PL B1. Instytut Automatyki Systemów Energetycznych,Wrocław,PL BUP 26/ WUP 08/09. Barbara Plackowska,Wrocław,PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. G01F 23/14 ( ) F22B 37/78 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/03 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Automatyki Systemów Energetycznych,Wrocław,PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 08/09 (72) Twórca(y) wynalazku: Barbara Plackowska,Wrocław,PL PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego pozwalający na uwzględnienie rzeczywistego stanu termodynamicznego zawartej w nim pary i wody. Znany jest sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego, w którym mierzy się różnicę ciśnień między króćcem plusowym a minusowym kolumny pomiarowej zainstalowanej na walczaku, po czym w przetworniku pomiarowym przetwarza się różnicę ciśnienia na poziom wody zimnej w walczaku. Sygnał poziomu wody zimnej w walczaku podaje się do korektora, w którym przekształca się go w zależności od sygnału ciśnienia w walczaku, zakładając, że para i woda w walczaku mają zawsze parametry linii nasycenia i uzyskuje się sygnał o wartości odpowiadającej poziomowi wody gorącej. Tak prowadzony sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego, zakładający, że gęstość pary zawsze odpowiada gęstości pary na linii nasycenia, a gęstość wody odpowiada gęstości wody na linii nasycenia, powoduje powstawanie znacznych błędów pomiarowych. Sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego według wynalazku w którym mierzy się różnicę ciśnień między króćcem plusowymi i minusowymi w kolumnie pomiarowej charakteryzuje się tym, że wykorzystując co najmniej dwie kolumny pomiarowe zainstalowane na różnych wysokościach mierzy się różnicę ciśnień między króćcami plusowymi tych kolumn i/lub mierzy się różnicę ciśnień między króćcami minusowymi tych kolumn i/lub wylicza się różnicę mierzonych przyrostów ciśnienia kolumn zainstalowanych na różnych wysokościach. Następnie wybiera się co najmniej dwa z tych pomiarów i wylicza się w oparciu o wybrane pomiary rzeczywistą gęstość pary oraz wody w walczaku, na podstawie których to wielkości w znany sposób wylicza się w korektorze wartość rzeczywistego poziomu wody gorącej w walczaku. Tak prowadzony sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego, który uwzględnia rzeczywisty stan termodynamiczny pary wodnej i wody w walczaku, powoduje, że uzyskiwane informacje na temat istniejącego poziomu wody gorącej w walczaku są obarczone znacznie mniejszymi błędami w stosunku do pomiarów dotychczas prowadzonych. Wynalazek jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia w sposób blokowy realizację sposobu pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku według wynalazku przy zastosowaniu dwóch kolumn pomiarowych, a fig. 2 - przykładowe porównanie mierzonego poziomu H* wody gorącej w walczaku odniesionego do pełnego zakresu pomiarowego według dotychczasowego oraz zastrzeganego sposobu postępowania, w funkcji panującego ciśnienia w walczaku p w, przy parametrach pary i wody odbiegających od linii nasycenia. Na fig. 1 przedstawiono pierwszą kolumnę pomiarową 1, mającą króciec pomiarowy minusowy K1m i króciec pomiarowy plusowy K1p oraz drugą kolumnę pomiarową 2 posiadającą parę króćców pomiarowych: minusowy K2m i plusowy K2p. Miejsca pomiarowe króćców są połączone z wejściami mierników różnicy ciśnienia: pierwszego, drugiego, trzeciego i czwartego M1, M2, M3, M4. Króciec pomiarowy minusowy K1m pierwszej kolumny pomiarowej 1 jest połączony z pierwszymi wejściami pierwszego i drugiego miernika różnicy ciśnień M1, M2. Króciec pomiarowy plusowy K1p pierwszej kolumny pomiarowej 1 jest połączony z drugim wejściem pierwszego miernika różnicy ciśnień M1 oraz z pierwszym wejściem trzeciego miernika różnicy ciśnień M3. Króciec pomiarowy minusowy K2m drugiej kolumny pomiarowej 2 jest połączony z drugim wejściem drugiego miernika różnicy ciśnień M2 oraz z pierwszym wejściem czwartego miernika różnicy ciśnień M4. Króciec pomiarowy plusowy K2p drugiej kolumny pomiarowej 2 jest połączony z drugim wejściem trzeciego miernika różnicy ciśnień M3 oraz z drugim wejściem czwartego miernika różnicy ciśnień M4. Wyjście pierwszego miernika różnicy ciśnienia M1 jest połączone z pierwszym przetwornikiem pomiarowym poziomu wody zimnej P1 Wyjście drugiego miernika różnicy ciśnienia M2 jest połączone z przetwornikiem gęstości wody P2. Wyjście trzeciego miernika różnicy ciśnienia M3 jest połączone z przetwornikiem pomiarowym gęstości pary P3, zaś wyjście czwartego miernika różnicy ciśnienia M4 jest połączone z drugim przetwornikiem pomiarowym poziomu wody zimnej P4. Wyjścia przetworników pomiarowych P1, P2, P3, P4 są połączone z korektorem Kr. Sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego według wynalazku polega na tym, że mierzy się różnicę ciśnień między króćcami plusowymi i minusowymi, zainstalowanymi na różnych wysokościach, kolumn pomiarowych pierwszej i drugiej 1, 2. Następnie wylicza się w oparciu

