锅炉汽包水位测量及其应用
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包水位测量与控制是锅炉系统中非常重要的一个环节。
正确的水位测量与控制可以确保锅炉的安全运行，避免水位过高或过低造成的危险。
本文将介绍锅炉汽包水位测量与控制的原理、方法和技术。
1. 原理锅炉汽包水位测量的原理是利用水位传感器或测量仪表测量锅炉内部水位的高度，从而控制水位在安全范围内。
常用的水位传感器主要有浮子型、电极型和超声波型等。
2. 测量方法（1）浮子型水位传感器：浮子型水位传感器由浮子和传感器组成，浮子随着水位的升降而浮沉，传感器通过感应浮子位置的变化来测量水位的高度。
通过传感器提供的信号，锅炉的控制系统可以控制水位的升降。
（2）电极型水位传感器：电极型水位传感器由多个电极组成，电极通过与锅炉水位接触，测量水位的高度。
通常情况下，电极根据水位的高低产生不同的电压信号，通过接线盒将信号传输给控制系统。
（3）超声波型水位传感器：超声波型水位传感器利用超声波的传播速度测量水位的高度。
传感器通过发送和接收超声波信号，并根据传播时间计算出水位的高度。
3. 控制技术水位的控制可以通过调整给水量来实现。
当水位过低时，控制系统会增加给水量；当水位过高时，控制系统会减少给水量。
为了确保锅炉水位的稳定控制，通常会使用一种叫做“三元控制”的技术。
三元控制是通过调节给水量、汽泄压力和燃料供给量来控制锅炉的水位。
4. 注意事项在进行锅炉汽包水位测量与控制时，需要注意以下几点：（1）选择合适的水位传感器，根据锅炉的特点和需求，选择适合的传感器进行测量。
（2）安装传感器时要注意正确的位置和角度，确保传感器的测量准确性。
（3）及时检修和维护传感器设备，避免传感器损坏或出现故障。
（4）定期校准传感器，确保测量的准确性和可靠性。
（5）根据实际情况进行相应调整，控制水位保持在安全范围内。
锅炉汽包水位测量与控制是锅炉系统中非常重要的一环，对于锅炉的安全运行起着至关重要的作用。
只有掌握了正确的测量方法和控制技术，才能保证水位的稳定和安全。
锅炉汽包水位的测量及差压开关的应用
降管参 加循 环 ， 蒸 汽 则 由汽包 顶 部 的管 子 引往 过 热
器， 进一 步 吸热 、 升温 ， 成 为过 热蒸 汽 （ 目前 大 多 ３ ０ ０ ＭＷ、 ６ ０ ０ Ｍ Ｗ 机 组蒸 汽温 度约 为 ５ ４ ０℃左 右 ） ， 随后 送入 蒸 汽母管 ， 送往 汽 轮机 。
ｇ ｅ ｓ，ｔ ｈ ｕ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｄ ｕ ｍ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｉｎ ｒ ｇ
中， 保证 汽 包水 位 在正 常范 围是 设 计 锅 炉汽 包水 位 控 制 系统 的重 要部 分 。对 于锅 炉 汽包水 位 的 良好控 制 是保 证 汽 水 系统 输 出稳 定温 度蒸 汽 的前 提 。
１ 锅炉汽水 系统 工作过程简 介
如图 １ 所 示 。锅 炉 的汽 水 系 统 由给 水 母 管 、 给 水调节阀、 省 煤器 、 汽包 、 下降管、 上升 管 、 过热 器 及
物 在汽 包 中分离 成水 和蒸 汽 。水 和 给水一 起进 入下
过 程 中不 可 缺 少 的 动 力 设 备 。它 是 一 种 将 燃 料 燃 烧， 使其 中的化 学能 转 变为 热能 ， 并将 此 热能 传递 给 水（ 或其 他 工质 ） ， 使 工质 变 为 具 有 一定 压 力 和 温 度 的蒸 汽 或热 水 的设 备 。它 能 根 据 外 界 负 荷 的 变化 ，
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉的汽包水位是指锅炉水的蒸汽与水的分界面高度，也是锅炉稳定可靠运行的重要参数之一。
正确地测量与控制锅炉汽包水位，既能保证锅炉的安全稳定运行，又能提高锅炉的热效率和经济性。
常用的锅炉汽包水位测量方法主要有以下几种：（1）机械式水位计机械式水位计是最早被广泛使用的一种水位测量仪器。
其原理是通过压力传感器将锅炉汽包的水压力转换为机械指针位移的方式进行水位测量。
其主要优点是结构简单，操作方便，但在测量精度和可靠性上有较大的局限性。
由于锅炉水位在燃烧过程中会受到各种因素的影响，如水位波动、气泡干扰等，因此机械式水位计容易受到误差影响，需要经常进行校准和调整。
电极式水位计是一种通过测量锅炉水位电阻的变化来进行水位测量的仪器。
其工作原理是利用锅炉水和蒸汽之间的导电性差异，通过电极将电信号传导到控制室的仪表中进行分析处理，从而实现对锅炉水位的实时监测。
