阐述火电厂汽轮机主油箱液位测量存在的缺陷和解决方法

鲁杨

摘要：主油箱是火电厂汽轮机组的重要组成部分之一，若汽轮机主油箱液位测量存在缺陷，必然会影响汽轮机的正常运转。因此，本文将对主油箱液位测量缺陷及解决方法进行分析。

关键词：汽轮机;主油箱液位测量;缺陷;解决方法

引言：新时期液位测量方法也在不断创新、完善，所以选择合理的主油箱液位测量方法及设备，做好测量缺陷及对策的研究，才能提高主油箱液位测量精度。

（一）火电厂汽轮机主油箱液位测量存在的问题

火电厂内部汽轮机搭载的主油箱具备分配、汇集等作用，它可以对汽轮机中所有润滑油的回油进行处理，还能将回油里面存在的水汽、气体等利用油箱排烟风机彻底排出;而且火电厂汽轮机系统包含了汽轮机润滑油系统等诸多部分，一旦润滑油系统出现问题，就会影响汽轮机设备的运行效果，若问题处理不及时还会引发汽轮机烧瓦、转子动静摩擦等现象，一旦恶化将使汽轮机整体遭受破坏，并易引发严重安全事故。例如，一旦润滑油停止供应，系统润滑效果出现问题，那么短时间内就会烧毁轴承。一般，未能第一时间发现润滑油泄漏现象，致使主油泵所在邮箱内油位降至油泵吸油口以下，致使主油泵故障等，是导致润滑油中断的重要原因。^[1]

所以，做好汽轮机主油箱油位测量工作十分重要，某单位为了保证汽轮机主油箱使用效果、改善主油箱油位测量精度、准确性，便将MAGNETROL导波雷达液位计安装在了两台超界机组汽轮机主油箱上，同时还将EDM磁致伸缩式液位计安装在了亚临界机组汽轮机主油箱上，不过以上使用的液位计测量油位的时候都有跳变及坏点现象发生。

（二）火电厂汽轮机主油箱液位测量存在的缺陷

1.阐述导波雷达液位计测量存在的缺陷

雷达变送器、导波探杆是组成MAGNETROL导波雷达液位计的主要部件，某厂内部的705型顶装同轴杆式探头在测量期间发生了跳变、坏点现象。由于电磁脉冲波信号直接影響着导波雷达液位计的测量精度，所以可能由下述原因造成：

首先，维修人员将导波雷达液位计拆卸后，认为导波探杆和探杆外套管有碰撞的几率。其原因是“汽轮机主油箱里面油位变化很明显，当导波探杆被经过气相补偿孔的润滑油冲击后，导波探杆就会随意摇晃，从而碰壁，此时电磁脉冲传输路径和反射界面便可能出现改变，进而引发测量跳变、坏点现象。”

其次，汽轮机在工作的时候，主油箱里面油位会发生明显波动，此时会造成大量泡沫出现，当泡沫将油位错误反射后，就会出现错误的油位，所以测量效果直接受油箱内泡沫影响。

2.针对磁致伸缩液位计测量缺陷的研究

当磁致伸缩液位计运行后，波导丝上将产生由传感器电路模块激发的脉冲电流，当波导丝中有电流通过时，波导丝四周便会出现脉冲电流磁场，且测杆、磁致伸缩线（波导丝）等共同组成了EDM磁致伸缩式液位计，而且测量期间发生坏点、跳变的几率较大。经研究发现，磁致伸缩式液位计出现输出波动的原因由探杆被磁化、跨距在12～600mm以内等造成。因此，某厂面对问题时首先将阻尼调高，不过问题依旧存在。所以，导致该问题的原因可能是主油箱里面颤动强烈，亦或是探杆已经被彻底磁化。^[2]

经研究发现，若磁致伸缩式液位计被放在了强磁场环境中，此时磁场力叠加效果作用在浮子上后，会致使其消磁。结合上述论断，充分认为汽轮机主油箱里面受强磁场影响，出现了油位测量跳变或者是坏点现象。经检测人员专业检测后发现汽轮机油箱底部安装有吸附铁屑等杂志的小磁棒，受磁棒磁场影响，最终导致磁致伸缩式液位计出现了缺陷。

（三）火电厂汽轮机主油箱液位测量缺陷的解决方法

1.解决方法分析

研究发现导波雷达及磁致伸缩液位计测量期间都有跳变现象，结合本文研究可知“导致缺陷发生的成因为汽轮机主油箱里面客观环境和以上两种液位计应用环境无法匹配造成的。”鉴于汽轮机主油箱里客观环境不能改变的现状，所以要优化汽轮机主油箱油位测量方法。

经研究可知，引入压差式测量方法可对邮箱油位进行正确指示，而且该测量方式得到了广泛使用，在主油箱油位低跳机保护中运用效果较好。所以，在维修中可以将差压式液位变送器安装到主油箱上，实现对主油箱油位测量方法的优化。

2.处理效果分析

经过改造后发现，汽轮机组主油箱油位测量方法测量效果符合预期标准，且使用一段时间后并没有出现变坏点、跳变等现象，实现了主油箱油位低跳机保护的目的。

本文所使用的差压式液位计存在抗过载能力好、精度好、漂移低等优点。不过介质温度、组分、压力出现较大变化时会影响介质密度，容易使差压式液位计变送器出现虚假液位现象。如天气改变后，随着气温的变化变送器取样管内部静态润滑油密度也会改变，进而出现测量偏差。结合真实情况发现，若偏差很大，应使用温度补偿法，操作中可将专门测量油温的温度元器件安装在汽轮机主油箱上，然后将含有温度-密度函数的温度补偿系数k加入DCS逻辑内，促使差压式液位计变送器测量精度大幅度提升。因为主油箱上侧会引出负压端，所以便抵消了正负压侧大气压力，因此计算主油箱油位h的公式为：

当不研究密度受到的温度影响时，润滑油密度为ρ=820kg/m³，差压变送器正负压测压力为P₊、P_-，压差为ΔP，重力加速度取g。

如果密度受温度的影响需要考虑，则润滑油密度取ρ（t），剩下参数如上，此时计算油箱油位h^，的公式为：;所以，温度补偿系数等价于。

与此同时，在使用汽轮机主油箱差压式液位变送器的过程中，要及时排除取样管内部的空气、润滑油。操作中应把取样管内的润滑油经排污门排放至润滑油里无气泡即可。^[3]

结束语：做好火电厂汽轮机主油箱液位测量存在的缺陷和解决方法的研究，才有助于提高主油箱液位测量精度、降低因主油箱液位测量缺陷造成的事故几率。

参考文献：

[1]关于汽轮机主油箱油位保护优化设计的几点建议[J].王进军，许可相.甘肃科技.2018（23）：31-32

[2]一次700MW超超临界火电机组主油箱油位事故下降原因及处理[J].吴辉，廖庆庆，熊婷婷.江西电力职业技术学院学报.2019（03）：9-10

[3]贵州电力行业火电厂主油箱油位测量方式及保护投入概况[J].李前敏，张仁丽，柏毅辉等.贵州电力技术.2016（01）：14-17