差压式汽包水位计测量及补偿论述

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1、差压式汽包水位计测量及补偿论述1.前言汽包水位是锅炉运行中一个重要的监控参数。它间接的反映了锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系，维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离器的正常工作，造成出口蒸汽水分过多而使过热器管壁结垢，容易烧坏过热器。汽包出口蒸汽中水分过多，也会使过热汽温产生急剧变化，直接影响机组运行的安全性和经济性。汽包水位过低，则可能破坏锅炉水循环，造成水冷壁烧坏而破裂。汽包水位测量装置按照测量原理分为三种：带工业电视的双色水位计；电接点水位计和差压水位计（分单室平衡容器和双室平衡容器两种）。发电厂中差压水位计一般用于汽包水位的自动调

2、节和锅炉MFT保护，因此它测量的准确性和可靠性直接影响到锅炉运行的稳定性和安全性。2.差压式汽包水位计测量原理差压式水位计是利用水位高度变化转化为差压变化的原理，其测量示意图如图1所示。差压式水位计平衡容器在测量筒侧的参比水柱作为测量水位的正压头，是一个变化较小的定值（由于水为不可压缩流体，因此仅随参比水柱的平均温度变化而变化）；连接平衡容器水侧的一段作为测量水位的负压头，是随着汽包水位变化而变化的。这两个压头之差，即反映出汽包水位所处的位置。3.补偿计算L：汽水连通管距离H0：0水位与负压管高度差h：汽包水位rs、ra、rw：蒸汽、凝结水、饱和水密度正压取样处为凝结罐与汽包中蒸汽相连，凝

3、罐中蒸汽凝结下来后变成水，它是一腔死水，密度为ra，其密度与环境温度有关。变送器差压：∵∴→其中：、单位：H、L（mm）、（mm）查<水和水蒸汽参数表>，取得凝结水、饱和水、饱和蒸汽的比容，取倒数求得密度，代入和，见下表：比容：MPa（凝水）70度（饱和水）（饱和蒸汽）00.00102280.0010001129.20910.00102230.00112740.194293.90.0010210.00124860.051061160.00101560.00171030.009309200.00101380.00203700.0058766210.00101340.00220150.0050

4、234汽包压力MPa00.97770.99991.010.972560.88181.133983.90.95810.78131.2799160.865340.47732.0953200.807540.320753.1177210.77860.25523.91091.《二十五项反措》中对汽包水位测量的要求8.2.2汽包水位计水侧取样管孔位置应低于锅炉汽包水位停炉保护动作值，一般应有足够的裕量(对于300MW及以上机组，应有30mm左右的裕量)。8.2.3水位计、水位平衡容器或变送器与汽包联接的取样管，一般应至少有1：100的斜度，对于就地联通管式水位计(即玻璃板式、云母板式、牛眼式、电接点式

5、)，汽侧取样管为取样孔侧高，水侧取样管为取样孔侧低。对于差压式水位计，汽侧取样管为取样孔侧低，水侧取样管为取样孔侧高。8.2.6就地连通管式水位计和差压式水位计的汽、水侧取样门的安装，应使其门杆处于水平位置。取样门、汽和水侧取样管、及其之间连通管，均需良好保温。取样门及取样管的通流内径，应不小于25mm。8.3对于过热器出口压力为13.5MPa及以上的锅炉，其汽包水位计应以差压式（带汽包压力修正回路，必要时再加平衡容器冷凝水柱温度补偿措施）水位计为基准。汽包水位监视信号，应采用三选中值的方式进行优选。汽包水位保护信号，应采用三取二的逻辑判断方式。8.3.2汽包水位测量系统，应采取正确的保温

6、、伴热及防冻措施，以保证汽包水位测量系统的正常运行及正确性。差压式水位计的正、负压表管，应有1：10的斜度，表管的通流内径，应不小于10mm，长度宜控制在15～20m之内。两管平行敷设，共同保温，中间不能有保温隔离层，伴热设施对两管伴热均匀，不应造成两管内冷凝水出现温差。2.调试过程需要注意的问题⑴必须要实际测量差压式汽包水位计的安装位置，根据测量结果对汽包水位进行压力补偿；⑵一定要确认差压式汽包水位计水侧取样口不能靠近下降管，汽侧取样管不能靠近安全门，以保证测量的稳定性；⑶参比水柱温度不能太高，一般保证在：40-80℃即可，温度太高，参比水柱密度受温度影响大，密度不稳定，从而不能保证测量

7、的准确性；⑷参比水柱的温度补偿很难做，因为参比水柱的平均温度不好测量。目前均采用固定温度补偿的方法，但是一定要在机组运行在额定工况后用红外测温仪实际测量参比水柱的平均温度，根据此温度计算密度补偿系数。