电极式水位计具有响应速度快、稳定性好等特点，适用于高温高压工作环境。
但是需要定期维护，清理或更换探头以确保准确度。
超声波式水位计利用超声波在水蒸汽中传播的速度和反射的特性来进行水位测量。
其优点是可以实现无接触、高精度、高稳定性和多参数监测的目的。
超声波受到锅炉温度，压力和气体含量等因素的影响。
需要进行较多的校准工作，但是其灵活性允许安装位置的改变，是目前较为先进的水位测量仪器。
（1）开环控制开环控制是简单且直观的一种控制方式。
其原理是依靠向水泵或调节阀门等执行器不断输入调节信号，来使得锅炉水位保持在设定范围内。
但是该方式存在着控制精度低、响应时间长等缺陷，不适用于对水位要求高且需精度较高的场合。
闭环控制是一种通过反馈的方式实现对水位控制的方法。
其原理是依靠传感器对锅炉水位进行实时监测，将监测到的实际水位信号与设定水位信号进行比较并通过反馈机制来调节控制阀或泵等执行器，使得锅炉水位稳定在设定范围内。
闭环控制具有控制精度高，抗扰性强等特点，适用于锅炉水位要求精确的场合。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包水位测量与控制是保证锅炉运行安全和正常的重要环节。
正确的水位测量和控制可以有效地避免锅炉水位过高或过低，从而保护锅炉的正常运行和工作人员的安全。
在锅炉中，汽包水位是指锅炉内部的水位高度，它的高低直接影响到锅炉的正常工作。
一般来说，过高的水位会导致汽包水溢出，增加锅炉的运行压力，甚至可能造成锅炉爆炸的危险。
而过低的水位则容易引起锅炉的干燥烧坏，甚至可能损坏锅炉设备。
准确地测量和控制汽包水位对于锅炉的安全和稳定运行至关重要。
测量汽包水位可以使用多种方法，常见的有机械水位计、电容式水位计和超声波水位计等。
机械水位计是一种传统的测量方法，它通过一个玻璃管来显示水位高度。
机械水位计的优点是结构简单，使用可靠，但缺点是无法实时监测水位变化，并且受到高温、高压等因素的限制。
电容式水位计通过测量电容的变化来确定水位高度，具有较高的灵敏度和精度，可以实时监测水位变化，但成本较高。
超声波水位计则是通过发射超声波信号并测量信号的回波时间来确定水位高度，具有非接触、无污染等优点，但对环境影响较大。
控制汽包水位可以通过调节给水和排水量来实现。
一般来说，给水与排水的平衡是保持汽包水位稳定的关键。
如果水位偏高，可以增大排水量或减小给水量来调整；如果水位偏低，可以减小排水量或增大给水量来调整。
还可以通过调节汽包内部的排气阀和进水阀来控制汽包水位的变化。
在进行汽包水位测量和控制时，需要注意以下几点：应定期检查和校准水位计的准确性，确保其正常工作。
应设置安全水位，即在正常运行范围内，确保锅炉的安全。
要经常监测和记录锅炉的水位变化，并及时采取措施调整，确保锅炉水位的稳定。
锅炉水位计
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。
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
2、双色水位计投运 先开启汽、水侧一次阀。 将水位计的汽侧二次阀缓慢开启1/5圈， 再将水侧二次阀开启1/5圈，待水位正常后，汽阀、水阀交替开启， 直至全开。 如水位计阀门一次全开，保险子会将通道堵死，出现假水位而造成严 重事故。
3、双色水位计阀门内设有保险子，即钢球保护装置，投运前
此阀门处于关闭状态。如果因错误操作引起保险子堵死通道 时，应立即处理。 处理方法；立即关闭阀门，然后按上述开启阀门方法重新操 作一次。锅炉正常运行时要全开水位计的汽，水阀门，否则 保险子起不到保护作用。
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。
双色水位计的投运：
1、双色水位计解列后重新投运时，需要充分预热。 首先开启水位计排污阀，然后开 启汽侧一次阀。 再将水位计的汽侧二次阀缓慢开启1/5圈，让微弱汽流通过大约20～30 分钟左右， 使水位计本体温度相对稳定。 顺序关闭一次阀，二次阀，排污阀。
下列情况之一者，应停止水位计冲洗：
1）机组运行异常或发生事故。 2）水位计发生故障时。 3）给水系统发生异常时。 4）冲洗过程中，若发生水位计汽、水外漏，应立即停止冲 洗，必要时应进行锅炉降压或停炉，避免事故扩大或发生人 员伤害。 5）水位计冲洗操作人员应按《安规》规定着装并戴手套， 开启阀门使用大小合适的阀门扳手，不准使用套管套在扳手 上帮助开启阀门；开启阀门时应站在阀门的侧面进行操作， 并观察好退路。 6）水位计冲洗完毕后必须将各排污门关闭严密，对水位计 进行全面检查，对内漏阀门做好记录。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉中储存水溶解气体的容器，用以减轻锅炉系统中的压力变化。
