2015年3月24日

升級你的給水加熱器液位控製:值得嗎?乐动体育下载

唐·海特，電力工業業務發展經理

在全球範圍內，考慮到燃煤發電的安裝基礎，以及某種程度上的核能發電，決策者在決定是否投資改善給水加熱器水平控製和最終電廠效率(熱率)的技術，同時顯著降低維護成本時，可能會盯著一個水晶球。乐动体育下载例如，在北美，煤炭在環境方麵相當於一個四個字母的單詞。另一方麵，中國、印度、日本和東南亞，以及其他地區，將其巨大的煤炭儲備視為一項寶貴的資產，它們的長期能源安全有賴於此。核能也麵臨著類似的困境，公眾對安全的擔憂，以及與變革相關的前期工程成本，都是影響行業發展的因素。

我不會假裝我的水晶球比別人的好多少，但我願意冒險一點，與電力行業的不同客戶分享一些我的工作心得。希望這些信息能夠幫助那些正在思考“值得嗎?”方麵的給水加熱器水平控製。乐动体育下载

投資回報隻需兩年
將燃煤發電和核能發電視為其長期戰略計劃一部分的國家可以在效率和維護方麵取得足夠的收益，從而在大約兩到兩年半的時間內收回改造其水平控製的成本。乐动体育下载當然，有許多因素會起作用，包括但不限於，現有的控製相對於給水優化的性能。盡管如此，當你把效率、環境和維護效益考慮在內時，它肯定是有價值的，這最終會降到底線。在燃煤發電的未來懸而未決的地區，例如，由於年齡、環境限製/影響、整體效率低下等原因而退役的電廠，我看到它們將時間框架延長到5年或更長時間，其中前兩年用於通過運營、性能和維護收益收回投資，並在電廠生命周期內實現利潤。注意，由於額外的前端工程要求，核電行業可能會經曆稍長的成本回收期。

本帖子的平衡範圍不是強調Magnetrol®Eclipse®導波雷達(GWR)的應用和成本效益，與....之前在熱水器上使用的傳統水平技術相比讓我們以1999-2004年為例。我假設您已經選擇了該技術，因此我將重點討論如何將現有安裝改造為最先進的配置以及一些成本考慮因素。如果你還沒讀到這一點，你可以下載我們的文獻eclipse.magnetrol.com，詳細介紹了GWR的優點，或隨時給我發郵件討論細節dhite@magnetrol.com．此外，如果您想了解更多關於該技術如何提高性能的信息，請下載白皮書"熱量和給水加熱器液位控製乐动体育下载通過下麵的鏈接從Magnetrol網站下載。請注意，這是一個你不想放下的問題。

熱率感知
常見的改裝場景:
對於那些還在繼續對話的人，我在該領域遇到了三種一致的給水加熱器改造方案，與燃煤和核能發電有關。

首先是將扭矩管(驅油器)技術升級為GWR技術，這很簡單，隻需拆除扭矩管(驅油器)的“內髒”，並利用現有的腔室替換為GWR。或者，如果原始安裝是一個自上/自下式過程連接，其控製方案包括一個嵌入式PID(設定點)控製器，用於局部氣動控製，以維持給水加熱器的“正常水位”，那麼它可能會更複雜。是的，氣動控製仍然存在。我在我的例子中使用後一種場景(改裝選項1)，因為它是最昂貴的路線，需要額外的硬件來安裝GWR和維護現有的控製方案。刪除可能不適用於特定安裝或不太複雜的場景的部分是很容易的，例如，如果扭矩管變送器和氣動控製已升級為向DCS傳輸4-20mA信號，我們可以刪除PID控製器和I/P轉換器。

第二種最常見的改造包括升級差壓裝置，在沒有可用的外部腔室來容納GWR的情況下，但我們可以利用可用的過程連接。相對於成本而言，這個場景更符合改裝選項2中的示例。

最後，但並非最不重要的，是改造一個射頻電容或磁液位指示器與磁致伸縮型液位發射器耦合。這種情況非常簡單，因為在大多數情況下，現有的外部腔室可以使用，這使得用GWR去除/替換當前技術成為一件簡單的事情。添加外部腔室(改裝方案2)適用於不存在這種情況或首選Aurora®配置(帶有積分GWR的Orion®Instruments磁位指示器)的情況。

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改裝方案1:
在這裏，我們追求“一石二鳥”的方法，因為該選項提供了一個解決方案，將扭矩管液位變送器/控製器改裝為GWR技術，以及升級瞄準具(玻璃)壓力表，以減少總體維護成本*，同時提供更高的人員安全邊際。如前所述，這是最糟糕的情況，因為在采用頂部安裝技術進行改造時，扭矩管的工藝連接(頂部進/底部出)存在問題，而該場地的氣動控製方案要保持完整。

