汽包水位测量原理
1 前言
汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，但由于水位取样系统内工质温度低于汽包内的工质温度，因此水位测量的指示与汽包内水位的实际高度总是存在着一个高度差，该差值称为冷缩量，且由于不同水位计测量原理不同和水位取样系统内工质温度不同，该冷缩量也不尽相同。导致各水位计显示值间偏差不一，有的甚至达到100mm以上，这就使得汽包水位测量的准确性与汽包水位偏差问题的解决，成为火电机组汽包炉安全经济运行的难题。笔者根据在探讨解决方案的过程中的实践与体会，着重对汽包水位计因测量公式产生的误差进行了分析，探讨了提高差压式水位测量精度的一些技术措施，供同行在运行维护检修中参考。
2 汽包水位计算公式误差分析
图2为舟山电厂汽包水位测量单室平衡容取样管的安装示意图。正压侧仪表取样管从单室平衡容器引出，负压侧从下侧取样孔引出，引出后都按1:100向下倾斜延伸1m以上。取样管延伸的目的是让平衡容器内的热量沿取样管传递，使取样管垂直段（参比水柱）接近环境温度。当正、负压侧取样管内的水温度均为环境温度时，它的密度则是环境温度与汽包压力的函数，这样可以减少环境温度变化对汽包水位测量精度的影响因数。
2.1差压式水位计算公式的推导
根据图2推导水位的计算公式如下：
在实际应用中为参比水柱值小，故常省略，则公式（1）可简化为：
式中：为参比水柱（侧水柱）冷水密度；为参比水柱（侧水柱）平衡容器内热水平均密度；为汽包内饱和水密度；为汽包内饱和蒸汽密度；g为重力加速度；为0水位线到负压侧取样管的长度；为在CRT上显示的汽包水位。
2.2 汽包水位计算公式误差分析
由于冷水密度大于平衡容器内热水平均密度，值大于0，故由公式（2）计算的水位比实际水位要高一些，其误差为：
根据图2，平衡容器安装尺寸L＝1083mm，＝400mm，l=220mm。当汽包
额定压力为15.4Mpa时：
饱和水密度＝594.0kg/m3
饱和蒸汽密度=101.9kg/m3
冷水为40℃时密度＝998.9kg/m3
平衡容器内热水平均密度，热水温度为200℃时，＝875.0kg/m3，热水温度为140℃时，＝933.5.0kg/m3。
现计算热水温度分别为200℃、140℃时的误差对CRT上显示的影响。
平衡容器内热水温度为200℃时,
平衡容器内热水温度为140℃时，
从计算公式（5）、（6）可知平衡容器内热水温度为200℃时，CRT显示偏高55.4mm，平衡容器内热水温度为140℃时CRT显示偏高29.2mm，显然这些误差是不可忽略的。为了提高测量精度应对L进行修正。L的修正值为：
在实际应用中，L参数设置的值应采用修正后的L修正。
参比水柱密度对水位也有影响，表1计算了不同的参比水柱温度对显示水位的影响（假设差压值不变），见表1。
表1 参比水柱平均温度对水位测量的影响
（40℃为基准，汽包压力15.4Mpa）
由表1可见参比水柱平均温度的不同对计算的水位是有影响的，若计算公式中固定为40℃时的密度，当实际参比水柱平均温度为60℃时，显示的值偏高20mm。为了提高计算精度，可引入参比水柱温度的测量，因为是汽包压力与参比水柱温度的函数。但在DCS实际应用中，较少采用的经验公式，一般都设为固定值。为了提高计算精度，要保证安装的环境温度变化不大，并使参比水柱的温度与环境温度一致，因此必要时应根据季节调整值。
2.3云母双色水位计、电接点水位计误差分析
云母双色水位计、电接点水位是联通管式水位计，联通管式水位计利用水位计中的水柱与汽包中的水柱在联通管处有相等的静压力，从而可用水位计中的水柱高度间接反映汽包中的水位。如图3所示，联通管式水位计的显示水柱高度
可按下式计算：
式中，H为汽包实际水位高度；为水位计的显示值；为汽包内饱和蒸汽密度；为汽包内饱和水密度；为水位计测量管内水柱的平均密度。
由于水位计管内的水柱温度总是低于汽包内饱和水的温度，因此，总是大于，水位计中的显示值总是低于汽包内实际水位高度，它的示值偏差：
由（9）式可以看出，基于联通管式原理的汽包水位计显示的水柱值不仅低于锅炉汽包内的实际水位，而且受汽包内的压力、水位、压力变化速率以及水位计环境条件等诸多因素影响，水位计显示值和汽包内实际水位间不是一个确定的、一一对应的关系，而这一偏差在汽包零水位时可达50~200mm，水位越高测量筒
散热越多水位误差就越大，水位越低测量筒散热小水位误差就越小。这一误差只是一个环境温度和结构不同而造成的，在汽包不同位置取样，不同结构的连通式水位计在汽包0水位时，其相差要控制在30 mm之内是困难的。由于这一原因，无论云母水位计、电接点水位计如何好，其测量结果也是误差很大而不真实的。因此，即使按额定工况、某一环境条件将水位计下移而使汽包正常水位时，水位计恰好在零水位附近，但是当工况变化时、环境变化时仍将产生不可忽略的偏差。
锅炉汽包水位测量问题分析及技术措施
浙江省火电厂锅炉汽包水位测量问题分析及改进 孙长生1，蒋健1，刘卫国2，丁俊宏1，王蕙1 （1.浙江省电力试验研究院，杭州市，310014；2.国华浙能发电有限公司，浙江省宁波 市，315612） 摘要：汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数。由于配置、安装、运行及维护不当等因素，导致汽包水位测量系统存在测量值与实际值不符的情况，影响机组安全、经济、稳定运行。本文对浙江省火电厂汽包水位测量、水位保护投入状况进行现场调查，总结存在的问题，分析问题产生的原因，探讨并提出消除或减少这些问题的技术改进措施，供同行参考。 