汽包内的水位控制是保障锅炉正常运行的重要环节，因此需要实时测量汽包水位并进行控制。
本文将介绍锅炉汽包水位的测量原理和控制方法。
一、测量原理（一）测量方法目前常用的汽包水位测量方法主要有以下几种：1. 水位计法。
水位计法是指通过读取水位计所示的高度差来确定汽包内的水位。
水位计一般采用激光、声波、浮子等原理进行测量。
这种方法使用方便，但需要经常进行维护和校准。
2. 微波法。
微波法是利用微波射频信号与水位之间的关系来测量汽包水位。
这种方法具有高精度、不受温度、压力等因素的影响，但价格较高。
3. 压力变送器法。
压力变送器法是利用汽包内的压力和水位之间的关系来确定水位。
这种方法精度较高，但需要进行定期校准和维护。
（二）测量误差锅炉汽包水位测量误差会受到以下因素的影响：1. 测量方法。
不同的测量方法测量误差不同。
2. 测量设备。
测量设备的精度和稳定性也会影响测量误差。
3. 温度和压力变化。
锅炉操作过程中，汽包内的温度和压力都会发生变化，这些变化也会影响测量误差。
（三）安全措施为保障锅炉运行安全，需要在设计和操作时采取以下措施：1. 在汽包上方安装喷淋装置。
当水位过高时，喷淋装置可以迅速淋水降低汽包水位。
2. 安装多个水位传感器。
这样即使一个传感器出现问题，其他传感器也能够发挥作用。
3. 常规维护与检修。
定期检查、维护水位控制设备，确保其正常运转并定期检查检修控制系统。
二、水位控制方法（一）PID控制器PID控制器是目前常用的汽包水位控制器。
PID控制器通过比较设定值和反馈值之间的差异，算出控制量，并对水位进行调整，使其接近设定值。
1. 比例（P）控制。
比例控制调整量与反馈量成比例，响应速度较快。
2. 积分（I）控制。
积分控制根据反馈值和设定值之差的积累量进行调整，可以消除稳态误差。
3. 微分（D）控制。
微分控制响应速度较慢，但可有效消除过冲现象。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉系统中一个非常重要的部件，它主要起到水蒸气分离和收集的作用。
而锅炉汽包水位的测量和控制则是锅炉运行的关键环节之一，影响着锅炉的安全性、经济性和运行稳定性。
1、压力法水位测量原理压力法水位测量是锅炉汽包水位测量中最常用的方法。
其原理是根据在流体中的静力学原理，测量压力头与液位高度之间的关系来确定液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位越高，水柱所产生的压力头就越大。
为了测量水位高度，需要在锅炉汽包内外分别安装两个压力表，它们分别称为高压表和低压表。
高压表的作用是测量锅炉汽包内的蒸汽压力，而低压表则用于测量锅炉汽包内的水柱压力头。
当锅炉汽包内水位高度变化时，对应的液位高度也会改变，造成高压表和低压表的读数发生变化。
根据它们的差值可以计算出液位高度的位置。
这种方法机构简单，测量精度高，但同时还存在一些问题，如压力表的灵敏度难以保证，压力口防腐保温有难度等。
电导法水位测量是通过在锅炉汽包内部安装一对电极，利用电极与液位之间的导电性差异来测量水位高度的位置。
当电极位于液面上方时，两极之间没有导电现象；当电极位于液面下方时，电极间的导电现象则明显增加。
通过测量两极之间的电导差异，即可判断液位高度的位置。
电导法水位测量的优点是机构简单、维修方便，而且应用广泛。
唯一的缺点是电极会受到水垢、污物等物质的影响，导致测量偏差或完全失效。
超声波法水位测量是利用超声波的传播时间来测量液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位高度缩短时，超声波在空气和水之间传播的时间也会变短，从而可以推算出液面的高度。
超声波法水位测量的优点是测量范围广、抗干扰能力强。
缺点是对于非标准形状的汽包，测量精度可能会有所下降。
锅炉汽包水位控制是保证锅炉正常运行和安全的重要措施之一。
当锅炉汽包内的水位处于正常水平时，锅炉的燃烧热效率可以得到充分发挥。
但是如果水位过高或太低，锅炉的运行就会受到极大影响，甚至引发爆炸等灾难性后果。
1、锅炉汽包水位过高的原因及控制方法（1）进水量过大或汽发量过小。
差压法测量锅炉汽包水位课件
调试与校准
检查管道连接
在调试过程中，需要检查进出管道的连接处是否严密，有 无泄漏现象。如有泄漏，需重新安装或更换密封材料。
校准仪表参数
根据设备说明书的要求，对差压水位计的仪表进行校准， 确保测量准确。校准过程中需注意调整零点和量程等参数 。
测试与验证
