的应用现状及选型 研究 摘要:在本篇文章中,主要从核电化学实验室数据准确性等方面入手,结合 仪器选型阶段探究了核电化学仪器的实际应用情况,提出了合理意见。 关键词:核电厂化学分析仪器;应用现状;选型研究 当前阶段,实施核电化学控制的目标表现为多方面,分别是减少回路中的辐 射剂量,另外则是降低回路内的腐蚀速率。制定完善化学控制计划的关键在于确 保实验室数据的准确程度,在核电化学实验作业开展期间,包含的要点有很多种,比如对回路水质、油质参数的监督以及对回路放射性核素的监督等。 1、仪器选型概念 对于仪器选型阶段来讲,具体流程表现为以下几点。 其一,对堆型的初步设计文件和安全技术规格书等文件进行重点探究,依照 电站内的电厂化学技术规范以及化学技术要求制定符合电厂标准要求的化学技术 文件。其中,在仪器选型期间,电厂化学技术规范属于标准的参考指标,本身和 实验室仪器类型以及数目多少有着密切的联系性,同时也决定了实验室的具体面积。在开展化学工作期间,对于相关化学工作人员提出了十分严格的要求,明确 提出了各项检验类型的指标,各项指标的检验范围、精度和下限,以及对各重点 检验指标的干扰物质等。文章内以基本的核电机组举例说明,提出了核电化学实 验室化学分析应遵循的各检测指标。 其二,依照电厂仪器配置数量和型号以及具体使用情况,进一步掌握仪器运 行状态和经验,分析存在的差别。需要明确认识到的一方面是,各项不同堆型与 之相应的水质参数之间也有着明显区别。

其三,加深与各项仪器代理商及制造商之间的交流程度,做好技术探究工作,进一步掌握各项品牌、仪器型号的优势以及缺陷性,从而了解仪器具体的应用情况,提前计算出实验室仪器采购成本。 2、核电化学分析仪器应用情况以及基本的选型依据 2.1放射性检验仪器 其一,放射性检验仪器本身有着较强的功能,表现为对放射性物质检测、泄 漏放射性物质检测以及流出物放射性检验。各项核素以及总γ测量一般是从应 用高纯锗及碘化钠探测器进行,同轴类型的高纯锗探测器包含了N型和P型,测 量的能量范围是40KeV和2000KeV,P型探测器与标准要求相符合,因为有着成 本适宜、能量分辨率高等一系列优势,因此P型高纯锗探测器被全面应用到了核 电厂中。高纯锗探测器的性能指标为相对探测效率和能量分辨率,不过两者不可 以同时获取,后者分辨率较高的情况下,前者的探测效率将会降低,而后者分辨 率极低的情况下,那么前者的探测效率将提升。核电厂通常是应用探测效率远远 超出30%的探测器,低水平放射性核素样品测量则是应用延长测量时间的方式进行。能量分辨率中射线全能峰峰高一半处的宽度值,使用FWHM表示,要求必须 低于1.85KeV。在检测核电厂总γ样品期间,可以应用探测效率极高的仪器完成。 其二,实施H-3、C-14测量工作。H-3、C-14由于可以发射低能射线,因此 可以将液闪的方式应用于核电厂内加以测量,此种方式具有灵敏性相对较高、操 作便利以及探测效率高等诸多优势。对于液闪性能指标来讲,是应用探测仪、测 量控制单元以及计数瓶展开合理评价,选取探测器期间,重点重视对噪声控制。 举例说明,在上个世纪八十年代,相关企业利用重屏蔽以及反符合环探测器减少 噪声的形成。选取闪烁液期间,从溶剂内的溶解度、荧光效率以及是否发射光电 倍增管的光脉冲考虑,闪烁液溶质的浓度为1%之上。计数瓶类型包含了玻璃瓶、 塑料瓶、石英玻璃瓶以及聚四氟乙烯瓶,这几种类型的计数瓶特征不一。第一种 能见度极高,不会被溶液所影响。第二种本底低,便于处理,安全性高。剩下两 种虽然性能良好,可是成本极高。我国核电厂主要是以国外的Quantulus1220为主,该项设备市场占有率特别高。在H-3、C-14测量期间,需要加强闪烁液、样 品和闪烁液混合体积比例以及测试时间对检测限影响等因素的探究力度,并且在

