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专利名称：辅助给水除氧系统的液位测量方法及测量装置的制作方法
辅助给水除氧系统的液位测量方法及测量装置技术领域
本发明属于液位测量技术，具体涉及一种辅助给水除氧系统的液位测量方法及测量装置。
背景技术：
辅助给水系统是压水堆核电站中的重要安全专设系统。为保证辅助给水的水质符 合技术要求，要求辅助给水的除氧系统处于良好的运行状态。在除氧系统设计中，除氧器及 冷凝水箱的液位测量参与闭环控制，测量的稳定性和测量精度直接影响除氧系统的运行。 故而为保证辅助给水系统正确、安全运行，需对除氧器及其冷凝水箱的液位测量的精度和 可靠性提出较高的要求。辅助给水除氧器及冷凝水箱中的介质为汽液两项，容器下部为除 盐水，上部为蒸汽。
在以往核电站的设计中，辅助给水除氧器及冷凝水箱的液位测量使用的为浮筒型 液位测量仪表或差压变送器。由于工作环境不同，这两种测量方法也受到安装、维护等条件 的限制。
其中，浮筒式液位测量仪表在使用及维护过程中，存在下述问题
-测量受温度、压力影响，密度变化会导致测量误差；
-体积大、机械部件多，易产生故障；且机械部件易磨损，影响测量精度；
-采购、安装、维护费用昂贵，且现场校验困难；
-除氧器及冷凝水箱中为汽液两相，汽相压力变化容易导致测量误差。
使用差压变送器测量液位，同样也存在测量结果受温度、压力影响，测量误差较 大。此外，差压变送器测量液位的准确性还与差压变送器安装的位置密切相关，汽泡进入引 压管会导致测量误差和现场维护量的增加。发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供了一种用于压水堆核电站辅助给水 系统除氧器及其冷凝水箱的液位测量方法及测量装置，通过采用导波雷达测量液位，解决 了原有测量方法中存在的易故障、维护费用昂贵、无法现场校验、易磨损、测量精度受介质 参数变化(温度、压力、密度等)影响较大等缺陷。
本发明的技术方案如下一种辅助给水除氧系统的液位测量方法，在辅助给水除 氧系统的除氧器及其冷凝水箱上分别通过测量稳定筒安装具有液位自校正功能的导波雷 达液位计，导波雷达液位计利用电磁波在不同介质中的传输速度不同的原理，对除氧器及 其冷凝水箱中汽液两相介质的液位进行测量，以补偿蒸汽环境介质参数变化对液位测量准 确性的影响；根据系统设计的不同，导波雷达液位的测量稳定筒安装于被测设备的液位测 量筒上，或者直接安装于被测设备上。
一种辅助给水除氧系统的液位测量装置，包括测量筒(根据设计要求)、具有液位 自校正功能的导波雷达液位计及其测量稳定筒，导波雷达液位计通过法兰安装在测量稳定筒上，测量稳定筒通过连通管和配对法兰分别与除氧器、冷凝水箱对应的液位测量筒相连 接。
进一步，如上所述的辅助给水除氧系统的液位测量装置，其中，所述的测量稳定筒 通过侧侧接口与除氧器或冷凝水箱对应的液位测量筒相连接，侧侧接口之间的距离为设计 要求的测量范围。
更进一步，除氧器或冷凝水箱上与测量筒连接的开口远离进料口和搅拌器位置， 上、下开口的位置涵盖工艺运行所需的测量范围。
进一步，如上所述的辅助给水除氧系统的液位测量装置，其中，所述的导波雷达液 位计安装在测量稳定筒的上端，导波杆插入到设计要求的测量范围。
本发明的有益效果如下
(I)导波雷达液位计利用了电磁波原理，从原理上解决了测量精度受温度、压力和 密度影响的问题；
(2)导波雷达液位计结构紧凑、结构简单、安装方便，无机械可动部件，故障少，可 大大减少现场维护检修的次数；
