节能技术之十九 红外成像辅助加热器水位控制技术

加热器是火电厂热力系统中的重要辅助设备，合理的水位设置是确保其运行可靠性和热经济性的基本条件之一。如果水位过高或加热器给水端差增大，可能使疏水从抽汽管道流入汽轮机，形成水冲击，对机组安全产生重大影响；如果水位过低或加热器疏水端差增大，会导致汽水混流状况出现，剧烈的冲刷下一级加热器管壁，导致管壁变薄，甚至可能出现爆管等严重事故。

问题提出：加热器水位测量装置分两大类，一类属于就地显示仪表，如磁性翻板水位计，其测量误差主要来源于现场安装时是否完全符合规程要求、运行中是否定期排污及翻板液位计自身卡涩等原因；另一类属于远方显示仪表，如电接点水位计、浮筒式液位开关和差压式水位测量装置等，其测量误差主要来源于正负测量取样管路安装是否完全符合规程要求、测量信号是否经压力补偿等原因。当水位就地和远方显示仪表出现偏差较大时，运行人员很难确定应根据哪个显示参数来进行水位控制，这时如何采用其他辅助手段判断加热器实际水位，尤为重要。

推荐方法：推荐根据加热器就地磁性翻板水位测量筒内存在较为明显的汽水分界面这一特点，通过红外热成像仪测量其水位测量筒体表面的温度场分布，利用温度梯度确定汽水分界面，进而辅助确定加热器实际水位位置。

应用实例：以某600 MW亚临界机组2号高压加热器为例，图1是该加热器就地磁性翻板水位测量筒体表面温度场的红外热成像图。根据图中显示的汽水分界面，该加热器水位设置基本合理，这也与由加热器进出口温度等热力参数所反映的端差等性能指标相吻合。

图1 加热器就地磁性翻板水位测量筒体表面温度红外热成像示意

建议：红外热成像仪作为加热器水位辅助判断手段具有一定的可行性，但由于红外热成像仪测量过程中存在一些不确定因素，如水位测量筒体本身材料、表面粗燥度、表面氧化程度，环境温度、光线、灰尘杂质和测量角度等，都将影响其测量结果，因此需要对其作专题研究，进一步通过试验摸索其规律，以提高加热器水位位置判断的准确性。

撰稿:河北省电力研究院:郭江龙