核电厂安全级仪表在线监测系统技术研究

核电厂安全级仪表在线监测系统技术研 究 摘要:核电厂安全级仪表在运行后出会出现漂移,如果不及时校准会造成严 重的后果。目前国内外监管当局均要求核电厂通过定期校准的方式管理仪表的漂移,其中大多数仪表都会被要求在1~2个换料周期内进行校准,但根据国内外 大量核电厂长期运行经验的反馈,只有约5%左右的仪表会在1个换料周期内出现 无法接受的漂移而需要进行校准,因此目前的方法明显过于保守。 关键词:核电厂;安全级仪表;在线监测系统;技术 1核电厂安全级仪表漂移研究 仪表精度是表征仪表测量值与参数真实值之间偏差的数量指标,该数值是由 仪表的内在特性、测量环境及测量方式所决定的。仪表漂移大致分为4种类型, 分别为零点漂移、量程漂移、零点及量程混合漂移及非线性漂移。 本文对在近十年安全评审活动中收集到的某核电厂1、2号机组5000多组仪 表数据进行了分析和研究。经过分析,约46.5%是零点漂移,约26.5%是量程漂移,零点和量程混合漂移约占22%,非线性漂移约占3%,剩余约2%为其他原因造 成的。 综上所述,仪表漂移的主要类型是零点漂移、量程漂移及零点和量程的混合 漂移,这些漂移的主要特征是仪表的线性度依然保持,只是仪表的测量值与真实 值出现了明显的偏差。因此,理论上通过对仪表在线测量值的实时监测和分析就 可以对仪表的漂移情况进行分析并采取相应的措施来解决该问题。 2在线监测技术实施范围 一般地,核电厂会通过一系列较保守的性能试验来对仪表通道进行性能监测,这些要求会出现在核电厂技术规格书(TS)中。为了保证这些性能指标满足要求,

TS中规定了一系列的性能试验。例如,在非能动核电厂中,TS通常规定了对执 行停堆或专设安全设施功能的仪表至少每12个小时进行一次通道检查,每92天 执行一次性能检查,每24个月进行一次校准。在线监测技术一般不影响通道检 查和性能检查,而着重于对校准策略的改进。对于压力和温度仪表通道,要求执 行校准的过程包含对时间常数的确认和校准。对于没有在TS中规定的仪表通道,核电厂也会制定规程对这些仪表通道进行校准。在非能动核电厂的安全级仪表中,主要包括压力(包括压力、差压、流量、液位等采用压力变送器测量的仪表通道)、温度和核测仪表通道。其中,堆芯核测仪表能实现自动校准,在TS中没 有校准要求。 3在线监测技术的好处 在线监测技术将基于时间的传统校准方法改进为基于状态的校准方式。在线 监测技术在核电厂正常运行状态下,使用仪表通道获得的数据,结合一定的算法,得到测量变量的估计值,再将估计值与测量值进行比较,以确定仪表通道是否需 要进行校准。在线监测技术在不影响监测通道的各种设计要求功能的同时,可以 带来诸多的益处:减少不必要的维修工作量;及时发现超过限值的仪表漂移,提 高核电厂运行可靠性;减少校准过程对变送器部件带来的损耗;校准的确认是在 正常运行时的环境条件下进行的,排除了传统校准方法中由于实际运行与试验场 所环境条件对校准结果产生的影响;安全级仪表的校准工作通常需要主控制室人 员的批准和一系列设备挂起和跟踪的操作,这些工作需要占用停堆期间主控制室 人员大量时间。在线监测可以减少75%左右的此类负担;减少了校准过程的人因 错误。运行经验显示这类错误在失效模式中占有较大的比例。 4安全级仪表在线监测数据分析 4.1冗余信号算法 直接平均法就是计算多个通道仪表信号的平均值作为参数的最佳估计值。该 方法计算简单快捷,但是无法排除明显超差的仪表。基于直接平均法所遇到的问题,本文提出了等价平均法,该方法基于不同冗余通道仪表信号相互之间的一致

