双室平衡容器在汽包液位测量中的应用

双室平衡容器在汽包液位测量中的应用
汽包液位作为锅炉运行的一个极其重要的监控参数，它的准确度直接影响锅炉的正常运转。

本文介绍一种测量汽包液位的装置即双室平衡容器，通过一个实例剖析它的组成结构、工作原理。

根据它的特性，调试与其匹配的差压变送器，对生产中的一些常见故障进行分析，并提出解决方案，为企业的安全生产提供了一份保障。

关键字：汽包液位双室平衡容器变送器的调试故障分析
1、边燕梅（1980-），女，汉族，山西人，大学，山西公信安全技术有限公司，助理工程师，从事卫生评价与检测。

2、刘瑞英（1981-），女，汉族，山东人，研究生，山西电力职业技术学院，讲师。

1.引言
锅炉是化工生产中重要的动力设备，汽包液位是锅炉运行中的一个重要监控参数，它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系。

锅炉运行中，通过锅炉汽包水位测量系统来监视和控制汽包水位。

汽包水位过高会直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，容易造成过热器和汽轮机通流部分结垢，引起过热器爆管，机组热效率降低，当水位高到一定程度，蒸汽就要带水，可能引起破坏性事故；水位过低会造成锅炉水循环的破坏，影响省煤器运行，容易使水全部汽化烧坏锅炉甚至爆炸。

这就要求汽包液位在一定范围内，适应各种工况的运行。

因此，锅炉汽包水位测量系统是机组安全运行的极端重要的系统。

2.双室平衡容器的简介及工作原理
利用双室平衡容器测量汽包液位是目前一种比较理想的测量手段。

它的工作原理到底是什么呢，我们通过一个例子进行详细介绍。

下面的结构示意图为山西福龙煤化有限公司10万吨/年甲醇工程中，锅炉房工段中测量汽包液位使用的就是双室平衡容器。

2.1.简介
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。

主要结构如图1所示：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。

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。

2.2工作原理
通过前面的介绍可以知道，凝汽室、基准杯及其底部位于容器内部的导压管中的介质温度与汽包中的介质温度是相等的。

故而不难得到容器所输出的差压。

通过图1可知，平衡容器正压侧输出的压力等于基准杯口所在水平面以上总的静压力PJ，加上基准杯口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。

因此
平衡容器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，即
3.运行前的准备
3.1变送器迁移
当液位为零时，作用在液位变送器上的差压不为零时，则需要进行零点迁移，零点迁移的母的就是让变送器的输出与被测液位相对应。

当零点液位的差压为负值时，则需要零点负迁移；反之，为正时，则需要正迁移。

差压变送器与双室平衡容器连接方式如图3，平衡容器的正压接变送器负压，平衡容器的负压接变送器的正压。

由上述的计算得出，液位为0时，对应的差压为-3.5Kpa，液位为350mm时，对应的压差为0。

由此得出，变送器的量程为：0-（- 3.5KPa）=3.5KPa
所以，在安装变送器前，先进行零点及量程的调节，具体步骤为：
1）关闭平衡阀，打开正负压阀，正压室通大气，给负压室连接输入信号，压力加至3.5KPa，调整变送器的零点旋钮，使其输出为4mA；
2）负压室不加压，打开平衡阀，调整变送器量程旋钮，直到输出电流为20mA；
3）中间的三个刻度25%，50%，75%，按等刻度校验，使其输入与输出的关系见下表：
3.2.双室平衡器中导压管的注水
运行前为了把正负压室及其导压管中得气体排出，达到正常的运行条件，要给双室平衡容器中灌水，具体步骤为：
1、关闭
2、
3、
4、
5、11，打开
6、
7、8，松开9、10；
2、拧开注水螺钉1，向容器中灌水；
3、当水连续不断从9、10流出时，拧紧9、10，继续灌水；
4、当平衡容器内灌满水后，拧紧1，打开2、3，11，结束。

4.故障分析
1）现象：液位一直显示为零。

原因：变送器零点未作负迁移。

2）现象：液位一直显示为满量程。

原因：变送器正负压与平衡容器接反。

3）液位偏高
原因：1.双室平衡器发生泄漏，如注水口未拧紧。

2.导压管中气体未排干净。

解决方法：1.仔细检查平衡容器以及阀门是否有漏点。

2.打开变送器的排污螺钉，直到有水不断流出后，拧紧螺钉。

4）液位偏低。

原因：1.平衡容器器未保温，容器内的温度小于汽包中得温度。

2.导压管中气体未排干净。

解决方案：1.对平衡容器进行合理保温。

2. 打开变送器的排污螺钉，直到有水不断流出后，拧紧螺钉。

5.结束语
以上我们简述了双室平衡容器的基本原理、变送器的迁移，测量回路故障的诊断。

在以后的对处理故障时应通过周密细致的观察、分析，确定故障的大体位置及解决步骤，为以后的安装以及维修奠定了基础。

参考文献
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