1、锅炉汽包水位计大家好！我是测控一班的张春河，首先我要感谢宇翔公司能够给我这样的一个机会，今天我所要说的是锅炉汽包水位的测量方式，火电厂中为了机组的安全运行汽包水位必须维持在正常的范围内，汽包水位过高将破坏汽水分离效果严重时可导致蒸气带水造成汽轮机水冲击，水位过低时锅炉水循环将受到严重影响，水冷壁可能发生爆管的危险所以设置了三种或三种以上的水位测量方式一般的为云母水位计，电接点水位计，差压水位计。云母水位计指的就是双色水位计主要由红绿光源，云母片，玻璃棱镜组成直接通过工业电视将水位显示到控制室，它是利用光学原理水位以下显示为绿色水位以上显示为红色来指示锅炉内汽包水位变化的，优点是： 直观、可靠、
2、观察距离大，较为清晰，使用不受水质影响。但其因为水位计内水的密度大于汽包内介质的密度所以水位计显示的水位比汽包的水位低 ，通常双色水位计作为就地仪表在锅炉启、停时监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。其故障一般为水位区分不明显，解决方法为1 ，在就地查看水位计结垢程度，结垢较严重应考虑联系运行进行冲洗，如若没有效果应联系机务直接更换云母片。2，就地水位较清晰应考虑是光源位置是否合适，可以适当调节光源位置，直至达到最佳效果电接点水位计是利用饱和蒸气与饱和蒸气凝结水电导率的差异进行测量的，将非电量的锅炉水位变化转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位，电极芯与水位计是绝缘的，由于水的
3、电导率大即电阻小，当水位到达该点时电极芯与水位计外壳接通在二次表上的红灯就会变绿，通常的电接点水位计为19 个点以次来显示汽包内水位的变化，其缺点为电极间的间隙较大不能够完全显示汽包水位的变化以及电极挂水等原因造成水位显示错误，通常我们只将其的报警点接如DCS 做为水位报警来使用。其故障一般为单点闪动或单点水位误指示，其故障的原因为电极芯与测量筒之间短路或断路接线松动等原因解决方法为更换电极芯或检查线路。差压水位计即平衡容器，通过测量变动水位和恒定水位之间的静压差，将差压值转换为水位值，再通过差压变送器将汽包水位转换为随水位连续变化的电信号来进行测量的，差压水位计主要由平衡容器，压差变送器，显
4、示仪表组成水位与差压的关系是水位愈高，差压愈小，水位愈低差压愈大，其精度较高通常差压式水位计用于稳定参数运行时的水位指示，并且适用于给水自动调节及水位保护信号。兆光一期2 台300MW 锅炉均使用单室平衡单室平衡容器测量汽包水位的原理：汽包内的蒸汽经取样管注入平衡容器凝结水罐内凝结成水，并由于溢流而保持恒定的水位。变送器的正压侧从平衡容器的凝结水罐下部引出，负压侧从汽包的水侧引出，负压侧压力受汽包内水位变化而变化。变送器的差压也随着水位的变化而变化。双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，为了区
5、别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器组成。凝汽室 理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。基准杯 它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。溢流室 溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和
6、蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。连通器 倒T 字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。它之所以被做成倒T 字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上
7、总的静压力，加上基准杯口至L 形导压管的水平轴线之间这段垂直区间的凝结水压力，再加上 L 形导压管的水平轴线至连通器水平轴线之间，位于容器的外部的这段垂直管段中的介质产生的压力。显而易见，其中的最后部分压力，由于其中的介质为静止的且距容器较远，因此其中的介质密度应为环境温度下的密度。因此负压侧的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力，加上基准杯口水平面至汽包中汽水分界面之间的饱和水蒸汽产生的压力，再加上汽包中汽水分界面至连通器水平轴线之间饱和水产生的压力。造成水位偏差的原因1. 保温不合理。有的地方平衡容器和汽包之间的取样管和平衡容器的凝结室都进行了保温影响测量结果。正确的方法为平衡容器的凝
8、结室应裸露在外。平衡容器与取样管路因合理的保温温度越低其冷凝水的密度增大，水位计输出差压增大使显示值偏低但平衡容器的管体不应保温以产生足够的冷凝水保证参比水柱2. 平衡容器与汽包的连接管路应保持一定的斜度，汽侧取样管应向上倾斜3. 环境温度对水位的影响水的密度它会随着季节的变化而变化，它的变化将会影响汽包水位测量的准确性。在一些资料上看到当环境温度由25升高到50时，汽包水位的影响将为+2.35.5mm 之间。4. 汽包水位计安装错误造成汽包水位测量偏差。校对方式为，在锅炉完全处于热态时，用U 型管的方式进行校正。5. 燃烧偏差造成汽包两端实际水位偏差很大6. 凝结水罐内无水，锅炉启动时由于温
9、度低平衡容器内无水可能无法建立参比水柱，通常的解决方法为锅炉上水时向平衡容器内罐水，同时在汽包满水时及时排出取样管路中的空气及杂质，使差压水位计的取样管路全部充满清洁的水。7. 汽包水位变送器平衡门内漏，正压侧排污门内漏都会造成水位偏高;负压侧排污门漏或平衡容器排污门漏会造成水位偏低。前段时间1#炉34 点水位一直偏低其主要原因就是平衡容器的放水门漏造成的经机务维修后现在有所好转。8. “虚假水位”的影响。在实际中，如当蒸汽流量增大( 负荷增加时) ，虽然锅炉的给水量小于蒸发量，但水位不仅不下降，反而迅速上升；反之，当负荷减小时，水位反而先下降，这就是“虚假水位”现象。原因就是负荷增加( 减少) 时，水面下汽泡容积增加( 减少) 得很快而造成的。而双色水位计、电极式水位计、差压式水位计都不能克服“虚假水位”的影响。给水三冲量 在三冲量双回路给水调节系统中，调节器接受汽包水位，蒸汽流量，给水流量其中汽包水位是主信号，任何扰动引起的水位变化都会使调节器输出信号发生变化，从而会改变给水流量，使水位恢复到给定值。蒸汽流量做为前馈信号，以防止虚假水位现象的发生。给水流量做为反馈信号，促使调节器在水位还未发生变化时，就可根据前馈信号进行调节。汽包水位低值 350 汽包水位高值 +250 MFT2012 年 2 月 19 日