核电厂常见液位计故障介绍与维护建议

核电厂常见液位计故障介绍与维护建议 摘要:液位计在核电厂工艺系统中起着控制、指示等多个作用,又因系统工 艺不同,核电厂中所使用的液位计仪表类型种类丰富,本文通过梳理核电厂常见 液位计工作原理、特点及其常见故障,对核电厂常见液位计的运行、维护提出合 理建议。 关键词:液位计;故障;波动;维护 液位计在核电厂工艺系统中起着控制、指示等多个作用,又因系统工艺不同,核电厂中所使用的液位计仪表类型种类丰富,原理、特点各不相同。本文对核电 厂常用的仪表及其常见故障进行介绍,给出相关运维建议。 1.压差液位计 压差液位计是通过测量容器两个不同点处的压力差来计算容器内物体液位 (差压)的仪表。在核电厂中常见的如蒸汽发生器液位计、堆芯压力容器液位计、稳压器水位液位计。压差液位计根据其原理,仪表显示易受到压力变化影响,导 致读数不准确。 1)高加液位计瞬态情况下显示不准确 某机组高加液位计在瞬态情况下显示不准确,需安排运行人员在主控手动频 繁调节疏水阀开度,就地需一直安排人员进行监视液位。原因分析为仪表负压侧 的压力呈负压状态,造成平衡罐冲水比较困难,引压管线中的气泡难以排出,产 生虚假水位。尤其是低加(真空环境影响大)差压变送器的投表更加困难。在机 组启动过程中,由于机组处于真空状态,导致负压侧水被抽走,使其液位波动大,疏水阀难以投自动,给机组带来风险。 经调研,同行电厂已将仪表改成导波雷达变送器,换型运行情况良好。 2)除气塔内负压过大,导致液位计损坏

某机组除气塔内负压大,导致其液位测量仪表损坏。经调查液位计损坏与除气塔停运有关,除气塔在热态时,容器内部保持水蒸气环境,当除气塔从热态跳转至冷态(状态0),罐体会逐渐冷却,罐体内原有的水蒸气会冷凝沉积,这将直接导致除气塔内原有的蒸汽环境变为真空环境,该真空环境将长期保持,导致除气塔液位测量仪表长期工作在较强的负压环境下致使变送器损坏。 经过运行与维修专业讨论,在除气塔停运状态下,对除气塔进行充注氮气保压,可避免除气塔内出现负压,造成仪表损坏。 1.静压液位计 静压式液位计不同于差压液位计,没有参考液位柱,其利用均匀液体的压强与高度成正比的关系通过测量液体底部的压力来折算液位高度。静压式液位计主要用于深水测量系统,核电厂海水鼓网和格栅除污机常使用静压式液位计。根据测量原理,静压式液位计易受介质密度和温度影响。 1)鼓网液位计偏差大 现场巡检发现某鼓网的三组液位计偏差大,查看其中一组静压式液位计前后液位差约0.09m,而另外两组液位计液位差稳定在0.01m。经维修检查,该静压式液位计上吸附大量的贝类、生蚝,导致仪表测量精度降低。 1.吹气式液位计 吹气式液位计可以理解为非接触式液位测量仪表其输出压力能够自动跟随吹气管出口压力的变化而变化,并保持输出气体流量稳定,可对开口或闭口容器内液体液位、密度等变量进行测量,特别适应于核工业各类放射性料液多种变量的测量。但吹气式仪表受吹气管道管径制约,仪表易堵塞导致读数不准确。 1)含硼废水罐示数异常波动 运行监盘发现含硼废水罐示数波动,经检查该含硼废水罐并无来水,故怀疑液位计故障,提缺陷由维修处理。维修根据缺陷现象分析,产生仪表显示数值波动主要原因非仪表故障,而是由于系统工艺引起仪表管线堵塞。