完成校准后，需要对差压水位计进行测试和验证，以确保 其性能稳定、测量准确。测试过程中需注意观察仪表读数 的变化情况，并与实际水位进行对比。
号，以便于远程监测和控制。
差压变送器通常由测量膜片、差压传感 器、放大器和显示仪表等组成。
当两个压力传感器之间的压力差发生变 化时，测量膜片会相应变形，从而改变 差压传感器的输出信号，通过放大器将 信号放大后传输到显示仪表上，显示当
前的水位高度。
差压法测量锅炉汽包水位的优势
差压法测量精度高、稳定性好，能够实时监测汽包水位 的变化，及时发现异常情况。
封材料等。
安装步骤
03
安装传感器
连接管道与仪表
调试与校准
按照设备说明书的指引，将差压水位计的 传感器安装在汽包上。确保安装牢固，无 泄漏现象。
将差压水位计的进出管道与汽包连接，并 确保管道连接处密封良好。同时，将差压 水位计的显示仪表安装在便于观察的位置 。
在安装完成后，需要对差压水位计进行调 试和校准，以确保测量准确。具体步骤包 括检查管道连接是否严密、调整仪表参数 等。
差压变送器的精度和稳定性对整个测量系统的精度和稳定性有着重要 影响，因此需要选择高精度、高稳定性的差压变送器。
导压管路
01
导压管路是连接差压变送器和汽 包水位的管道，其作用是将汽包 水位产生的差压传递到差压变送 器中。
02
导压管路的长度、直径和材质对 整个测量系统的精度和稳定性也 有一定影响，需要合理选择和设 计。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制一、概述锅炉是工业生产中常见的一种热能设备，其作用是将化石燃料或其他类型的燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水，用于驱动机械设备或提供供热。
锅炉在运行过程中需要保持足够的水位，以确保燃烧过程的稳定性和安全性。
而汽包水位的测量与控制对于锅炉的正常运行起着至关重要的作用。
二、锅炉汽包水位的重要性锅炉汽包水位是指锅炉内部的蒸汽和液态水的分界线，它直接影响着锅炉运行的安全性和效率。
正常的水位控制可以确保锅炉内部热量的传递和热平衡，保证锅炉设备的长期稳定运行，同时也可以保证对外输出的蒸汽质量和能耗的有效控制。
1. 安全性锅炉汽包水位的过低或过高都会对锅炉的运行安全性产生严重的影响。
过低的水位容易导致锅炉爆炸的危险，而过高的水位则容易造成锅炉内部压力过大，从而影响到锅炉的正常运行。
良好的水位控制对于防止锅炉事故的发生至关重要。
2. 能效性正常的汽包水位可以保证燃烧系统和热量传递系统的正常运行，确保燃煤或其他燃料的充分燃烧，从而提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。
正常的水位控制也有利于降低锅炉设备的维护成本和延长设备的使用寿命。
1. 机械浮子式水位计机械浮子式水位计是一种比较传统的水位测量仪器，通过浮子在水位上升或下降时推动连杆传动指针进行水位的读数。
它的优点是结构简单，操作方便，但是测量精度相对较低，对水质的要求较高。
2. 电阻式水位计电阻式水位计采用电极测量水位的方式进行水位控制，其优点是测量精度高，适用范围广，但是对电极和电路的维护要求高，且受到水质影响较大。
3. 超声波水位计超声波水位计利用超声波在水中传播的原理测量水位高度，其优点是无需直接接触水位，可远程测量，且对水质的影响较小，但是安装和维护相对较为复杂。
4. 雷达水位计雷达水位计采用雷达波束测量水位高度，其优点是测量范围广，测量精度高，无需接触水位，适用于高温高压和腐蚀性较强的环境，但是成本较高，对安装环境要求严格。
以上四种方法都可以用来测量锅炉汽包水位，不同的方法适用于不同的环境和要求，使用者可以根据实际情况选择适合的水位测量仪器。
余热锅炉汽包结构及水位测量
通过图1可知，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，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 P+=PJ+320γw+(580－320)γc 式中P+——容器正压侧输出的压力 γw——容器中的介质密度（γw=γ`w） γc——环境温度下水的密度 PJ——基准杯口以上总的静压力
锅炉启动初期控制汽包水位为什么应以云母水位计和电 接点水位计为准？ 这是因为就地云母水位计是根据连通管原理直接与汽包 连通，它不需要媒介和传递，直观而可靠地指示汽包水 位。电接点水位计是根据汽和水的导电率不同的原理测 量水位，指示值不受汽包压力变化影响。而其他水位计 如差压型低置水位计由“水位、差压”转换装置等组成， 转换装置包括热套管、正压室、漏斗传压管等，在启动 初期由于正压室还未充满饱和水时，就不能正确反应汽 包内水位。所以，启动初期应以云母水位计和电接点水 位计为准，控制汽包水位。