3 PL B1 3 o uzyskane pomiary w przetworniku pomiarowym gęstości wody P2 i przetworniku pomiarowym gęstości pary P3 rzeczywistą gęstość wody oraz pary w walczaku, na podstawie których to wielkości w znany sposób w korektorze Kr, wylicza się wartość rzeczywistego poziomu wody gorącej w walczaku H. W innym przykładzie wykonania realizującym zastrzegany sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego wyjścia pierwszego i drugiego przetwornika pomiarowego poziomu wody zimnej P1, P4 są połączone dodatkowo z wejściami członu różnicowego, którego wyjście jest połączone z korektorem Kr. W sposobie pomiaru poziomu wody gorącej mierzy się różnicę ciśnień między króćcami plusowymi lub minusowymi, zainstalowanymi na różnych wysokościach, kolumn pomiarowych pierwszej i drugiej 1, 2, po czym wylicza się w oparciu o uzyskane pomiary w przetworniku pomiarowym gęstości wody P2 lub w przetworniku pomiarowym gęstości pary P3 rzeczywistą gęstość wody lub pary w walczaku. Dodatkowo wylicza się różnicę mierzonych przyrostów ciśnienia kolumn pomiarowych pierwszej i drugiej 1, 2. Następnie wybiera się co najmniej dwa z tych pomiarów i wylicza się w oparciu o wybrane pomiary rzeczywistą gęstość pary oraz wody w walczaku, na podstawie których to wielkości w znany sposób w korektorze Kr wylicza się wartość rzeczywistego poziomu wody gorącej w walczaku H. Na fig. 2 przedstawiono dla zakresu ciśnień panujących w walczaku p w D-20 MPa, porównanie wyników pomiaru poziomu H* wody gorącej w walczaku odniesionego do pełnego zakresu pomiarowego, w walczaku wypełnionym wodą d temperaturze niższej o 10 K od temperatury nasycenia oraz parą o stopniu suchości wynoszącym 0,5. Linią przerywaną zaznaczono wynik pomiaru dokonywany sposobem dotychczas stosowanym, w którym zakłada się, że parametry termodynamiczne pary i wody w walczaku odpowiadają zawsze linii nasycenia, zaś linią ciągłą zaznaczono wynik pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku uzyskiwany według zastrzeganego sposobu postępowania, który uwzględnia rzeczywisty stan pary i wody przy danym, panującym w walczaku ciśnieniu p w. Zastrzeżenie patentowe Sposób pomiaru poziomu wody gorącej w walczaku kotła parowego w którym mierzy się różnicę ciśnień między króćcem plusowymi i minusowymi w kolumnie pomiarowej, znamienny tym, że wykorzystując co najmniej dwie kolumny pomiarowe zainstalowane na różnych wysokościach mierzy się różnicę ciśnień między króćcami plusowymi tych kolumn i/lub mierzy się różnicę ciśnień między króćcami minusowymi tych kolumn i/lub wylicza się różnicę mierzonych przyrostów ciśnienia kolumn zainstalowanych na różnych wysokościach, a następnie wybiera się co najmniej dwa z tych pomiarów i wylicza się w oparciu o wybrane pomiary rzeczywistą gęstość pary oraz wody w walczaku, na podstawie których to wielkości w znany sposób wylicza się w korektorze wartość rzeczywistego poziomu wody gorącej w walczaku.

4 4 PL B1 Rysunki

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.