关键词：汽包水位测量；偏差分析；技术措施；锅炉；水位保护；水位计 doi：10.3969/j.issn.1000-7229.2010.10.000 Analysis of Running Status and Research of T echnical Proposal to the Drum Water Level Measurement Systems of Zhejiang Fired Power Plant SUN Chang-sheng1，JIANG Jian1，LIU Wei-guo2，WANG Huo （1．Zhejiang Provincial Electric Power Test and Research Institute，Hangzhou 310014，China；2．Zhejiang Guohua Zheneng Power Generation Co. Ltd.，Ningbo 315612，Zhejiang Province， China） ABSTRACT：Because of many reasons during installment, operation and maintenance, the drum water level measurement systems often have been found the difference between the observed value and the actual value, that seriously affectes unit's stable operation.This article has investigated many power plants in the Zhejiang Province closely, surveyed the situation of the drum water level measurement and the water level protection conditions of Zhejiang fired power plant, and has gived useful suggestion.of the reference water column. KEYWORDS：drum water level measurement；warp analysis；technical proposal；boiler；water level protection；water level meter 0 引言 汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，其测量的准确性与其偏差问题（以下简称“水位测量问题”）的解决，是一直困扰火电机组热工测量与安全、经济运行的难题。针对水位测量问题，在浙江省内火电厂进行了专题调查，就存在的水位测量问题进行了深入的专题探讨，提出了提高汽包水位测量系统运行可靠性的改进意见，供同行参考。 1 存在的主要问题 1.1 模拟量测量信号系统存在的问题 目前浙江省蒸发量为400 t/h及以上的汽包炉共有57台，这些锅炉运行中模拟量测量信号系统存在的主要问题包括以下几方面： （1）测量显示偏差。不同测量变送器显示的示值不一致，两侧显示偏差高的超过100 mm，即使是同侧偏差，有时也高达几十mm，且随着机组负荷的变化而不同，难以找出其变化规律。 （2）逻辑故障判断功能不完善。一些机组不具备《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（请核实是否修改正确）中的汽包水位信号故障后的逻辑判断自动转换功能、水位和补偿用的汽包压力信号坏信号判别功能。 （3）共用测量孔。由于汽包上给出的取样孔不足，因此存在共用取样孔和平衡容器情况，未能做到全程独立。
双色水位计工作原理
双色水位计工作原理 tut光 tL Jtt 图6述取色水位计匣理结梅示意庆W 6-7衣色水位计安餃孫抚图 W基車结构：（bi期童室F
双色水位计工作原理
SHS 系列窗式、孔式双色水位计 SHS 系列窗式、孔式双色水位计工作原理 双色观察窗结构
SHS-SW-3三窗式高压超高压双色水位计 SHS-SW12-3 ，SHS-SW16-3，SHS－SW22－3三窗式高压、超高压双色水位计，它是在总结国内外生产透射式双色水位计优点基础上研制成功的窗式高压、超高压双色水位计，具有盲区小，窗口布置合理，不易挂垢，观察水位清晰，透明逼真，维修周期长等优点，是目前最先进理想的水位计。适合22.5MPa以下各类蒸汽锅炉或其它压力容器使用。 SHS-SW□-3 三窗水位计
SHS-SMW -5五窗式高压超高压双色水位计 SHS-SMW12-5，SHS－SMW16－5，SHS－SMW22－5系列五窗式高压、超高压双色水位计，它是在总结国内外生产透射式双色水位计优点基础上研制成功的窗式高压、超高压双色水位计，具有五窗式无盲区结构，窗口布置合理，不易挂垢，观察水位清晰，透明逼真，维修周期长等优点，是目前最先进理想的水位计。适合22.5MPa以下各类蒸汽锅炉或其它压力容器使用。 SHS-SMW□-5 五窗无盲区水位计
SHS 系列单窗式高压超高压水位计 SHS-W-1单窗式单色水位计 SHS-SW-1单窗式双色水位计 SHS-SW10-1 一、P=2.5，4.0，6.4 MPa 二、P=8.0，10.0，16，22.5 MPa
SHS-SW □-7牛眼式高压超高压双色水位计 SHS-SW □-7牛眼式高压超高压双色水位计 型号 水位计方向 工作压力MPa 工作温度℃ 中心距mm L1 mm L2 mm 可视范围 观察窗口数 联接 方式 SHS-SW16-7 任选 16 346 670 285 385 454 7 焊接 SHS-SW22-7 任选 22 345 670 310 360 454 7 焊接 密封组件
汽包水位三冲量给水调节的工作原理
