選擇四氟磁翻板液位計測量液氨儲罐的液位是非常普遍的，因為其有著觀測直觀，結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍廣，測量穩(wěn)定性好，基礎(chǔ)測量無需外部供電的優(yōu)點，但在遇到特殊工況時仍存在不足，比如介質(zhì)，本文針對于火電廠液氨儲罐液位波動現(xiàn)象，通過具體實例詳細(xì)分析了液氨儲罐液位波動原因，并針對分析不同成熟液位計間的優(yōu)劣和實用案例等，對此提出了使用雷達波導(dǎo)液位計的具體技術(shù)改進方案，實際改造后應(yīng)用效果良好。不過本文中敘述的可謂特定工況，在很多液氨儲罐中安裝四氟磁翻板液位計并且測量正常運行無故障的例子比比皆是，不能一概而論，具體問題具體分析。

1、引言

某火電廠一期工程2x330MW供熱機組，針對火電廠環(huán)保配套脫硝裝置采用SCR（選擇性催化還原法），還原劑采用液氨，采用液氨儲罐進行液氨存儲，劃定專門液氨存儲區(qū)并設(shè)計兩臺容積為85m3的常溫臥式液氨儲罐，設(shè)計壓力2.2MPa，設(shè)計溫度50℃，室外布置方式，就地測量采用四氟磁翻板液位計、DCS遠傳信號采用磁浮筒式液位計實現(xiàn)。從近年液氨儲罐運行情況看，液氨儲罐液位存在定期定時有規(guī)律的波動現(xiàn)象，因此本文系統(tǒng)地對液氨儲罐液位波動原因進行詳細(xì)探討、提出應(yīng)對方案、以確保機組脫硝系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

2、異常現(xiàn)象及處理

2016年2月9日，運行值班人員液氨C蒸發(fā)器壓力氨氣低報警，二號爐爐膛出口A側(cè)脫硝效率低于80%，手動開大蒸發(fā)器氨氣壓力調(diào)整門調(diào)整無效，此時負(fù)責(zé)一號爐用氨的B蒸發(fā)器也出現(xiàn)氨氣壓力降低的現(xiàn)象。檢查發(fā)現(xiàn)A、B液氨儲罐出口氣動切斷閥全部在關(guān)閉位置，立即手動開啟原運行B液氨儲罐出口門恢復(fù)供氨，調(diào)整B、C蒸發(fā)器壓力及脫硝系統(tǒng)各參數(shù)正常。經(jīng)爐控檢修人員檢查A、B液氨儲罐出口氣動切斷閥全部關(guān)閉的原因為：B液氨儲罐液位出現(xiàn)波動，當(dāng)液位低信號發(fā)出后自動關(guān)閉出口氣動切斷閥，由于液位波動后迅速恢復(fù)，A儲罐出口氣動切斷閥未滿足開啟條件，在聯(lián)鎖正常投入的情況下未開啟。

3、原因分析

液氨儲罐液位波動的原因有：

（1）四氟磁翻板液位計損壞失效；

（2）DCS遠傳信號錯誤；

（3）液位計引出管堵塞；

（4）液氨儲罐局部溫度不均衡導(dǎo)致液位波動；

（5）液氨儲罐壓力波動導(dǎo)致。

液氨儲罐上的液位計，不論是四氟磁翻板液位計還是電遠傳浮筒式液位計，都采取接觸式測量方式，在儲罐的氣、液相液位接口裝配根部閥門再與連通器相連，通過檢測連通器內(nèi)的液位來間接測量液氨儲罐的液位值；根據(jù)浮力原理，浮子在測量管內(nèi)隨液位的升降而上、下移動，浮子內(nèi)的永久磁鋼通過耦合作用，驅(qū)動紅、白色翻柱翻轉(zhuǎn)180°，液位上升時翻柱由白色轉(zhuǎn)為紅色，下降時由紅色轉(zhuǎn)為白色，從而實現(xiàn)四氟磁翻板液位計液位指示。

通過調(diào)閱液氨儲罐長期運行數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，其液位波動現(xiàn)象存在周期性，規(guī)律性*強，A、B液氨罐液位波動時間及周期幾乎一致，波動幅度較大，在對現(xiàn)場實際運行情況進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)遠方DCS顯示值波動時其就地磁翻板液位也存在波動現(xiàn)象，根據(jù)其發(fā)生周期和時間分析判定為溫度原因影響。

不過本文中敘述的可謂特定工況，在很多液氨儲罐中安裝四氟磁翻板液位計并且測量正常運行無故障的例子比比皆是，不能一概而論，具體問題具體分析。

4、防范措施及改進建議

4.1液氨儲罐液位波動的防范措施

（1）在正常運行中，由于液氨儲罐液位大幅度波動至液位低值將觸發(fā)關(guān)閉出口氣動快關(guān)閥、脫硝系統(tǒng)供氨中斷，從而導(dǎo)致機組**X超標(biāo)環(huán)保事件發(fā)生；而運行中液氨儲罐每8小時下降液位在30mm左右，因此將液氨儲罐液位低關(guān)閉出口氣動快關(guān)閥時間變更為延時60S，同時開啟備用也氨罐出口氣動快關(guān)閥，以實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)連續(xù)供氨。

（2）由于液氨儲罐屬于室外布置，液位受環(huán)境溫度及天氣情況干擾較大，因此正常運行中應(yīng)*液位取樣裝置加裝遮陽棚等隔離方式，以減小外界因素干擾。

（3）在運行中運行人員應(yīng)加強液氨儲罐液位監(jiān)視，發(fā)生液位異常波動及時進行手動干預(yù)，以防止供氨中斷事故發(fā)生。

4.2技術(shù)改進

要消除被測介質(zhì)的溫度變化對液位測量值的影響，有兩種方案：一是對介質(zhì)存儲裝置及測量裝置進行加裝保溫、使介質(zhì)溫度保持恒定；二是對液位測量裝置進行技術(shù)改、采用新型液氨專用導(dǎo)波雷達液位測量裝置。方案一的工程量較大、且很難保證介質(zhì)溫度絕對恒定，無法達到工藝要求。方案二雖然前期投入較大、但是測量精度高、對介質(zhì)復(fù)雜工況適應(yīng)性較強，能滿足工藝要求。也有很多現(xiàn)場是給四氟磁翻板液位計增加蒸汽夾套通過蒸汽保溫，效果也是非常好。

如圖1所示，導(dǎo)波雷達液位計是依據(jù)時域反射原理（TDR）為基礎(chǔ)的雷達液位計，雷達液位計的電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播，當(dāng)遇到被測介質(zhì)表面時，雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置，發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時間成正比，經(jīng)計算得出液位高度。某電廠經(jīng)過技術(shù)改造采用波導(dǎo)雷達后，液氨液位波箱現(xiàn)象消失，儲罐運行良好。