大型石油炼厂储罐仪表的选型及应用

大型石油炼厂储罐仪表的选型及应用 在大型石油炼厂中,储罐是存放原油、成品油和其他石油产品的重要设备,而仪表则是储罐运行和管理的关键手段之一。正确的仪表选型和应用能够确保储罐的安全性和运行效率。 大型石油炼厂储罐的仪表选型主要涉及液位、温度、压力、流量和液体组成等方面。下面将分别介绍这些仪表的选型及应用。 1. 液位仪表: 液位仪表主要用于测量储罐内液位的高度,常见的液位仪表有浮球式液位计、雷达液位计和超声波液位计等。在选型时需要考虑液体性质、温度、压力和容器形状等因素。浮球式液位计适用于常温常压的储罐,雷达液位计适用于高温高压和易燃易爆环境,超声波液位计适用于液位变化较大的储罐。 2. 温度仪表: 温度仪表主要用于测量储罐内液体的温度,常见的温度仪表有热电偶、热电阻和红外测温器等。在选型时需要考虑温度范围、介质性质和工作环境等因素。热电偶适用于高温范围,热电阻适用于中低温范围,红外测温器适用于非接触式测温。 3. 压力仪表: 压力仪表主要用于测量储罐内液体的压力,常见的压力仪表有压力变送器、差压变送器和压力开关等。在选型时需要考虑压力范围、精度和介质性质等因素。压力变送器适用于连续测量和控制,差压变送器适用于测量液位,压力开关适用于过压和低压报警。 4. 流量仪表: 流量仪表主要用于测量储罐内液体的流量,常见的流量仪表有涡轮流量计、电磁流量计和超声波流量计等。在选型时需要考虑流量范围、精度和介质性质等因素。涡轮流量计适用于小流量和高粘度介质,电磁流量计适用于导电液体,超声波流量计适用于腐蚀液体和高粘度介质。 5. 液体组成仪表: 液体组成仪表主要用于测量储罐内液体的成分,常见的液体组成仪表有红外分光仪、质谱仪和红外光谱仪等。在选型时需要考虑成分范围、分辨率和测量精度等因素。红外分光仪适用于测量单一成分,质谱仪适用于复杂成分分析,红外光谱仪适用于有机物的检测。

氨合成装置仪表设计选型探讨

氨合成装置仪表设计选型探讨 王海兵;陆海霞 【摘要】本文首先给出了氨合成装置现场仪表设计选型严禁采用铜及铜合金材料的化学机理,提出了氨合成装置中温度、流量、液位、控制阀等仪表的设计选型方案。文章还详细介绍了多点式热电偶、表面热电偶、平衡流量计、均速管流量计、质量流量计、远传双法兰液位计、外浮筒液位开关、高压角阀、高压蝶阀等检测及控制仪表,说明这几种仪表在氨合成装置中的具体应用情况。% This paper firstly gives the chemical mechanism of ammonia synthesis field instrument design selection in which the use of copper and copper alloy materials is strictly prohibited the use of copper and copper alloy materials.It also proposeds the temperature,flow,liquid level,control valve selection of the design scheme.Additionaly it iIntroduces in detail the multipoint thermocouple,surface thermocouple,average velocity tube flow meter,bbalanced flow meter,thermal mass flow meter,remote double flange level meter,the outer float liquid level switch,high pressure angle valve,high pressure butterfly valve etc,and explains these types of measuring appliance in synthetic ammonia instal ment concrete application situation. 【期刊名称】《仪器仪表用户》 【年(卷),期】2013(000)003 【总页数】3页(P13-15)

流量计在核电站的分类应用以及国产化进程

流量计在核电站的分类应用以及国产化 进程 摘要:本文主要论述了核电工程项目各类型流量计的优缺点、核电项目中的国产化进程等内容。作为采购人员,只有对这些内容了然在心,才能做到有的放矢,在采购执行中降低成本,规避风险。 关键字:核电工程;流量计;选型;国产化 1.背景 流量计或流量表是一种用来指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表。简单来说就是用来测量管道或明渠内流体流量的一种仪表。,流量计被广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展等都起到了重要作用。特别在核电站的日常运营活动中,对液体、气体、蒸汽等介质的流量的测量和调节是否准确直接关系到发电厂能否在最佳参数下运行,具有极大的经济意义。此外,对于日益普遍的压水堆核电站,流量测量也成为保证发电厂安全运行的一个重要环节。 为了适应核电站中各类流体介质以及介质所处环境的不同,各种类型的流量计也相继问世。目前已经被广泛投入使用的各类型流量计已多达60多种,目前在核电厂流量仪表的选型中,主要使用的有差压式流量计(孔板和文丘里)、浮子、容积式、电磁、涡街和五大类型。本文将依序简单介绍各流量计原理以及流量计在中核集团核电站中国产化进程。 2.各类型流量计介绍 2.1差压式流量计