汽包水位三冲量给水调节系统 1、所谓冲量，是指调节器接受的被调量的信号； 2、汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量筒及变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成； 3、在汽包水位三冲量给水调节系统中，调节器接受汽包水位、蒸汽流量和给水流量三个信号，如图所示。其中，汽包水位H是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号qm.S是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号qm.w作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。 4、在大、中型火力发电厂锅炉汽包水位的变化速度比较快，“虚假水位”现象较为严重，为了达到生产过程中对汽包水位调节的质量要求，因而广泛采用了三冲量汽包水位调节系统。
5、关于测量信号接入调节器的极性说明：当信号值增大时要求开大调节阀，该信号标以“”号；反之，当信号值减小时要求关小调节阀，该信号标以“－”号。在给水调节系统中，当蒸汽流量信号增大时，要求开大调节阀，该信号标以“”号；给水流量信号增大时，要求关小调节阀，该信号标以“－”号；当汽包水位升高时，差压减小，水位测量信号减小，要求关小调节阀，则该信号标以“”号。 直流炉没有三冲量啊，没有汽包，在直流状态下给多少水就产生多少汽的，是通过中间点温度来调整锅炉燃水比的！ 单冲量三冲量切换条件：一般用给水流量来划分，小于200t/h（30%,我们300MW机组就是这样）时为单冲量，大于则为三冲量 为啥要到30％负荷时，电泵由单冲量切到三冲量啊？要防止汽包的虚假水位。在低负荷的时候，单冲量主要是给系统上水，在高负荷时，给水的任务就是维持汽包水位。
锅炉汽包差压式水位计测量分析及改进
锅炉汽包差压式水位计测量分析及改进 发表时间：2017-08-22T15:19:06.640Z 来源：《电力设备管理》2017年第8期作者：曹宏伟[导读] 汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。 陕西北元化工集团有限公司热电分公司陕西榆林神木锦界 719319 摘要：汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证，陕西北元化工集团热电分公司现采用外置单室平衡容器水位计，一直不能稳定运行。锅炉启动后水位计显示偏差较大，水位保护不能及时投入，且锅炉正常运行当中繁发生水位计显示偏差，致使锅炉汽包水位保护不能连续投入，严重影响锅炉的安全运行。本文阐述了内置式平衡容器主要优点，解决了汽包水位测量外置式双室平衡容器和单室平平衡容器外界环境温度补偿问题，提高了高温高压汽包炉汽包水位测量准确性。关键词：内置式平衡容器汽包水位应用 自从北元热电投产以来，锅炉汽包水位计一直运行不稳定，尤其是锅炉启动时水位计显示偏差较大汽包水位计经常显示满水或没水的状态，所以在锅炉启动时汽包水位计根本不能用作运行人员运行参考的依据，正常运行中汽包水位的偏差最大能达到50mm-140mm，导致汽包水位保护不能连续投运，如果汽包水位保护误动作、拒动作都将严重影响锅炉汽轮机、化工的安全运行；汽包水位高、低保护误动作都将导致锅炉MFT动作，锅炉灭火，化工降负荷；汽包水位高保护拒动作将导致汽包满水，严重将造成汽轮机水冲击；汽包水位低保护拒动作将导致汽包缺水，严重将造成锅炉干锅，水冷壁爆管。 1、内置平衡容器工作原理 DNZ系列汽包内置水位平衡容器是根据多年来的工程实践而开发的，它克服了环境温度对单室平衡容器及参比水柱内水密度的影响，使信号更稳定，测量的附加误差更小，补偿公式更简单，结果更准确。众所周知，单室平衡容器及参比水柱内水的温度受环境温度和风向以及容器的结构、表管的走向布置影响较大，而水的密度与水的温度关系较大，一个较小的差压误差，经补偿计算后会增加近2倍的误差，给水位测量带来较大的一个随机误差。汽包内置水位平衡容器，将单室容器置于汽包内部，使其水容器和参比水柱永远处于饱和环境下，克服了参比水柱水温难以测量的不足，从而使信号更加稳定。DNZ系列汽包内置水位平衡容器提供了一个更加稳定、可靠、准确的差压信号，从而使您的汽包水位测量、调节和保护更加真实可信。 汽包内置水位平衡容器的原理如图1所示 老式单室平衡容器 下面就单室平衡容器的测量误差作一简要分析：如图所示：当ΔＰ2＝0时，有公式(5)成立 H＝（r’-r”）g.Ｌ-ΔＰ１-----（5） g(r’-r”) 式中ΔＰ１：变送器所测参比水柱与汽包内水位的差压值（ΔＰ2＝0时）Ｌ：参比水柱高度 r：参比水柱的平均密度 ΔＰ2：正、负压侧仪表管路的附加差压这里饱和蒸汽和饱和水的密度（r//、r/）是汽包压力Ｐ的单值非线性函数，通过测量汽包压力可以得到，而参比水柱中水的平均密度r 通常是按50℃时水的密度来计算的，而实际的r具有很大的不确定性与50℃时水的密度相差很大是造成测量误差的主要原因之一。 单室平衡容器参比水柱温度与DCS修正补偿的50℃或60℃相差很大，带来不确定的附加误差，其误差在100mm以上。 由于云母水位计和单室平衡容器的误差方向不一致，所以要保证各水位计之间的偏差在30mm以内是不可能的，现行是以云母水位计为准，通过改变变送器或DCS软件修正来拼凑的，只能从数值上在一个特定的工况和小范围内使其偏差在30mm以内，是自欺欺人的做法，不能保证锅炉的安全运行。
汽包水位安装要求