根据公式：P=ρgh P+=P汽包+ρ3gL P-=P汽包+ρ2g（L-H）+ρ1gH P+-P-=ρ标准gΔP 即汽包液位=H-H0 = 3 2 L 标 P H 1 2 其中： ΔP为水位计测的压差，单位为毫米水柱 ρ1为汽包内饱和水的密度 ρ2为汽包内饱和蒸汽的密度 ρ3为平衡容器内水的密度 ρ标为标准大气压下水的密度 L为差压水位计上下两个取样点间的距离 H0为汽包零刻度线至下取样点的距离 因为差压水位计所传输的是差压信号，所以汽包水位需经过上述公式计算后方可得出，其中的水与蒸汽的密度可通过查表得出。
锅炉汽包水位的测量与控制
２所 示 。正常 情 况 下 ， 侧 凝 结 水 室 里 的蒸 汽 遇 汽
图 ２ 双 室平 衡 容 器 尺 寸 关 系
目前 ， 锅炉 汽 包液 位 的测量 大 多 采用 温 度 补 偿 型双 室平衡 容器 测量 原理 设计 的仪 表 。根 据 图
３ 水 位 测 量 的 压 力 补 偿
了给 水 量 。假 水位 消失 后 ， 由于蒸 汽量增 加 ， 水 送
水 ， 统 的单 冲 量 （ 包水 位 ） 传 汽 和双 冲量 （ 包 水 汽
位 和蒸 汽流 量 ） 制 系统 本 身 都 有 不 可克 服 的缺 控
陷。
对 于单 冲量 控 制 系统 ， 蒸 汽 负 荷 突 然 增 大 当 时 ， 于出现 了假 水位 ， 制器 不但 不能 开大 给 水 由 控 阀增 加 给水量 ， 而作 了关 小控 制 阀 的动作 ， 少 反 减
（ ２）
式中
ｌ
ｈ—— 水位 ， ｍ；
Ａ — — 压 差 ，ａ ｐ Ｐ；
Ｐ ， —— 饱 和水 、 和蒸 汽 的密度 ，ｇ ｍ ； Ｐ 饱 ｋ ／ ｇ—— 重 力加速 度 ，． ｍ ｓ。 ９ ８ ／
。
图 １ 双 室平 衡 容 器 的 结 构
收稿日 ２１－ － （ 期：０１ ７ ０ 修改稿） ０２
２列 出 下 式 ：
△ｐ＝ Ｐ＋一Ｐ一 （） １
冷 凝结 成 水 聚集 在变 送 器 的正 压 表管 内 ， 结 水 凝
＝ ￡一 ［ 一（ ｏ ） ｐｇ ｈ＋ ｏ ｐ ｇ ｐｇ ｈ ＋ ］一 （ ｈ ）
： ７
变换式 （ ） 得 ： １可
ｈ＝Ｌ—ｈ 。一
锅炉汽包水位的测量
锅炉汽包水位的测量1．1 锅炉汽包水位测量的重要性保持锅炉汽包水位在正常范围内是锅炉运行的一项重要的安全性指标。
由于负荷、燃烧工况及给水流量的变化，汽包水位会经常变化。
众所周知，水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶化和带水，造成受热面结盐，严重时会导致汽轮机水冲击振动、叶片损坏；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，造成炉管大面积爆破。
由于汽包水位测量和控制问题而造成的上述恶性事故的情况时有发生，严重影响火电厂运行的安全性。
锅炉运行中，我们是通过水位测量系统来监视和控制汽包水位的。
当汽包水位超出正常运行范围时，报警系统将发出报警信号，保护系统将立即采取必要的保护措施，以确保锅炉和汽轮机的安全。
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。
1．2 锅炉汽包水位测量的基本要求根据锅炉汽包水位测量的重要性和测量技术的特点，锅炉汽包水位测量系统至少应满足下列基本要求：1．准确性好众所周知，锅炉汽包水位相对主蒸汽压力、温度这类参数而言，并不是需要精确控制的参数，一般情况下，二个汽包水位测量示值偏差在30mm以内是可以接受的。
而在正常条件下保持这样的精确度不是十分困难的。
但是，由于汽包水位测量对象十分复杂，而汽包水位测量采用的联通管式或差压式测量原理，使得汽包压力和测量参比条件变化时会造成远远超出上述要求的非常大的误差。
所以长期以来，保证汽包水位测量准确性一直是摆在我们面前的一个难点和关键问题。
2．可靠性高汽包水位测量系统应从取样开始，到信号转换控制和保护回路，以及供电回路均应十分可靠。
此外，除了提高装置本身的可靠性外，还应提高系统的可靠性，包括对汽包水位测量、控制和保护系统的配置应采取严格的冗余要求，应采用两种或以上工作原理共存的配置原则；锅炉汽包水位控制和保护用的水位测量信号应采取三重冗余等。
3．维护性好锅炉汽包水位测量系统的维护应简单、维护工作量应尽可能少，而且应便于进行在线实际水位信号的保护联动试验等。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制引言：锅炉是工业和民用中常见的热能转化设备之一，主要用于产生蒸汽供给其他设备或用作采暖供热。