差压式流量测量系统指的是采用孔板、喷嘴、文丘里管测量满圆管流量的测 量系统。 当被测流体流经节流装置时,在节流装置的前后会差生压力差。以孔板为例,在被测流体的流动管道内,装有一孔板,中心开一圆孔,其孔径比管道内径小, 当流体流过圆孔时,流速将发生变化,速度加快,气体的静压随之降低,于是在 孔板前后产生压力降落。此差压的大小和流体流量有确定的数值关系(流量和差 压的平方根成正比),当流量大时,差压就大,流量小时,差压就小。 优缺点:作为应用最多的流量计类型,差压式流量计具有结构牢固,性能可靠,使用寿命长等。但是其测量精度普遍较低,现场安装条件要求高,且由于需 要在管道内安装节流装置,压损较大,此外,差压式流量计要求被测流体必须是 牛顿流体且要充满管道和节流装置,并连续地流经管道。 2.2浮子流量计 浮子流量计又叫转子流量计,由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着 此锥形管上下移动的浮子所组成,其以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而升降,进而改变它们之间的流通环隙面积来进行测量的体积流量仪表。浮子流量计也是 利用流体流动节流原理的一种流量测量仪表。当被测流体从下向上流过锥形管和 浮子形成的环隙时,浮子上下端由于差压从而形成一个使浮子上升的力,当上升 力大于浮子自身重量时,环隙面积就随之增大,从而使环隙处被测流体流速下降,从而导致差压降低,上升力随着减少,直到上升力等于浮子重量时,浮子就会稳 定在一个高度。当浮子处于平衡位置,其两端压差也为恒定值,此时浮子在锥形 管中的高度和通过的流量有对应的关系。 优缺点:相对于差压式流量计,浮子流量计在流量极低时也可以做到精确测量,并且压力损耗较小。由于浮子流量计主要用来测量单向液体和气体,当被测 量液体中含有微粒固体或者当气体中含有液滴时通常不适用,并且使用前都要做 流量示值校正,使用较为麻烦。 2.3容积式流量计

核电厂除氧器液位控制优化策略浅析

核电厂除氧器液位控制优化策略浅析 摘要:除氧器具有接收延迟或干扰等问题,为了解决这个问题,如果把单脉冲 信号和三脉冲控制系统的优点进行有效整合起来,除氧器的进出流量作为物质平 衡的基准,也就是三冲量控制策略,这种控制方法可以有效地解决系统延迟和进 出口流量干扰的问题。当负载变化时,并且在相对较短的时间中系统可以在短时 间内达到新的平衡,这样的控制方法是依赖液位信号实施控制,具有很大的优势。 关键词:核电厂;除氧器;液位控制;策略浅析 不管是在一般的电站中还是在核电厂中,除氧器液位控制器这都是衡量设备是否有效运 行的根本。但是由于系统具有延迟性,受到系统出口流量等因素的干扰,液位控制系统不满 足系统对稳定性,快速性和准确度的要求,并且在大多数情况下,可能会引起系统发生振动 等现象,引发调节时间长的问题。 1除氧器水位保持稳定对于核电厂运行的重要意义 如果在核电站运行期间液位过高,则由于液位上升而引起的温度下降会导致溶解氧的溢 出比较困难,而水的接触面积下降会导致氧的去除困难,这可能会引发装置快速腐蚀并严重 影响了发电厂的安全运行。如果液位过高,则排气油管道会被掩埋,并会损坏汽轮机正常运行,并造成严重的经济损失。在核电站中,如果除氧器液维水平过高,冷凝水阀门关闭,因 此水断流。如果除氧器的液位过低,它将使主泵不能更安全工作,严重影响了液位控制器的 安全和有效工作,如果液位太低,则加热的管道会暴露在外,从而导致流动不稳定和振动, 同时造成损坏。显然,保持除氧器液位稳定可以保护装置设备的完整性,延长设备的使用寿命,提高运行经济性,确保核电厂的安全稳定运行非常重要。 2除氧器液位控制工艺系统构成及其特性 2.1系统构成 除氧器液位控系统主要由冷凝泵,冷凝主控制阀,加热器控制阀,流量仪表等组成。其中,冷凝水是由冷凝水泵从冷凝水中提取出来,凝结水主调节阀和副调节阀根据水位信号 (主冷凝水信号和供水流量信号)打开相应的阀门,以确保除氧器的液位可靠地维持在指定 值上下,经过低压加热器对冷凝水进行加热后,冷凝水进入除氧器,通过除氧器进行除气和 除氧,这个操作目的是为了向给水泵提供合格的水,高压蒸汽发生器对水进行加热,给水可 以在高压蒸汽发生器中吸收来自核岛的能力,最终将其转换为蒸汽,然后蒸汽又进入冷凝管 冷凝后成为冷凝水,这样就完成了一个大循环。 2.2系统特性 当前,除氧器中的进口非常复杂并且由许多要素组成。主要部分为主凝结水流量,另一 部分为高压缸抽汽,高压加热系统,蒸汽分离,蒸汽发生器和冷凝水。这些来源是临时的除氧,这取决于负载的变化。由于这些变化,对除氧器的控制产生了不利影响。 在正常工作条件下,低压加热器输送到冷凝水泵,然后冷凝器进入除氧器。因为供水系 统具有快速调节功能,可以有效克服回路中发生的干扰影响。由于水的流量大,对流量的液 位有很大的影响。因此,已经提出了一种控制管理方法来改善流量变化对液位水平的影响。 3控制系统优化

