一種利用光學(xué)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(shè)備。對鍋爐生產(chǎn)如果操作不合理，管理不善，處理不當(dāng)，往往會引起事故。汽包水位是鍋爐運(yùn)行的重要參數(shù)，它直接影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0003]鍋爐運(yùn)行的一項重要的安全性指標(biāo)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(fù)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(yán)重帶水，會造成受熱面結(jié)鹽，嚴(yán)重時會導(dǎo)致汽輪機(jī)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(jìn)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(hù)問題而造成的不良事故的情況經(jīng)常有發(fā)生，火電廠運(yùn)行的安全性受到嚴(yán)重影響。
[0004]鍋爐運(yùn)行中，通過水位測量系統(tǒng)來監(jiān)視和保護(hù)汽包水位。當(dāng)汽包水位不在正常運(yùn)行范圍時，報警系統(tǒng)將發(fā)出報警信號，立即啟動保護(hù)系統(tǒng)，采取必要的保護(hù)措施，使水位恢復(fù)到正常值，以確保汽輪機(jī)和鍋爐的運(yùn)行安全。因此，鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)是機(jī)組安全運(yùn)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(yīng)用的主要是基于聯(lián)通管式(重力式)、電接點(diǎn)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(fù)雜性，以及聯(lián)通管式、電接點(diǎn)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(fù)雜性，在實際運(yùn)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(yùn)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(diǎn)水位計是利用水的導(dǎo)電性，在有水或者無水狀況下使兩個接點(diǎn)間導(dǎo)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(diǎn)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(dǎo)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(zhǔn)確測量汽包水位的關(guān)鍵是水位與差壓之間的準(zhǔn)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(jìn)行補(bǔ)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(diǎn)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(fù)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(shè)在蒸汽保溫套的左上端，凝結(jié)水漏盤設(shè)在蒸汽保溫套的上部，漏斗設(shè)在水漏盤的下方，彎管設(shè)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(shè)在蒸汽保溫套的底部，泄水管設(shè)在堵蓋上并與蒸汽保溫套相通；所述負(fù)壓室由負(fù)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(shè)計合理巧妙的利用光學(xué)原理的汽包水位檢測裝置，利用光學(xué)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(xué)原理的汽包水位檢測裝置，其特征在于包括:
[0013]二個水平設(shè)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(shè)于汽包的汽側(cè)，下圓柱設(shè)于汽包的液側(cè)；
[0014]一光源，設(shè)置在下圓柱的外側(cè)開口端，在下圓柱內(nèi)設(shè)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(shè)置的中空的左、右圓柱，左、右圓柱設(shè)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(shè)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(biāo)設(shè)有水位刻度線，在左圓柱與下圓柱相連通的通道內(nèi)設(shè)有將光線進(jìn)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(shè)有將透過右云母片窗口的光線進(jìn)行反射的右反射鏡面；
[0016]一攝像機(jī)，設(shè)置在上圓柱的外側(cè)開口端，在上圓柱內(nèi)設(shè)有將右反射鏡面反射的光線進(jìn)行透射到達(dá)攝像機(jī)的第二透鏡組；
[0017]一水位電視，設(shè)置在集控室中，與攝像機(jī)進(jìn)行通訊連接，從而播放或者/和下載儲存。
[0018]作為改進(jìn)，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(shè)有供光線通過的透光孔。
[0019]作為改進(jìn)，所述汽包的側(cè)部開設(shè)有上、下取樣管孔，支架設(shè)置在汽包的外側(cè)對應(yīng)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(jìn)，所述上、下取樣管孔中的上取樣管孔對應(yīng)于汽包的汽側(cè)，高于汽包水位停爐保護(hù)動作值的位置，下取樣管孔對應(yīng)于汽包的液側(cè)，低于汽包水位停爐保護(hù)動作值的位置，并有足夠的裕量。
[0021]再改進(jìn)，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(hù)動作值，并留有足夠的裕量。
[0022]再改進(jìn)，所述水位刻度線的顏色為紅色。
[0023]進(jìn)一步改進(jìn)，所述攝像機(jī)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:利用光學(xué)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?jǐn)z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(dǎo)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(yuǎn)距離實時傳送水位圖像，不僅可以實現(xiàn)在集控室遠(yuǎn)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)