一種利用光學原理的汽包水位檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐汽包測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鍋爐汽包水位檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國火力發(fā)電占全國發(fā)電總量的75%左右，而火力發(fā)電離不開鍋爐。鍋爐是一種受壓又直接受火的設備。對鍋爐生產(chǎn)如果操作不合理，管理不善，處理不當，往往會引起事故。汽包水位是鍋爐運行的重要參數(shù)，它直接影響鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性。
[0003]鍋爐運行的一項重要的安全性指標是保持鍋爐汽包水位在正常范圍內(nèi)。汽包水位的變化會隨著負荷、燃燒工況及給水流量的變化而變化。眾所周知，水位急劇波動或水位過高會引起蒸汽嚴重帶水，會造成受熱面結(jié)鹽，嚴重時會導致汽輪機葉片損壞、水沖擊振動；水位過低會引起汽包排污系統(tǒng)失效，爐內(nèi)進入蒸汽，甚至使下降管帶汽，鍋爐水循環(huán)的工況受到影響，從而造成爐管大面積的爆破。由于汽包水位測量和保護問題而造成的不良事故的情況經(jīng)常有發(fā)生，火電廠運行的安全性受到嚴重影響。
[0004]鍋爐運行中，通過水位測量系統(tǒng)來監(jiān)視和保護汽包水位。當汽包水位不在正常運行范圍時，報警系統(tǒng)將發(fā)出報警信號，立即啟動保護系統(tǒng)，采取必要的保護措施，使水位恢復到正常值，以確保汽輪機和鍋爐的運行安全。因此，鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)和保護系統(tǒng)是機組安全運行的極端重要的系統(tǒng)。
[0005]目前，從鍋爐汽包水位測量的基本原理來看，廣泛應用的主要是基于聯(lián)通管式(重力式)、電接點式和差壓式三種原理的鍋爐汽包水位計。由于鍋爐汽包水位對象的復雜性，以及聯(lián)通管式、電接點式和差壓式水位計的測量原理的固有特性，決定了汽包水位測量的復雜性，在實際運行中存在著許多不確定性因素和較大的測量誤差，以至于多個汽包水位計之間常常有很大偏差，使運行人員無所適從，甚至釀成事故。
[0006]聯(lián)通管式水位計結(jié)構(gòu)簡單，顯示直觀。其利用水位計中的水柱與汽包中的水柱在聯(lián)通管處有相等的靜壓力，從而可以用水位計中的水柱高度來間接反映汽包中的水位。傳統(tǒng)聯(lián)通管式水位計的水位測量存在偏差和不確定性，其原因在于水位計測量管內(nèi)水的密度和汽包內(nèi)飽和水密度不一致。
[0007]電接點水位計是利用水的導電性，在有水或者無水狀況下使兩個接點間導通或者斷開，把非電量的鍋爐汽包水位變化轉(zhuǎn)換為電信號。電接點汽包水位計的誤差主要在于測量筒的安裝誤差和由于測量筒中介質(zhì)溫度的下降而導致的密度誤差。
[0008]差壓式水位計通過把水位高度的變化轉(zhuǎn)換成差壓的變化來測量水位。使差壓式水位計能準確測量汽包水位的關(guān)鍵是水位與差壓之間的準確轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換是通過平衡容器形成參比水柱來實現(xiàn)的。差壓式水位計測量誤差必須經(jīng)過汽包壓力校正來進行補償。但是由于參比水柱溫度會受到環(huán)境溫度或其它因素的影響，仍會對差壓測量產(chǎn)生一定的誤差。
[0009]聯(lián)通管式、電接點式和差壓式的鍋爐汽包水位計，都是屬于間接式水位測量儀，并且不可避免地存在測量誤差。