汽包水位差压变送器安装要求 1、水位测量装臵安装时，均应以汽包同一端的几何中心线为基准线，采用水准仪精确确定各水位测量装臵的安装位臵，不应以锅炉平台等物作为参比标准。 2、安装差压式水位表安装汽水侧取样管时，应保证管道的倾斜度不小于1：100，对于汽侧取样管应使取样孔侧低，对于水侧取样管应使取样孔侧高。 3、每个水位测量装臵都应具有独立的取样孔。不得在同一取样孔上并联多个水位测量装臵，以避免相互影响，降低水位测量的可靠性。为确保冗余功能真正发挥作用，三套汽包水位测量系统应有各自的测孔、取样管、水位测量表计（或变送器）、输入/输出通道、I/O模件并引入DCS的冗余控制器，以满足三重冗余信号独立性原则。 4、三套汽包水位测量系统的一次取样管路水平管段正压侧/负压侧长度一致；平衡容器至差压仪表的正、负压管应水平引出400mm以上（最佳为800 mm）后再向下并列敷设。 5、安装水位测量装臵取样阀门时，应使阀门阀杆处于水平位臵。 6、三取二或三取中的三个汽包水位测量装臵的取样孔不应设臵在汽包的同一端头，同一端头的两个取样口应保持400mm以上距离。三个变送器安装时应保持适当距离。 7、汽水侧取样管和取样阀门均应良好保温。平衡容器及容器下部形成参比水柱的管道不得保温。引到差压变送器的两根管道应平行敷设共同保温，并根据需要采取防冻措施，但任何情况下，拌热措施不应引起正负压侧取样管介质产生温差。三取二或三取中的三个汽包水位测量装臵的取样管间应保持一定距离，且不应将它们保温在一起。 8、对于进入DCS的汽包水位测量信号应设臵包括量程范围、变化速率等坏信号检查手段。 9、要求汽包小间必须封闭完好，不允许出现对流通风现象。 10、后附安装示意图
汽包水位计故障原因分析
锅炉汽包水位计故障原因分析及防范措施探讨 引言 汽包水位计是现代火电厂最重要的监视仪表之一，其测量准确与否对生产过程影响很大。汽包水位过高，降低了汽包内汽水分离器的分离效果，使供出的饱和蒸汽携带水分过多，含盐量也增多。由于蒸汽湿度大，过热蒸汽过热度降低，这不但降低了机组出力，而且容易造成汽机末几级叶片的水冲击，造成轴向推力过大使推力轴承磨损; 含盐量过多，使过热器和汽机流通部分结垢，使机组出力不足且易使受热面过热而造成爆管。汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。所以准确测出汽包内水位，以提高机组的安全性是技术人员重点关注的问题。 1 三种水位计的工作原理 1.1 云母式双色水位计 云母式双色水位计是一种直读式高置汽包水位计。由于结构简单，读数直观可信，一向是人们监督汽包水位最信赖的仪表。它用耐高温高压的云母按连通器的原理制成。 1.2 电接点水位计 电接点水位计是利用炉水和蒸汽的导电率差异的特性进行测量液位的。由于液位的变化使部分电极浸入水中，部分电极置于蒸汽中。炉水含盐量大,其电阻率小，相当于导电状态;而饱和蒸汽的电阻率大，相当于开路状态，利用这一特性，用几对电极就可以模拟汽包水位的高度。 1.3 差压式水位计 汽包内的蒸汽通过取样管在平衡容器中凝结成水，此水柱产生的压力作用在差压变送器上，作为差压变送器的参比端；汽包内的饱和水经取样管进入差压变送器，作为差压变送器的信号端，在一定的压力和温度下，此水柱所产生的压力与平衡容器水柱产生的压力之差与汽包内水平面的高度成正比。 2 影响三种汽包水位计的因素及防范措施 2.1 云母双色水位计 图1 2.1.1 环境温度对云母水位计的影响 由于云母双色水位计处于环境温度下，温度较低。其冷凝水密度高于汽包内饱和水密度，因此 712
关于汽包水位测量问题
就地水位计 有：玻璃板式水位计、就地双色水位计、电接点式水位计几种。原理都是通过连通器原理，即在液体密度相同的条件下，连通管中各个支管的液位均处于同一高度。见下图。只不过看的方式不同而已 对于就地水位计来讲，存在着散热误差，导致读数不准。
上面公式推导过程：（假定饱和蒸汽密度与水H*ρ’=H 位计中蒸汽的密度相同） 管向周围空间散热，其水柱温度实际上低于容器内水的温度，直接影响水位计误差值｜△h ｜与水位值H 成正比，即水位值H 越高(以水侧连通高，ρ'减少， ρ"增大，即在同样的散热条件下 (ρ1-ρ')变大，(ρ1-ρ上讲，当ρ1=ρ'时，(1)式可以简化为H1=H ，也就是说水位计水位值等于容器内水MW 机组)在高水位运行时，汽包水位计的“散热”误差值达100～150取样孔及连通管)： 方向倾斜，水侧取样管应向下向容器方向倾斜，一般的上部不用保温： 一、个凸面安装法与高压容器上所对应的安装法兰相连接，组成一个高压二、1*ρ1+(H-H 1) *ρ ’’ H*ρ’=H 1*ρ1+H*ρ’’-H 1* ρ’’H*ρ’- H*ρ’’=H 1*ρ1 -H 1*ρ’’ H*(ρ’- ρ’’)=H 1*(ρ1-ρ’’) H 1=[(ρ’- ρ’’)/ (ρ1-ρ’’)]*H (1)直接“散热”误差 由于测量筒及其引位计测量筒内水的密度ρ1，即测量筒内水的密度ρ1大于容器内水的密度ρ'，由(1)式可知水位计显示的水位H ，比容器内水位H 低。由(2)式可以看出，水位计测量筒散热越多，ρ1也就越大，因而测量误差｜△h ｜越大，这种误差我们称为直接“散热”误差。为了减少直接“散热”误差｜△h ｜，一般在水位计测量筒的下部至水侧连通管应加以保温，以减少测量筒水柱温度与容器内水的温度之差：同时水位计的汽侧连通管及水位计测量筒的上部不用保温，并让汽侧连通管保持一定的倾斜度，使更多的凝结水流入测量筒，以提高水位计测量筒内水的密度ρ1。 (2)取样“散热”误差 由式(2)可以看出，水管作零点)，水位计误差值｜△h ｜就越大，可以说存在取样“散热”误差。由图1可以看出，若容器内实际水位不变，当水位计水侧取样孔及连通管向上移时(相当于零水位线上移)，容器水位示值H 减少，则由式(2)可以看出，水位计取样“散热”误差｜△h ｜可减少。为了能测量到水位下限，水位计水侧取样向上移是有限的，因此图1中取样“散热”误差是无法完全消除的。 (3)工况“散热”误差 随着容器压力的增")变小，由式(2)可以看出测量误差｜△h ｜增大，这种误差我们称为工况“散热”误差。在图1的水位计中，容器的工作压力是由运行工况决定的，因此工况“散热”误差是无法消除的。 从理论位值(实际水位)：同时(2)式可以简化为△h=0，也就是说水位计的三种”散热”误差均为0(无“散热”误差)。 一般高压锅炉(如300mm ，有可能造成各种联锁及保护失效，因此对减少甚至消除“散热”误差最为关键。减少水位计的“散热”误差应注意如下： (1)每一种水位计应单独取样(有单独的 (2)容器与测量筒的连通管不宜长； (3)水位计的汽侧取样管应向上向容器至少应有1:100的斜度： (4)水位计汽侧取样管及测量筒 (5)水位计水侧取样管及测量筒下部的保温应良好：玻璃板式水位计 以仪表上、下端两连通器，通过该液位计可直接观察到高压容器内介质液位的实际高度。 就地双色水位计：
