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[摘 要] 介绍了多种差压式水位计平衡容器的结构和性能，分析了汽包水位测量误差原因和处理方法
[关键词] 汽包水位；误差；平衡容器；差压式水位计；测量；压力校正
0.引言
汽包水位是电厂锅炉最重要的参数之一。水位偏高，将造成汽水分离效果不好，引起机炉结垢，流通及热交换受损，影响机组经济运行；水位过高，将引起汽水冲击，严重威胁汽轮机的安全运行；水位过低，将引起锅炉受热面局部超温，材料结构受损，严重威胁锅炉的安全。因此，如何在选型、安装、调试和运行之间合理的分析和操作成为机组运行的重中之重。
1.几种常见的水位测量平衡容器
差压式水位计用于测量锅炉汽包水位,其平衡容
器通常有单室平衡容器、简单双室平衡容器、蒸汽罩式双室平衡容器以及蒸汽罩补偿式平衡容器(即带中间抽头的双室平衡容器)4种。
1.1单室平衡容器
如图1所示，单室平衡容器其结构简单，且安装方便，但是测量误差较大。
图1 单室平衡容器结构及安装示意图
当锅炉在额定汽压运行,水位为正常水位时,其输出的差压比较稳定,测量较准确;当汽压下降时(即使此时的水位保持不变,正压侧压力变化不大,负压侧的压力将显著增大,致使平衡容器输出差压减小,水位表指示偏高。
由于汽包内的饱和水与平衡容器内的冷凝水温度不同(即密度不同),会导致测量误差。为了减少此误差,通常是使平衡容器的安装标高(正负压取样管的垂直距离L)与二次显示仪表的刻度全量程一致,并在二次表校验时,按运行额定参数和环境平均温度，汽包内部压力，汽、水及汽水混合物的密度来修正水位示值。
考虑密度影响的修正值。单室平衡器一般用于测量低温、低压容器的水位,在用于测量锅炉汽包水位时,要运用水位测量的汽压自动校正系统才能实现较准确的测量。
1.2双室平衡容器
双室平衡容器结构图如图2所示
图2 双室平衡容器的结构和测量示意
双室平衡容器的正压侧与单室平衡容器一样,保持恒定的水柱高度,负压侧置于平衡容器内,上部比正压管下缘高10mm左右,下部与汽包的水室相连通,其水柱高度随着汽包水位的变化而变化。
双室平衡容器的优点是内外2根管内水的温度比较接近,减少了采用单室平衡容器因正负压取样管内水的密度不同所引起的测量误差,但是,由于平衡容器内的温度远远低于汽包内的温度,所以负压管内的水位比汽包实际水位偏低,因而产生测量误差。当汽压和平衡容器环境温度变化时,此误差也随之变化。
1.3 蒸汽罩式双室平衡容器
如图3所示蒸汽罩补偿式平衡容器正压侧取样管的水柱改由2段组成,l段保持饱和温度,l段保持室温。适当选择2段的比例,即可获得在某一特定水位(如正常水位)下平衡容器输出的差压值不受汽压变动的影响。
图3 蒸汽罩式双室平衡容器水位测量示意
采用蒸汽罩补偿式平衡容器,用蒸汽罩对正压恒位水槽加热,使槽内的水在任何情况下都与汽包压力下饱和水的密度相同,不受环境温度的影响。蒸汽罩的加热蒸汽取自汽包的蒸汽室,凝结水通过疏水管流至锅炉下降管。
为了使平衡容器能迅速达到正常的工作状态,在汽包与平衡容器的连接管之间加装汽侧一次门,当锅炉开始升压时,要关闭该阀门,使较高压力的炉水由疏水管注入平衡容器,并迅速充满正压恒位水槽。这样,蒸汽罩式双室平衡容器是采用汽包内饱和蒸汽来加热正、负压侧取样管内的水,使之处于饱和温度，从而消除了简单双室平衡容器内水 温度与汽包内水温度不同带来的测量误差。
2.差压式水位计误差综合分析
2.1安装注意事项
2.1.1
设计图纸是根据锅炉汽包构造和性能进过精确计算和补偿后设计的，在安装期间要严格按照图纸进行准确施工。取样点要根据汽包预留口大小和倾斜角度焊接施工，差之毫厘就会导致水位计测量错之千里。
2.1.2
在吊装汽包本体是要保证汽包本体左右两端极端水平，尽量减少汽包左右两侧水平误差，才能进一步保证汽包内左右两侧汽、水压力的平衡，才能保证差压水位计的准确测量。
2.2汽包内汽水分离器摆放注意事项
在锅炉酸洗期间，要对汽包内汽水分离器进行移除，这个时间就要对分离器的摆放位置和角度做好准确记录，在恢复期间要精确恢复摆放。
如果出现摆放不规整或没有达到摆放要求，在运行期间就会使汽包内局部压力不一致，影响差压水位计内压力和实际不符或波动，导致水位计测量失准。
2.3取样管路辐射注意事项
差压变送器一定要安装在平衡容器负压测取样管下面；辐射管道要在满足汽水冷却的同时尽量缩短管路，减少焊接口从而减少漏点、盲管或堵塞且能真实反映出汽包内汽、水两侧压力和密度。
在锅炉运行期间，汽包压力仅次于给水压力，在高压力工况下，正负压测压力稍有一点影响就会使差压水位计偏差甚远。
2.4运行操作注意事项
运行应严格按照运行操作规程，合理准确的掌握汽包水位及压力变化。特别是在汽包紧急放水和排污期间要掌握好汽包水位和压力变化。
3.结论
差压式水位计在工作现场中极为普遍，且种类繁多，通过对汽包差压式水位计的分类分析和造成误差的原因分析，希望在今后的工作当中给大家带来一丝帮助。
论文作者:沈鹏飞1,刘帅德2,张志新3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
标签：汽包论文; 容器论文; 水位论文; 水位计论文; 测量论文; 误差论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2018年第16期论文;