[0010]經(jīng)查，現(xiàn)有專利號為CN201220376525.1的中國實用新型專利《一種鍋爐汽包水位測量裝置》，該鍋爐汽包水位測量裝置的蒸汽保溫套內(nèi)分為正壓室和負壓室，正壓室由正壓管接頭、凝結(jié)水漏盤、漏斗、彎管、堵蓋和泄水管組成，正壓管接頭設在蒸汽保溫套的左上端，凝結(jié)水漏盤設在蒸汽保溫套的上部，漏斗設在水漏盤的下方，彎管設在漏斗的下方并與漏斗相通，彎管的另一端延伸到蒸汽保溫套的外部，堵蓋設在蒸汽保溫套的底部，泄水管設在堵蓋上并與蒸汽保溫套相通；所述負壓室由負壓管接頭、倒T型管和管接頭組成。這種測量裝置也是屬于差壓式汽包水位計，在測量精度上還不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設計合理巧妙的利用光學原理的汽包水位檢測裝置，利用光學原理來直接觀測汽包水位，可實時直觀地記錄汽包水位的變化，大大減少了測量誤差。
[0012]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種利用光學原理的汽包水位檢測裝置，其特征在于包括:
[0013]二個水平設置的中空的上、下圓柱，上、下圓柱的一端插置在汽包內(nèi)，另一端伸出至汽包外通過支架固定，其中上圓柱設于汽包的汽側(cè)，下圓柱設于汽包的液側(cè)；
[0014]一光源，設置在下圓柱的外側(cè)開口端，在下圓柱內(nèi)設有將光源發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄獾牡谝煌哥R組；
[0015]二個豎直設置的中空的左、右圓柱，左、右圓柱設置在汽包內(nèi)，其中位于里側(cè)的左圓柱的下端與下圓柱的里側(cè)開口端相連通，位于外側(cè)的右圓柱的上端與上圓柱的里側(cè)開口端相連通，在左圓柱與右圓柱相對的一側(cè)分別設有透明可視的左云母片窗口和右云母片窗口，其中位于右圓柱上的右云母片窗口上標設有水位刻度線，在左圓柱與下圓柱相連通的通道內(nèi)設有將光線進行反射至左云母片窗口的左反射鏡面，在右圓柱與上圓柱相連通的通道內(nèi)設有將透過右云母片窗口的光線進行反射的右反射鏡面；
[0016]一攝像機，設置在上圓柱的外側(cè)開口端，在上圓柱內(nèi)設有將右反射鏡面反射的光線進行透射到達攝像機的第二透鏡組；
[0017]一水位電視，設置在集控室中，與攝像機進行通訊連接，從而播放或者/和下載儲存。
[0018]作為改進，所述上、下圓柱為鋼質(zhì)圓柱，在上、下圓柱上均安裝有快關(guān)型電動球閥，快關(guān)型電動球閥的中間設有供光線通過的透光孔。
[0019]作為改進，所述汽包的側(cè)部開設有上、下取樣管孔，支架設置在汽包的外側(cè)對應于上、下取樣管孔的位置，上、下圓柱分別穿過上、下取樣管孔用支架固定，并與支架密封焊接。
[0020]作為改進，所述上、下取樣管孔中的上取樣管孔對應于汽包的汽側(cè)，高于汽包水位停爐保護動作值的位置，下取樣管孔對應于汽包的液側(cè)，低于汽包水位停爐保護動作值的位置，并有足夠的裕量。
[0021]再改進，所述水位刻度線的零水位刻度線與汽包實際要求控制的水位線一致，水位刻度線上的水位刻度范圍涵蓋汽包水位停爐保護動作值，并留有足夠的裕量。
[0022]再改進，所述水位刻度線的顏色為紅色。
[0023]進一步改進，所述攝像機為數(shù)字攝像機。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:利用光學原理來直接觀測汽包水位，不僅可以減小測量誤差，而且直觀；并且，由于采用了數(shù)字攝像技術(shù)，可以實時地、不間斷地記錄鍋爐內(nèi)部汽包水位的變化情況，可以避免其它的采用間接測量方法測量水位所導致的測量誤差；而且還可以在集控室配備水位電視，利用通信技術(shù)遠距離實時傳送水位圖像，不僅可以實現(xiàn)在集控室遠程、直觀地監(jiān)視水位，還可以長期保存、隨時調(diào)取，為分析汽包水位變化、分析事故成因等提供第一手資料。本發(fā)