双色水位计的使用及维护手册
水位计的使用方法 为了锅炉和您的人身安全，希望操作者严格地按本说明书指导操作，以避免发生各种事故，且可延长水位计的使用寿命。正常使用寿命八年不许超期使用。 无论是首次投入使用，还是停车后再用，本使用方法都是适用的。 调试及启用的整个过程，应在接通电源，视场明亮条件下进行。 1)向水位计导入热水、蒸汽、并确定水位。 在导入水汽之前，操作者一定站在水们计的侧面，不可站在前面工作。 a)关闭排污阀。 b)把水阀缓慢开1/4周，向水位计内徐徐导入热水。 注意：水阀切不可开得太大，否则安全球将动作，堵死水路无法进行工作。如果安全球已堵住通路，可重新关闭此阀，并重新缓慢开启。 c)慢慢打开汽阀1/4周，向水位计内徐徐导入蒸汽，若在此之前安全球已动作，则由于水位计内蒸汽压升高，安全球会自动脱落，再开水阀即可放入热水。 d)把汽阀及水阀全部打开。 e)认真观察水位，锅水开始进入水位计，使水位逐渐升高，直到水位基本不变为止。但水位应有微小波动，表示水、汽管路畅通。 如看到不水部分的窗口变暗甚至全黑，也不必惊慌。这是因为水中夹带有大量铁锈及其它脏物所致。这可用日常维护中的第2项中排污清洗办法解决。 f)如果通过以上操作，而水位计中没有导入水或汽，可关闭水、汽阀，开排污阀，并重复(a-e)操作一次。再有问题应检查水汽管路阀门或焊接管焊口处是否堵塞。 g)水汽界面最好处在观察窗内，如果处于词盲区，虽不影响判断水汽大概位
置，但看不到水面波动，应微调水位高度。尽量让水位露出来。 h)一切正常后，把水阀、汽阀各自回旋(逆时针) 1/4周，这样可以防止在长期连续使用后，阀杆与后座烧结在一起。 i)检查玻璃、云母，没有裂纹，压盖及阀不出现泄漏为正常。 2)调试光学系统 半导体冷光源： 发现红绿颜色不好时，或更换二极管板重新安装后： a)首先旋松光源壳底部的蝶形螺母，然后旋转光源壳外侧顶部的小手轮，水 平移动壳体里的红绿色镜架体，向里移动为绿色，向外移动为红色； b)镜架也可作自身旋转，倾斜3°角，效果更好； c)一人调整镜架，另一人在水位计正前方3米远处观测红绿，达到汽红、水 绿、界面清晰为止； d)工业电视监视应安装在水位计正前方大约3米远的±3°角范围内观看水 位计的两排窗口，镜头正对着水位计窗口中心（即零点），否则将影响红 绿颜色的观测效果（水位计红绿颜色观测角很小，位置不对，颜色不好）。灯管型热光源： a)左、右调整镜架，或镜架绕轴线旋转，在水位计正前方观看，汽红、水绿，界面清晰，红绿不渗杂为止。 b)调整灯管及反光碗，使在前方观看亮度最亮为止。 c)重复a)调整达到最佳效果。 d)如果是五窗水位计，要调整到在水位计正前方同时观看两排窗口，均应达到汽红、水绿、界面清晰，到此为止，水位计进入正常运行状态。 3)水位计不得参与锅炉酸洗、煮炉。
20种液位计工作原理及常见故障分析
2017-12-03给排水处理技术与应用 本文通过对常用20种液位计工作原理的解读，从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理，让仪表人系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上，做出准确的判断提供依据。 常见液位计种类 1、磁翻板液位计 2、浮球液位计 3、钢带液位计 4、雷达物位计 5、磁致伸缩液位计 6、射频导纳液位计 7、音叉物位计 8、玻璃板/玻璃管液位计 9、静压式液位计 10、压力液位变送器 11、电容式液位计 12、智能电浮筒液位计 13、浮标液位计 14、浮筒液位变送器 15、电接点液位计 16、磁敏双色电子液位计 17、外测液位计 18、静压式液位计 19、超声波液位计 20、差压式液位计（双法兰液位计） 常用液位计的工作原理 1、磁翻板液位计
磁翻板液位计：又叫磁浮子液位计，磁翻柱液位计。 原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。 2、浮球液位计 浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。 3、钢带液位计 它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。 4、雷达液位计 雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆式探头传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号。 5、磁致伸缩液位计 磁致伸缩液位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。在磁致伸缩液位计的传感器测杆外配有一浮子，此浮子可以沿测杆随液位的变化而上下移动。在浮子内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与浮子产生的磁环磁场相遇时，浮子周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在浮子所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。