利用每個給水加熱器(圖1)上現有視具(玻璃)壓力表位置的側/側工藝安裝配置，是用AURORA配置(帶有積分GWR的磁性液位指示器)改造扭矩管液位控製器的最直接方法。乐动体育下载

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盡管這種方法增加了儀器本身的一些成本，可能需要引入隔離閥，但它無需對管道進行修改，以適應GWR的側/底部流程連接配置(改裝選項2)，同時還可以緩解持續存在的玻璃儀表問題。順便說一下，我提到隔離閥隻是因為在某些情況下，它們是視鏡(玻璃)規的一部分。如果瓣膜是分開的，我們就可以使用現成的東西。

這是一種實用的方法，因為在ASME鍋爐規範中，相對於給水加熱器，視鏡(玻璃)規沒有強製要求;因此，在新的給水加熱器安裝中很少遇到這種情況。AURORA(帶有整體GWR的MLI)提供了最好的兩個世界:高度精確的水平指示以及其他GWR優點，加上易於閱讀和冗餘的視覺指示。更換/修理上圖中視鏡(玻璃)量規的費用將遠遠抵銷儀器的額外費用。安裝隻需拆卸瞄準鏡(玻璃)壓力表，並將必要的隔離閥(按要求)焊接到插座上，並在其位置上安裝AURORA配置即可。

為了保持與現有氣動設計一致的控製方案，新係統將包括PID(設定點)控製器和I/P轉換器作為臨時設定點控製解決方案。PID控製器將接受來自ECLIPSE GWR的4-20mA給水水位信號，並計算控製輸出，在那裏它將被I/P轉換器轉換為相應的壓力(3- 15psi或3- 27psi)，以便適當的閥門操作，以維持給水加熱器的“正常水位”。PID控製器和I/P轉換器可以輕鬆拆卸，4-20mA輸出信號直接路由到I/O櫃，用於未來的DCS，或者如果現有的控製方案可以容納GWR的類似輸出。(圖2)

pid-controller-schematic

*視具/管狀(玻璃)壓力表的主要故障是由於蒸汽切割或密封失效或整體閥門和腐蝕玻璃造成的泄漏。修複過程大致是這樣的:取出設備;噴砂;刮表麵;安裝維修套件;重新裝配和扭矩螺栓;重新安裝在船上;把容器加熱到一定溫度，然後放下來;驗證扭矩值。以下詳細說明了這些設備的維修費用。

預算考慮因素(改裝方案1):

  • AURORA(帶有積分GWR的MLI)
    • ECLIPSE 706型同軸蒸汽探頭導波雷達
  • PID過程控製器
    • 輸出:4-20mA
  • I/P傳感器，非防爆
    • 輸入- 4-20mA
    • 輸出:3 - 15psig /3 - 27psig
  • 其他物品
    • PID控製器和I/P轉換器插框
    • 隔離閥(如果有與視具(玻璃)壓力表集成的)
    • 勞動
改裝方案2:
利用現有的扭矩管，射頻電容或磁性液位指示室是改造給水加熱器的最簡單和最經濟有效的方法之一，以納入更先進的液位控製技術。乐动体育下载這個過程隻是驗證現有的腔室可以容納GWR，確保GWR有合適的配套法蘭，並進行後續的拆卸和更換。

正如前麵提到的，在某些裝置中，現有的腔室由於某種原因無法滿足要求——通常是由上至下的工藝連接配置(圖3)。在這種情況下，實現GWR解決方案的最幹淨的方法是將現有的腔室替換為具有側/底或側/側工藝安裝配置的腔室。這也適用於沒有外部腔室的壓差改造;然而，原來的電平變送器過程連接將用於安裝外部室和GWR。

chamber_side_bottom_config

乐动体育下载水平控製方案與圖2中描述的選項一致。

預算考慮因素(備選方案2):

  • ECLIPSE導波雷達與外部室
    • 706型同軸蒸汽探頭導波雷達
    • 腔室:(側/底或側/側工藝連接(根據需要)
  • PID過程控製器(根據需要)
    • 輸出:4-20mA
  • I/P傳感器，非防爆(根據要求)
    • 輸入- 4-20mA
    • 輸出:3 - 15psig /3 - 27psig
  • 其他物品
    • PID控製器和I/P轉換器插框(根據需要)
    • 勞動