仪表选型原则

①工艺过程的条件 工艺过程的温度、压力、流量、粘度、腐蚀性、毒性、脉动等因素是决定仪表选型的主要条件,它关系到仪表选用的合理性、仪表的使用寿命及车间的防火、防爆、保安等问题。 ②操作上的重要性 各检测点的参数在操作上的重要性是仪表的指示、记录、积算、报警、控制、遥控等功能选定依据。一般来说,对工艺过程影响不大,但需经常监视的变量,可选指示型;对需要经常了解变化趋势的重要变量,应选记录式;而一些对工艺过程影响较大的,又需随时监控的变量,应设控制;对关系到物料衡算和动力消耗而要求计量或经济核算的变量,宜设积算;一些可能影响生产或安全的变量,宜设报警。 ③经济性和统一性 仪表的选型也决定于投资的规模,应在满足工艺和自控的要求前提下,进行必要的经济核算,取得适宜的性能/价格比。 为便于仪表的维修和管理,在选型时也要注意到仪表的统一性。尽量选用同一系列、同一规格型号及同一生产厂家的产品。 ④仪表的使用和供应情况 选用的仪表应是较为成熟的产品,经现场使用证明性能可靠的;同时要注意到选用的仪表应当是货源供应充沛,不会影响工程的施工进度。 仪表选性手册 物位仪表在选型时,与压力、流量等仪表有很大不同。物位测量的现场工况千差万别,很难设计出能满足所有工况应用的物位仪表。

在非接触式物位测量仪表中,超声波物位计和雷达物位计是两大主流仪表。这两类仪表各有特点,只有充分了解仪表特点及应用条件,才能做到选型合理,充分利用仪表的测量性能。 超声波物位计 传感器发出的超声波碰到被测介质被反射,反射回波的质量反映了物位计应用效果。回波质量定义为最小回波幅度(在最恶劣条件下回波幅度)比最大噪声幅度(虚假回波、多径反射回波等的幅度)。回波质量数值越大,物位计应用效果越好。 超声波物位计工作频率及测量性能:传感器高频(40-70KHz)工作时,传感器的尺寸小,盲区小,方向性好,精度高,但其声波衰减快,传播介质(空气)波动时穿透性差,测距较小。传感器低频(10-20KHz)工作时,传感器尺寸大,盲区大,方向性不好,精度低,其优势是声波衰减慢,传播介质(空气)波动时穿透性较好,测距稍远。 超声波的回波强度主要受以下两个因素影响: 1. 传播介质越稳定越有利于传播。 超声波是机械波。机械波在传播过程中会受到传播介质稳定程度的影响。例如:有一池塘水,当风平浪静时,往池塘中扔一石子就可看到水波纹,当大风使池塘水起波浪时,往池塘中扔很大的石头都难看到水波纹。引起空气波动因素很多,如:粉尘,气浪,蒸汽,料流等都会引起空气波动,降低回波质量,影响测量效果。当粉尘,气浪等现象严重时,建议用低频超声波物位计来测量。 2. 被测介质表面越平整,声阻抗越大(越硬)越有利于反射回

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