双色水位计的正确操作方法
双色水位计的正确操作方法 为加强双色水位计运行维护，保证机组稳定运行，运行各班对双色水位计运行要予以充分重视，确使每一位班员都会正确冲洗水位计。 一．双色水位计的投入 1.锅炉冷态时的投入： [A]. 确认水位计检修工作结束，照明齐全。 [b]. 开启水位计侧一、二次门，关闭放水门。 [c]. 水位计随锅炉一起升温升压。 2.锅炉热态时水位计的投入： 注意双色水位计解列后重新投运时，需要充分预热。 [a]. 确认水位计检修工作结束，照明齐全。 [b]. 打开水位计排污门。 [c]. 微开水位计汽侧一出门。 [d]. 微开水位计汽侧二次门，对水位计预热20 ~ 30分钟，直至水位计本体温度稳定。 [f]. 进行水位计螺母复紧。 [g]. 开启水位计汽、水侧一次门。 [h]. 开水位计汽侧二次门1/5圈。 [I]. 开水位计水侧二次门1/5圈。 [j]. 水位计正常后，交替开启水位计汽，水侧二次门。二．双色水位计解列 水位计在运行中，如发生水位计严重泄露和爆破时，应将水位计
解列，其操作步骤如下： [a]. 关闭水位计汽、水侧一次门。 [b]. 关闭汽、水侧二次门。 [c]. 开启排污门。 三．双色水位计冲洗 水位计长期运行会结垢，导致显示不清，运行中需冲洗，以免运行人员误判断而造成水位事故。冲洗水位计的步骤如下： [a]. 先将水位计汽、水侧二次门关闭后，再微开1/4 ~ 1/5圈，然后开启放水门，进行汽水管路及云母片的清洗。 [b]. 关闭汽侧二次门进行水侧管路及云母片冲洗。 [c]. 关闭水侧二次门，开汽侧二次门1/4 ~ 1/5圈，进行汽侧及云母片冲洗。 [d]. 微开水侧二次门1/4 ~ 1/5圈，关放水门，水位计应很快波动，指示清晰，否则应重新冲洗一次。 [e]. 缓慢将汽水侧二次门全开，认真观察水位，炉水开始进入水位计，使水位逐渐升高，直到水位有微小波动为止。 [f].冲洗完毕后并与另一只水位计水位对照指示相符。 [f]. 注意冲洗水位计时间不应过长，冲洗时防止开的过大或快会导致水位计中保护弹子堵死无法工作。 锅炉专业
汽包水位调试分析
第二章锅炉汽包水位测量系统试验 第一节简介 1.1汽包水位测量的重要性 锅炉汽包水位是锅炉运行的一项重要安全性指标。水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质的恶化和带水，造成受热面结盐，严重时会导致汽轮机水冲击、损坏汽轮机叶片；水位过低会引起排污失效，炉内加药进入蒸汽，甚至引起下降管带汽，影响炉水循环工况，造成锅炉水冷壁爆管。由于汽包水位测量和控制问题而造成的上述恶性事故时有发生，严重威胁火电厂机组的正常运行和安全。 锅炉运行中，我们主要通过水位测量系统监视和控制汽包水位。当汽包水位超出正常运行范围时，通过报警系统发出报警信号，同时保护系统动作采取必要的保护措施，以确保锅炉和汽轮机的安全。 1.2汽包水位测量的基本方法 目前，从锅炉汽包水位测量的基本原理看，广泛使用的主要是联通管式和差压式两种原理的汽包水位计。由于锅炉汽包水位计对象的复杂性，以及联通管式和差压式测量原理的固有特性，决定了汽包水位测量的复杂性以及实际运行中存在的不确定因素，一致多个汽包水位计常常存在较大偏差，容易酿成事故。根据新版《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定》DRZ/T 01－2004规定： 1)锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置方式，以防 止系统性故障。锅炉汽包至少应配置 1 套就地水位计、3 套差压式水位测量装置 和 2 套电极式水位测量装置。 2)应严格遵循锅炉汽包水位控制和保护独立性的原则，最大限度地减少故障风险，并 降低故障停机几率。 3)汽包水位保护和控制的测量系统至少应按三重冗余的原则设计。 4)汽包水位至少配置两种相互独立的监视仪表。 5)锅炉汽包水位控制应分别取自 3 个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号。 6)锅炉汽包水位保护应分别取自 3 个独立的电极式测量装置或差压式水位测量装置 ( 当采用 6 套配置时 ) 进行逻辑判断后的信号。当锅炉只配置 2 个电极式测量 装置时 , 汽包水位保护应取自 2 个独立的电极式测量装置以及差压式水位测量 装置进行逻辑判断后的信号。3 个独立的测量装置输出的信号应分别通过 3 个独 立的I/O模件引入 DCS 的元余控制器。 7)汽包水位测量信号应采取完善的信号判断手段，以便及时地报警和保护。 只有深刻理解上述两种锅炉汽包水位的测量原理及其误差的成因，才能清醒的指导锅炉汽包水位测量系统的设计、安装、调试和运行维护。下面就对联通管式和差压式水位计的测量原理进行分别介绍。 1.3联通管式汽包水位计测量原理 联通管式水位计结构简单 , 显示直观 , 如图 1 所示 , 它可以做成仅仅在就地显示的云母水位计 ( 包括便于观察的双色水位计 ) , 也可以采取一些远传措施 , 如在水位计中加电接点或用摄像头等构成电极式水位计或工业电视水位计等。但就其原理来说 , 都是属于联通管式测量原理。。其中云母水位计常用于连接水位电视；电接点
汽包水位计原理及正常维护