在锅炉的运行过程中，正确地测量和控制汽包水位非常重要，因为水位的变化会直接影响到锅炉的安全和效率。
一、锅炉汽包水位的重要性1. 安全性：正确地控制锅炉汽包水位是确保锅炉安全运行的关键之一。
如果水位过低，锅炉加热管内部的温度会急剧上升，导致管壁热应力过大，进而引发管道爆裂的危险；水位过高，则可能导致锅炉内部水与蒸汽混合，影响锅炉的工作性能，甚至产生蒸汽爆炸的风险。
及时、准确地测量和控制锅炉汽包水位对于保证锅炉的安全运行至关重要。
2. 效率性：锅炉汽包水位的测量与控制还可影响到锅炉的热效率。
水位过高时，蒸汽和烟气之间的传热效果会受到影响，导致热损失增加，湿度会随之增加，使得锅炉的热效率降低；而水位过低，则会使管壁过热，增加了烟气流动阻力，导致烟气通过的时间减少，同样造成物质传热区域减小，从而影响到锅炉的热效率。
适当地测量和控制锅炉汽包水位能够提高锅炉的热效率，减少能源浪费。
常见的锅炉汽包水位测量方法有以下几种：1. 磁翻板式水位计（磁翻板水位计）：该方法是通过磁翻板的磁力作用原理，将水位信号进行传输和显示。
当水位上涨时，浮子也随之上升，翻板也跟随上升，并通过磁铁将信号传给指示表，实现了水位的测量。
优点是结构简单，使用方便，缺点是精度相对较低，不适用于高温、高压、高精度要求的锅炉。
2. 双金属温度计：双金属温度计是一种利用金属材料的热膨胀特性进行测量的仪器。
当温度发生变化时，由于不同金属的膨胀系数不同，导致双金属片的弯曲程度发生变化，从而通过指针显示当前水位高低。
优点是结构简单，使用方便，适用于一般锅炉，但精度相对较低。
3. 电容式水位计：电容式水位计是利用物体间电容与其间隔距离成反比的关系进行测量的方法。
通过在锅炉内设置电极，根据水的导电性质以及水位与电容之间的关系，通过测量电容的变化来判断水位高低。
浅谈锅炉汽包水位的测量
２ ２２ 取 样 传 感 可 靠 性 较 差 ．．
１、 极机 械 密 封 易泄 漏 ： １电
２） 取 样 水 质 差 ， 污 染 电 极 ， 要 经 常 排 污 ； 、 易 需 ３ 对 取 样 水 质 变 化 自 适 应 性 能 差 。 锅 炉 大 小 修 后 启 动 过 程 ）、 在
中需要 调 节 』 界水 阻ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ： 临
就 会造 成 视 窗模 糊 ， 不 清 水位 ， 利 于准 确监 视 。 看 不 ２ 电 接 点 水 位 计 ．
２． 电 接 点 水 位 计 的 优 点 １
参 比 水 柱 的 平 均 温 度 进 行 修 正 （ 偿 ） 才 能 准 显 示 水 位 ｈ。 补 ，
云 母 水 位 计 存 在 严 重 测 量 负 误 差 ．特 别 在 超 高 压 、亚 』 临界 压 力
锅 炉 正 常 运 行 时 上 云 母 水 位 计 已 失 去 使 用 价 值 。这 时 它 的 显 示 不 能
单 室 平 衡 容 器 差 压 水 位 计 ， 其 原 理 是 ，将 汽 包 内 水 位 ｈ产 生 的 压 力 和 由单 室 平 衡 容 器 形 成 的 参 比 水 柱 产 生 的 压 力 进 行 比 较 。 到 得
接 点 水位 计 、 室 平衡 容 器 、 室平 衡 容 器 的 工作 原 理 与特 性 。得 出以 电接 点 水 位计 为主 ． 就 地 水位 计 为 单 双 以
参 考 ， 补 偿 后 的差 压 式水 位 计 为辅 ， 互验 证 的 汽 包水 位判 断模 式 。 以 相
【 关键 词 】 云母 水 位计 电接 点 水 位计 单 室平 衡 容 器 双 室 平衡 容 器
小 。 所 以 电 接 点 水 位 计 的 显 示 完 全 可 以作 为 手 动 停 炉 的 依 据 。 因此 ． 母 水位 计 作 为传 统 就地 水 位 计一 直 沿 用至 今 。 云
锅炉汽包水位的测量分析及校验维护
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ７ ０ ８ （０ １ ０ — ９ Ｏ １０ — ３ ９ ２ １ ）５ ７ 一 １
锅炉汽包水位 的测量分析及校验维护
姬 海 军（ 中国联合水泥集团 公司 分公司， 有限 南阳 河南镇平 ４４５） ７２０
，
我厂有 ３ ０ ｔ 及 ６ ０ ｔ 生产线各一条 ， ０ ０／ ｄ ０ ０／ ｄ 余热
由于汽 包 水 位 在安 全 生 产 中 的重 要性 ， 以 当 所
