熔鹽液位計作為整個系統熔鹽量的測量設備,對系統可靠運行等具有重要的作用。塔式太陽能熱發電站中,熔鹽液位計的作用主要是測量各類設備中熔鹽的液位值,如熔鹽儲罐等。以下介紹幾種實驗和項目中使用到的熔鹽液位計。
1、磁翻板液位計
磁翻板液位計又稱為磁浮子式液位計,原理是儀表浮子或浮筒隨液位升降而上下浮動,通常可以就地顯示或將液位信息轉換成電子信號傳輸[3]。
磁翻板液位計的類型眾多,但熔鹽性質決定了液位計本體不適合與熔鹽進行直接接觸。比如側裝式磁翻板液位計需要引導介質進入和接觸液位計本體,因此此類磁翻板液位計無法在熔鹽系統中使用。磁翻板液位計需將浮子所受之力直接作用于容器本體,帶動簡單的機械傳遞結構從而進行指示。
2、鋼帶式磁翻板液位計 ( 內浮標 )
鋼帶式磁翻板液位計采用 2 個定滑輪、鋼帶及浮球組成滑輪系統,浮球隨液位變化帶動磁性指針指示液位[3]。這種液位計除了浮球以外均不與熔鹽接觸,但由于其傳遞鋼帶本身為金屬結構,高溫狀況下可能會產生熱膨脹拉伸,若儲罐容器高度過高,可能會產生較大的精度誤差。
需要注意的是,浮球原理性設計需以水為標準進行設計,否則液位計運行前無法調試。總體而言,鋼帶式磁翻板液位計在熔鹽系統中的適用性較高。
3、頂裝式磁翻板液位計
頂裝式磁翻板液位計的原理與鋼帶式液位計類似,其安裝于設備頂部,并采用支撐管來傳遞液位信息[3]。然而由于采用金屬支撐管,溫度的變化同樣會引起金屬的線性膨脹,從而帶來一定的測量誤差。
此外,在實際項目應用中,頂裝式磁翻板液位計還存在以下問題:1) 磁翻板為頂裝式結構,意味著液位計安裝后,其頂部高度將為設備高度的 2 倍,而在太陽能熱發電站中,儲罐高度普遍在 10 m 以上,高度的增加無疑會增加廠房等的投入成本。因此,頂裝式磁翻板液位計多使用于小型設備上。2) 熔鹽本身會產生鹽霧,液位計支撐管表面長時間處于鹽霧環境下容易形成鹽粒結晶層,從而導致支撐管在移動時容易被結晶層卡住,使液位計無法正常工作。頂裝式磁翻板液位計在使用時應定期對其進行結晶層清潔,如考慮配置電伴熱或加入自清潔系統。