汽包水位计及正常维护 锅炉汽包水位是现代发电厂锅炉安全运行的一个非常重要的监控参数,保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。监视和调整汽包水位是运行人员的一项重要工作，如果监视调整不及时，就会影响机组安全稳定运行。水位过高、过低都会引起水汽品质的恶化甚至造成事故,不仅影响机组的经济性,更对机组安全运行构成极大威胁。 监视调整汽包水位就必须依靠汽包水位计，因此选用合适的水位计，掌握各种水位计的工作原理，保证各种水位计在不同工况下正确反映汽包实际水位，是保证汽包水位正常的前提和基础。 另外，锅炉汽包长期在高水位下运行,已成为高参数汽包锅炉普遍存在的问题。研究汽包内部实际水位与水位计显示水位差值的成因,并设法修正和消除这个差值,对于合理控制汽包水位,保证机组安全经济运行同样有着重要的现实意义。 下面结合我公司#5、6炉所选用的汽包水位计，就各种汽包水位计工作原理，运行特性等进行简要介绍。 一、汽包水位计的作用： 维持汽包水位正常是保证锅炉和汽机安全运行的重要条件之一。保证汽包水位正常的前提就是要有合格的汽包水位计，以供运行人员监视和调整汽包水位。因此，从这个意义上来讲，汽包水位计的作用有两点：一是用来指示汽包内的水位，二是用就地水位计来核实操作盘上远传水位表的准确性。为了保证汽包水位正常，一般要求至少安装两只以上水位计。 二、汽包水位计分类： 汽包水位计安监视位置可以分为就地水位计和远方（远传）水位计。就地水位计包括普通玻璃管水位计、玻璃板水位计、石英玻璃管水位计、云母水位计、磁翻板水位计等。普通玻璃管水位计很容易损坏，也不能满足现代锅炉安全运行要求，已很少使用。玻璃管水位计由于玻璃板较厚且承压面积较小，中、低压锅炉使用较多。玻璃板水位计由于耐高温碱性炉水侵蚀性能较差，而且热应力较大，容易损坏。特别是冲洗水位计时。因此玻璃管水位计使用寿命断，需要经常更换。石英玻璃管水位计由于耐碱性炉水侵蚀和温度变化的性能较好，强度高，管壁薄，热应力小，使用寿命长而且水位计较清晰，因此在中、低压锅炉中使用较广泛。云母水位计用于高压及以上锅炉。为了降低云母水位计云母片的厚度，以提高云母水位计的清晰程度，只能把云母水位计观察缝控制在3～4毫米。虽然云母水位计稳定性能好、使用寿命长，但云母的透明度较差，而且细小的氧化铁附着在它的表面，
无盲区双色水位计作业指导书
无盲区双色水位计作业指导书 1结构特点及工作原理 (2) 2主要技术参数 (4) 3安全措施 (5) 4工具及备件准备 (6) 5云母组件的技术要求 (6) 6检修工序及质量标准 (6) 7维修注意事项 (8) 8热紧 (8)
1 结构特点及工作原理 本水位计主要由表体，阀门，冲洗器，光源总成（光源箱，观察罩）及电源器组成。 本水位计观察孔在表体两条直线上，通过将观察孔交错组合消除了中间盲区。由光源发出的光通过红绿玻璃片，滤成红光，绿光，分别射向表体的观测窗，在表体的汽项部分，红光射向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收;与此同时在液相部分，由于水的折射是绿光射向正前方，红光斜射到壁上被吸收，因此在正前方观察将获得汽红，水绿；汽满全红，水满全绿的显示效果（见图2）。
（1）本水位计通过汽，水阀门与汽包汽侧，水侧相联接，形成连通体，利用连通体的原理是水位计的水位与汽包水位一致。 （2）本水位计所附带的冲洗器所产生的饱和冷凝水不仅能够实现更新水位计表体里面的水质，并且在流过云母片表面时还能起到冲刷云母片的作用，在云母片表面形成一层薄薄的水膜，阻止云母片表面结垢，使水位计始终保持清晰的观测效果。.必须定期更换水位计云母 应每半年更换一次以防止发生泄漏 即更换云母组件。
2 主要技术参数 监视方式：就地正前方目视或彩色工业电视远程监视
3安全措施 （1）严格执行《电业安全工作规程》办理热力机械工作票， 解列双色水位计，关闭双色水位计来水、来汽一次门,关闭双色水位计快关阀,开启双色水位计排污阀,确认双色水位计内部无压力时方可开始工作。 （2）云母水位计停止运行。 （3）关闭汽侧一二三次门和水侧一二三次门，打开放水门泄压。（4）清点所有专用工具齐全，检查合适，试验可靠。 （5）现场工具，零部件放置有序，拆下来的零部件必须妥善保管好并做好记号以便回装。 （6）所带的常用工具，量具应认真清点，绝不容许遗落在设备内。（7）开工前召开专题会，对各检修参加人员进行分工，并且进行安全，技术交底。
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定 A 01 备案号：0401-2004 DRZ 电力行业热工自动化标准化技术委员会标准 DRZ/T 01-2004 火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定 Code for level Measuremet System of Boiler drum in Fossil Fuel Power Plant 2004-10-20发布2004-12-20实施 电力行业热工自动化标准化技术委员会发布 前言 本标准根据电力行业热工自动化标准化委员会的安排进行编制。 本标准为电力行业热工自动化标准化技术委员会颁发的新编标准。 本标准由电力行业热工自动化标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：电力行业热工自动化标准化技术委员会标准起草工作组。 本标准主要起草人：侯子良。 本标准由电力行业热工自动化标准化委员会解释。 目次 1 适用范围 2 汽包水位测量系统的配置 3 汽包水位测量信号的补偿 4 汽包水位测量装置的安装 5 汽包水位测量和保护的运行维护 编制说明