中控与现场实际水位偏差较大时要及时校验。传统 让平衡容器内的热量沿取样管传递 ， 使取样管垂直 的 校 验 方 法 是 关 闭 阀 １ 阀 ２ 打 开 冷 凝 罐 向 内加 、 ， 段 （ 比水 柱 ） 近 环境 温 度 。 当正 、 压侧 取 样 管 水 此 法操 作 上 不 方便 且 校 验 时 间长 ， 面介 绍 下 参 接 负 下 内的水温度均 为环境温度 时 ， 它的密度则是环境温 本人 在校 验 中积 累的经 验 。
发 电项 目于 ２０ 年 ９ ０８ 月投 产运 行 。该项 目配套锅 炉 共 四 台 ， 台锅 炉 的汽包 水 位 通 过两 台 Ｅ Ｈ差压 式 每 ＋ 变送 器进 行测 量 。汽 包水 位是 表征 锅炉 安全 运行 的
度是恒定 的。负压管的水柱高度则随汽包水位的变 化而变化 。这时 ， 差压可按 以下公式计算 ： 矗 ｌ ～Ｈｗ ｇ０一（ ｇＤ １ ｌ 矗一Ｈｗ ｇ 一 ）Ｐ
一
ｈ （１ ｆ， Ｈｗ１一０ ） ｇ 一Ｄ ｊ ～ （ ｌ Ｄ ～
即： 一
重要参数 ， 以汽包检测到 的水位与现场实际水位 所
一
致是保证机组正常运行的首要条件。
ｌｌ Ｊ
１ 汽包水 位 测量 原理
锅炉汽包水位的测量与保护
锅炉汽包水位的测量与保护火电厂中，锅炉汽包水位是锅炉安全运行的一个重要参数，特别是对高参数、大容量的锅炉，随时准确监视汽包水位的变化就非常重要。
一般锅炉汽包水位波动要求不超过±30mm～±50mm的范围，以防止恶性事故的发生。
比如：锅炉汽包满水事故和锅炉汽包缺水事故。
因此在锅炉上往往装有几套不同型式的水位计来监视汽包水位的变化情况，并在汽包水位越限时进行报警，更为严重时动作停炉。
锅炉汽包满水事故一般是指锅炉水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使锅炉蒸汽严重带水，使蒸汽温度急剧下降，蒸汽管道发生水冲击。
锅炉汽包缺水事故是指锅炉水位低于能够维持锅炉水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却，而发生过热爆管。
锅炉汽包满水和缺水事故严重威胁机组的安全运行，轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉的严重损坏。
锅炉水位的正常运行非常重要，《二十五项反措》8.8.5条规定：汽包锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启动。
为了保证锅炉的安全运行，《二十五项反措》明确规定锅炉无水位保护严禁启动和运行。
锅炉汽包高、低水位保护的设置、定值和延时值随锅炉型号和汽包内部设备不同而异，具体规定应由锅炉制造厂确定，各单位不得自行确定。
《二十五项反措》明确要求：锅炉汽包水位调节和水位保护的信号应采用有压力、温度补偿的差压式水位表的信号。
也就是说汽包水位保护的信号应来自差压变送器，严禁从就地(电接点)水位表上取信号。
下面简单谈谈就地水位表和差压式水位表的工作原理。
(1) 就地水位表就地水位表是按照连通器原理测量水位，在液体密度相同的条件下，连通器各支管的液位处于同一高度。
但是就地水位表因受外界环境的影响，就地水位表内水的平均温度低于汽包内的饱和温度，使就地水位表内的密度比汽包中水的密度高，从而造成就地水位表中水位低于汽包的实际水位，并且随着锅炉压力的升高，就地水位表的指示值愈低于泡包真实水位。
第五章锅炉汽包水位测量
对于火力发电厂锅炉汽包水位的测量一般采用 19点的测量筒。
15 点 ： 0 ， 15 ， 30 ， 50 ， 100 ， 。 150 ， 200 ， 250(单位：mm)
17点：0，15，30，50，100，150，200，250， 300(单位：mm)
19 点 ： 0 ， 15 ， 30 ， 50 ， 75 ， 100 ， 150 ， 200 ， 250，300(单位：mm)
电接点水位计
❖ 三、测量筒的结构
❖ 水位测量筒通过连通方式形成相应水柱高度， 该水柱的压力平衡压力容器内的被测量水位的压力。 在水位测量筒的筒壁上安装了数个电接点。
❖ 水位测量筒一般用20号钢无缝钢管制成。电接 点在水位方向上单个安装，在测量筒圆周方向，上 下电接点呈120°的布置。
❖ 相邻电接点之间的距离按统—设计，在零水位 附近电接点间距要小一些。
△P0＝Lρ1g-H0 ρ2g-(L- H0)ρsg ρs----汽包压力下饱和蒸汽的密度； ρ1----正压宽容器中水的密度； ρ2----负压管中水的密度；
当汽包水位偏离正常水位变化△H时，平衡容 器的输出为△P：
△P＝ Lρ1g-（H0＋ △H）ρ2g-【L- （H0 ＋ △H)】ρsg
△P＝ △P0－（ρ2－ρs)g△H
判断满水或缺水。
二、差压式水位计
❖ 受汽包压力和外界温度影响较大，信号便于远传， 利于集中控制操作。
❖ 三、电接点水位计