(3)不需现场校验，测量精度高，采购及安装维护费用低；
(4)通过选用带液位自校正功能的导波雷达液位计，解决了受容积上部蒸汽干扰 而带来的测量精度变差的问题，且不会因为汽液两相的存在而降低测量精度和增加维护 量;
(5)本发明同时可替换以往运行电站中使用效果不理想的浮筒或差压式液位计， 更换简单，安装方便，不需在设备上另外开孔，减少安全隐患。


图1为辅助给水除氧系统流程示意图2为除氧器液位测量仪表安装示意图3为除氧器系统冷凝水罐液位测量仪表安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
本发明在辅助给水除氧系统的除氧器及其冷凝水箱的液位测量筒上通过连通管 和配对法兰(或隔离阀)与测量稳定筒连接，在测量稳定筒上通过法兰分别安装具有液位自 校正功能的导波雷达液位计，取消原有惯用的浮筒式或差压式液位计。系统的基本流程如 图1所示，在辅助给水除氧系统的除氧器I及其冷凝水箱2的液位测量筒4、8上分别通过 测量稳定筒安装具有液位自校正功能的导波雷达液位计6、7，冷凝水箱2连接冷凝器3，冷 凝器3连接气动调节阀5。导波雷达液位计6、7利用电磁波在不同介质中的传输速度不同 的原理，对除氧器及其冷凝水箱中汽液两相介质的液位进行测量，以补偿蒸汽环境介质参 数变化对液位测量准确性的影响。
本发明提供的方法不需另外开孔，利用原有差压变送器或浮筒式液位计的已有开 孔，匹配合适的安装附件，方便地对已有的测量装置进行更换。操作简单，更换方便，成本低 并且不会增加安全隐患。
实施例1
本发明所选用的导波雷达液位计设有蒸汽靶，可实时检测不同温度、压力下的电 磁波的速度，并将检测到的电磁波实际传导速度送入处理单元，进行补偿计算，从而实现液 位的自校正，解决容器上部存有蒸汽而导致的测不准的问题。同时，本发明所用仪表还具有 防蒸汽冷凝、防蒸汽渗透、以及特殊散热等技术，可以很好地解决蒸汽在导波管上冷凝可能 会带来的测量误差、同时还能保护导波杆以及变送单元不被高温高压损坏。
如图1和图2所示，液位测量仪表顶装于测量稳定筒上，与测量稳定筒形成一个整 体6。测量稳定筒通过侧侧接口与除氧器的液位测量筒4连接，一般测量稳定筒的侧侧接口 的距离为设计要求的测量范围，除氧器I上下开口位置、以及除氧器液位测量筒4的上下开 口位置应能涵盖工艺运行所需的测量范围，且除氧器与液位测量筒之间的接口位置应远离 进料口和搅拌器等位置，以保证测量的稳定性和测量精度。液位稳定筒的开口位置、以及液 位测量筒的开口位置与仪表的测量范围及仪表法兰的位置相匹配，可保证安装、以及测量 精度。导波雷达液位计顶装在与除氧器液位测量筒4相连接的测量稳定筒的上端并通过仪 表法兰和配对法兰固定，导波杆插入到设计要求的测量范围。仪表所用法兰满足相应标准、 以确保其承压能力。配对法兰与被测设备以焊接的方式连接，以保证承压边界的密封性；仪 表法兰与配对法兰通过螺栓拧紧。仪表安装就位后，通过简单调试即可使用。
实施例2
本发明所选用的导波雷达液位计设有蒸汽靶，可实时检测不同温度、压力下的电 磁波的速度，并将检测到的电磁波实际传导速度送入处理单元，进行补偿计算，从而实现液 位的自校正，解决容器上部存有蒸汽而导致的测不准的问题。同时，本发明所用仪表还具有 防蒸汽冷凝、防蒸汽渗透、以及特殊散热等技术，可以很好地解决蒸汽在导波管上冷凝可能 会带来的测量误差、同时还能保护导波杆以及变送单元不被高温高压损坏。
