摘要：牡丹江第二发电厂自投产以来，一直用石油炼制过程中排出的残余物——渣油作为燃料。由于渣油油位难以测量与控制，而给锅炉稳燃和低负荷安全运行造成严重威胁。自从安装大连瑞达自动化仪表有限责任公司提供的 L2000系列非接触式雷达
液位仪表以来，实现了燃料油区在线连续油罐。
1 概述
牡丹江第二发电厂地处黑龙江省东北部，冬夏两季温差可达70℃左右。为确保锅炉点火，稳燃和低负荷的安全运行，燃料油区共设四座9000mmX9200mm的地上式露天油罐。由于设计原因，一直用渣油作燃料。渣油具有浓度大，流动性差，杂质多，脱水困难，闪点及沸点高等特点，所以燃用前必需预热，以利用油循环和雾化。由于油温较高（可达 80℃），造成油罐内回油蒸气大，特别是冬季，油罐内外温差较大，测量油位十分困难。
自一九九九年一月开始安装大连瑞达自动化仪表有限责任公司提供的L2000系列雷达液位仪表以来，解决了在北方恶劣的环境条件下油罐油位测量问题，经过一年多运行，达到满意效果。
2 L2000系列雷达液位仪表工作原理
L2000系列雷达液位仪表的工作原理如图1所示。LRG雷达液位计中的线性调频源产生的高频振荡信号通过天线发射电磁波，电磁波遇到被测介质液面被反射回来，发射波与反射波经混频后得到差频信号。此信号与延迟时间I相关，并与天线至液面的距离 H相对应。差频信号经放大，A/D变换，FFF 等计算，分析处理后，将液位数据信号输出，送至现场FDU显示，同时可通过串行总线送至远距离的集中处理单元CTP进行显示。
PDU现场显示单元由电源模块，显示接口电路，LCD模块等组成，其原理框图如图2
图2中，显示接口电路将液位数据输入信号调制解调后编译送至LCD显示模块，显示液位值。同时将液位信号变换成抗*力强，适宜长线传输的阳—485串行数据信号，输至远距离的集中处理单元CTP。
LCD显示模块采用16（字符）x2（行）的字符模块，具有低功耗，高可靠性，显示清晰等优点。
安放在非危险场所的CTP集中处理单元，根据其型号不同，分别提供不同的工作模式：一种是将FDU现场显示单元传来的串行 RS---485信号转换成RS—232C信号与计算栅目连，如图3。另一种是将变换后的4--- 20mA电流信号引出，与用户自配显示表头相连
3 系统构成
L2000系列雷达液位仪表的构成分三大 部分：LRG雷达液位计，FDU现场显示单元， CTP集中处理单元。
（1） LRG雷达液位计
雷达液位计是雷达液位仪表的探测器，其作用是获得液位数据。UlC雷达液位计的外形图如图4，它包括主机和天线反馈系统装置等。
雷达液位计安装在贮罐顶部，具有防爆性能其以天线不同可分为二种：一种为空气传输式，另一种为波导管传输式。
波导管传输式雷达液位计的优点是：管内液位相对平稳，可以达到较高检测精度，还可以避开罐内各种乱反射干扰，特别适用于罐内空间相对狭窄或仪表安装位置离罐壁太近的情况。我厂露天油罐的油位测量采用波导传输式雷达液位计。
（2） FDU现场显示单元 现场显示单元的作用是把罐顶上LRG 雷达液位计的信号变换成RS—485串行数据信号输至集中处理单元，并提供用户在罐下观察液位值的方便。此外，FDU现场显示单元可将AC220V电源变为DC24V为LRG雷达液位计供电;可以用磁棒在其玻璃表盘上设置罐上LRG的参数;还可以作为罐内温度，压力等工艺参数变换和传输通道。
现场显示单元可根据用户需要安装在贮罐下部或现场工作间内。安装在罐下的FDU 现场显示单元如图5所示。由于它安装在危险场合，同样具有防爆性能。
（3） CTP集中处理单元
集中处理单元的作用是把液位数据集中显示，报警。它也有多种类型，其中一种具有字符显示处理功能，可分别显示1—8个贮罐液位值的CTP集中处理单元如图6所示。对于显示处理功能不同的CTP，外形结构不同。
CTP集中处理单元均安装在安全区，通过电缆与用户自配的配机或显示表头连接。
4 系统配置
燃料油区共有四座拱顶储油罐，一台集中处理单元CTP2001，可以接受1—8个油罐油位信号。因此，室内仪表采用一台 CTP2001即可。其系统配置见图7。
如果需要也可以在罐下安装FDU现场显示单元，这样不用登罐顶，也可以进行数据观察和参数设定。
5 仪表安装
因为我们油区贮罐上仪表测量口距罐壁仅有0.7米;因此不能采用空气传输式雷达液位计，应用波导管式雷达液位计。安装图如8。
根据渣油特性我们对波导管结构进行改进设计，对流通孔尺寸也酌情加大，取得比较好的使用效果。
另外因为油温较高，为了确保仪表使用安全，我们采用热环隔离的方法。
6 运行结论
该系统从一九九九年一月运行至今，仪表运行正常，免维护，工人不再用室外读数，可在控制室内直接提取数据，为燃料油区实现远方监控，无人值班奠定了基础。该仪表优点为：
1.在北方运行，环境温度在—35℃到+ 35℃;风力经常在6级以上，仪表经住环境考验。
2.被测介质为渣油，其特点为粘稠，流动性极差，介质温度在80℃以上，油蒸气浓度大，仪表经住介质考验。可以在环境恶劣、温度变化范围大的条件下长期正常运行。
3.该仪表抗*力强，度高（小于5mm），稳定性好，支窗可靠，免维护，特别适宜恶劣环境下应用，应用前景广阔，具有推广价值。
通过一年的实践，使我们增强了雷达液位仪表在北方寒冷地区电厂使用的信心。
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