1 适用范围 本标准规定了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统的配置、补偿、安装和运行维护的技术要求。 本标准适用于火力发电厂高压、超高压及亚临界压力的汽包锅炉。 2 汽包水位测量系统的配置 2.1 锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置方式。 锅炉汽包至少应配置1套就地水位计、3套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置。新建锅炉汽包应配置1套就地水位计、3套差压式水位测量装置和3套电极式水位测量装置或1套就地水位计、1套电极式水位测量装置和6套差压式水位测量装置。 2.2 锅炉汽包水位控制和保护应分别设置独立的控制器。在控制室，除借助DCS监视汽包水位外，至少还应设置一个独立于DCS及其电源的汽包水位后备显示仪表(或装置)。 2.3 锅炉汽包水位控制应分别取自3个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号。3个独立的差压变送器信号应分别通过3个独立的输入/输出(I/O)模件或3条独立的现场总线，引入分散控制系统(DCS)的冗余控制器。 2.4 锅炉汽包水位保护应分别取自3个独立的电极式测量装置或差压式水位测量装置(当采用6套配置时)进行逻辑判断后的信号。当锅炉只配置2个电极式测量装置时，汽包水位保护应取自2个独立的电极式测量装置以及差压式水位测量装置进行逻辑判断后的信号。3个独立的测量装置输出的信号应分别通过3个独立的I/O模件引入DCS的冗余控制器。 2.5 每个汽包水位信号补偿用的汽包压力变送器应分别独立配置。 2.6水位测量的差压变送器信号间、电极式测量装置信号间，以及差压变送器和电极式测量装置的信号间应在DCS中设置偏差报警。 2.7 对于进入DCS的汽包水位测量信号应设置包括量程范围、变化速率等坏信号检查手段。 2.8 本标准要求配置的电极式水位测量装置应是经实践证明安全可靠，能消除汽包压力影响，全程测量水位精确度高，能确保从锅炉点火起就能投入保护的产品，不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用。汽包水位测量系统的其它产品和技术也应是先进的、且有成功应用业绩和成熟的。 3 汽包水位测量信号的补偿 3 .1 差压式水位测量系统中应设计汽包压力对水位-差压转换关系影响的补偿。应精心配置补偿函数以确保在尽可能大的范围内均能保证补偿精度。 3.2 差压式水位表应充分考虑平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量的影响。 应采用参比水柱温度稳定、接近设定温度的平衡容器，或采用经实践证明有成功应用经验的参比水柱温度接近饱和温度的平衡容器。
汽包工作原理
汽包介绍 唐有文 一）汽包及相关问题Array图（1） 汽包的结构特点： 1）图（1）为汽包的内部简结构。设有中间夹层，汽水混合物于汽包两侧引入其中，防止
2) 给水的补充由两根没于水位以下沿汽包长度方向布置的管子来分配，其两头向中间收缩，以期减少给于汽包水位的波动。 3) 共194只旋风分离器分前后三排，沿汽包长度均布，以保证负荷大幅度变化使水位波动时，能有效地进行汽水分离。旋风分离器上部斜置一级百叶窗分离器，在汽包顶部布置二级百叶窗分离器。一二级百叶窗分离器进一步分离蒸汽中的水份，使进入过热器的干度达到99.9%以上。 4）汽包的两封头和下部共有四根大直径下降管，为了防止产生涡流和下降管内带汽，在下降管入口处设有防旋栅格，并控制下降管入口水速在标准允许范围内。 5) 汽包内设置了加药管，连续排污管，蒸汽取样管。 6) 如图（5）示为汽包各管布置。 二）汽包水位测量 图（3） MC : 汽包外水密度 MS ：汽包内饱和汽密度 MW ：汽包内饱和水密度 L ：汽水连通管之间的垂直距离 ΔP ：输入差压变送器的差压 1）MS和MW-MS与汽包压力基本呈线性关系；MC与环境温度有关，启炉时温升与压升影响相抵消，近似为恒值。可由图（4）示。
锅炉正常运行以就地水位计为准参照电接点水位计作监视手段。但值得注意的是：由于表计的散热原因，所显示的水位比实际水位要低。试验表明亚临界自然循环炉的差值约在50~100mm，我们的锅炉双色水位计设有温度补尝阀（左侧与#1下降管相连，右侧与#4下降管相连），这样可以减少水位读数的误差。 图（5）
3）平衡容器右二左一，取得三个ΔP，另于汽包上取得三个汽包压力值，经f(x)计算得出H 4）作为三冲量的蒸汽流量须经汽温汽压修正，一般取得调节级参数作为修正参量。作为三冲量的给水流量须经温度修正，同时给水流量应与蒸汽流量相平衡，就得加上过热器的一二级减温水流量。当于中压缸启动时，投三冲量运行时，有给水流量修正的问题，此时作为蒸汽流量需取中压缸入口与低旁入口的值，给水流量需加上高旁与再热器的减温水流量来修正。当电泵出口阀打开或负荷大于10%时，汽包水位的控制权自动切到电泵，此时电泵控制的水位是单冲量与三冲量相结合的控制；当负荷大于15%时，可以无扰地切至三冲量。但中压缸启动经阀切换后，在热态启动时，负荷可以达11%左右，用调节级参数作为蒸汽修正参量则负荷须大于11%，水位三冲量控制是精确的。 ， 图（6） 5）图（6）给出给水流量蒸汽流量扰动给汽包水位的影响，①为不考虑水面下汽泡容积变化，②为不考虑给水量与蒸发量的平衡，③为实际汽包水位变化，燃烧扰动类似蒸汽流量扰动给汽包水位的影响变化。 6）作为我们的考虑，对于水位的影响主要关注于启停中，其变化较大。通过图（6）可以分析，为什么开关旁路，冲转，并网以及燃烧加强时水位的变化有此规律，作为水位须我们有一提前思考，这一点非常重要。对于锅炉容量增加，汽包的相对水容积减少因而大容量锅炉汽包水位的变化速度是非常快的，有计算表明600MW自然循环汽包炉水位变化200mm 约6~8秒，作为手动操作若是缺少预见那是非常困难的。运行人员时刻不能疏忽的工作，我们的汽包中心线为0位，有±100mm,±200mm两挡。高位一般由热化学来确定，下限由水循环安全性来决定。通过连排或定排来控制汽包水位，本炉的定排开启受汽压5Mpa限制，若是不行则应通过燃烧率的调整。