如图1和图3所示，测量稳定筒通过侧侧接口与冷凝水箱2的液位测量筒8连接， 一般测量稳定筒的侧侧接口的距离为设计要求的测量范围，冷凝水箱2上下开口位置、以 及液位测量筒8的上下开口位置应能涵盖工艺运行所需的测量范围，以保证测量的稳定性 和测量精度。同时此开口位置与仪表的测量范围及仪表法兰的位置相匹配，可保证安装、以 及测量精度。在冷凝水箱2和液位测量筒之间的开口连接管道上设有气动调节阀。导波雷 达液位计顶装在测量稳定筒上，并通过仪表法兰和配对法兰固定于测量稳定筒上端，导波 杆插入到设计要求的测量范围形成一个整体7，与液位测量筒8相连。仪表所用法兰满足 相应标准、以确保其承压能力。配对法兰与被测设备以焊接的方式连接，以保证承压边界的 密封性；仪表法兰与配对法兰通过螺栓拧紧。仪表安装就位后，通过简单调试即可使用。
本发明不仅解决辅助给水除氧系统冷凝水箱水位测量问题，同样应用于所有汽液 两相环境的液位测量，以解决由此造成的水位测量不准的问题。本发明还适用于温度压力 较高的场合，可很好地克服浮筒式压力变送器等在高温高压情况下体积笨重，安装、选型困 难等问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范 围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种辅助给水除氧系统的液位测量方法，其特征在于在辅助给水除氧系统的除氧器及其冷凝水箱上分別通过测量稳定筒安装具有液位自校正功能的导波雷达液位计，导波雷达液位计利用电磁波在不同介质中的传输速度不同的原理，对除氧器及其冷凝水箱中汽液两相介质的液位进行测量，以补偿蒸汽环境介质參数变化对液位測量准确性的影响；根据系统设计的不同，导波雷达液位的測量稳定筒安装于被测设备的液位測量筒上，或者直接安装于被测设备上。
2.一种辅助给水除氧系统的液位測量装置，其特征在于包括通过连通管和配对法兰分别与除氧器(I)及其冷凝水箱(2)相连接的測量筒(4、8)，具有液位自校正功能的导波雷达液位计及其測量稳定筒(6、7 )通过法兰安装在測量筒上。
3.如权利要求2所述的辅助给水除氧系统的液位測量装置，其特征在于所述的测量筒(4、8)通过侧侧接ロ与除氧器(I)或冷凝水箱(2)相连接，侧侧接ロ之间的距离为设计要求的测量范围。
4.如权利要求3所述的辅助给水除氧系统的液位測量装置，其特征在于除氧器(I)或冷凝水箱(2)上与測量筒(4、8)连接的开ロ远离进料口和搅拌器位置，上、下开ロ的位置涵盖エ艺运行所需的测量范围；测量筒与测量稳定筒连接的上下开ロ位置亦能涵盖エ艺运行所需的测量范围。
5.如权利要求2所述的辅助给水除氧系统的液位測量装置，其特征在于所述的导波雷达液位计(6、7)安装在測量稳定筒的上端，导波杆插入到设计要求的測量范围；液位计与測量稳定筒作为液位測量装置，整体安装于液位測量筒上。
全文摘要
本发明属于液位测量技术，具体涉及一种辅助给水除氧系统的液位测量方法及测量装置。该方法在辅助给水除氧系统的除氧器及其冷凝水箱上分别通过测量稳定筒安装具有液位自校正功能的导波雷达液位计，导波雷达液位计利用电磁波在不同介质中的传输速度不同的原理，对除氧器及其冷凝水箱中汽液两相介质的液位进行测量，以补偿蒸汽环境介质参数变化对液位测量准确性的影响。本发明解决了辅助给水除氧系统的液位测量精度受温度、压力和密度影响的问题，减少了设备现场维护检修的次数，降低了采购及安装维护费用。
文档编号G01F23/284GK103048029SQ20121053217
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者闫桂银, 吕冬宝, 尚雪莲, 郭林, 张冬 申请人:中国核电工程有限公司