❖ 结构简单，显示直观，迟延小，受汽包工作压力影 响小，适应锅炉变参数运行，可靠性高；
❖ 电接点以一定间距安装，不能连续显示，存在“水 位盲区”；
❖ 电极容易氧化、结构，需要定期清洗和维护。
H w g ( L H )S g H 0 S 1 g ( L H 0 )S 1 g
冶金锅炉常用汽包液位计类型及应用
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（2）系统压力不足。当液压系统所供的压力无法达到重锤上
升的压力值时，重锤油缸是无法动作的。处理措施，调节向导式
溢流阀使重锤回路的压力达到上升压力值。
（3）系统液压油的流量不够：当系统的压力值已达到上升压
力值时，重锤仍然无法动作，可打开球阀使液压油直接从旁路流
的水位保持一定高度，当水位高到一定程度，蒸汽就会带水， 汽包水位信号应采用三选中值的方式进行优选。
可能引起破坏性事故。水位过低，锅炉有爆炸的危险。汽包液
（2）双室平衡容器特性。双室平衡容器是内部结构复杂、具
位计在实际运行中存在诸多因素，属于仪表中比较难处理的 有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置，结构见图 1 所示。在
和定位装置有问题时，多是因为定位不准，此时就需要重新调节
参照图 1，重锤油缸上升时，电磁线圈 a 得电，电液换向阀 重锤的导向和定位装置，使之达到正常间隙。 W13.01-12
切换至左工位，重锤油缸无法提升有以下几种情况。
— —— —— —— —— —— —— ——
（1）重锤油缸内泄。重锤提升时，有杆腔的压力大于无杆腔
会直接影响汽水分离效果，容易造成过热器和汽轮机通流部 此，在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第 8.3 条
锅炉汽包水位测量
2. 双室平衡容器
在正常水位(H0)时，差压方程： Δp0=Lρ1g-[(L-H0)ρSg+H0ρ2g]
在＋ΔH水位时，差压方程： Δp=Δp0-ΔH(ρ2-ρS)g
误差分析：
• 由于存在散热，正压室内水温由上至下逐 步降低，温度分布不易确定，ρ1不易确定。
• 负压室受到正压室散热的影响，温度分布 不易确定，ρ2不易确定。
因此，根据Δp测量水位就会产生误差。
火力发电厂关于汽包水位测量的要求
为了保证火力发电厂锅炉的安全运行，根 据《防止电力生产重大事故的二十五项重点 要求》中的“防止锅炉汽包满水和缺水事故” 的有关要求，对汽包水位的测量提出以下要 求。
1.水位测量装置的安装 • 1.１每个水位测量装置都应具有独立的取样孔。不
• 当汽包水位过高时： 一方面由于汽包内蒸汽空间高度减少，会增 加蒸汽携带的水份。
另一方面水位过高也会影响汽包内汽水分离 装置的正常工作，造成出口蒸汽中水份过多， 蒸汽品质变坏，从而极易引起过热器管壁和 汽轮机叶片沉结盐垢而使之过热，导致蒸汽 管金属强度降低而发生爆管、过热器烧坏和 汽机效率的下降。
由光源发出的光通过红、绿滤色镜片，射向 水位计本体液腔。在腔内汽相部分，红光射 向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收。而在 腔内液相部分，由于水位的折射使绿光射向 正前方，而红光斜射到壁上，因此在正前方 观察，显示汽红水绿。
三、差压式水位计
原理：将汽包水位通过平衡容器转换为差 压信号，用差压计测量出差压的大小，求 出水位的高低。 汽包水位测量广泛采用差压式水位计，其 平衡容器通常有单室平衡容器、双室平衡 容器等。
2.水位测量装置的运行和维护
• 2．1差压式水位测量装置进行温度修正所选取 的参比水柱平均温度应根据现场环境温度确定， 并且应定期根据环境温度变化对修正回路进行 设定。
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０ ４． １ ７ ４． ０ ２ ８ ０ ４ ． ２ ０
０ ｍ ｍ Ｈ ２ ０ ｌ １ ６ ０ ｍ ｍ Ｈ ２ ０ ３ ２ ０ ｍ ｍ Ｈ ２ ０ ４ ８ ０ ｍ ｍ Ｈ ￣ Ｏ ｌ ６ ４ ０ ｍ ｍ Ｈ ２ ０
水 冷壁烧 坏 ， 严 重缺水 时 还会 发生 爆管 ， 烧 干锅 等重 大事 故 。 ２汽 包水 位测 量 的原 理 ２ ． １双色 云母 水位 计 其工作 原理 是利 用光从空 气进入 蒸汽或水产 生不 同的折射 ， 使 汽水分界 面 显示成红、 绿两色的分界面。 以其直观可靠、 显示明晰（ 汽一 红、 水一 绿） ， 常作为 汽 包就地 水 位计 应用 于大 型锅 炉 ， 而且借 助于 工业 电视还 可 以实 现远 距离 监
５ ｍｍ２ 绝缘 线引入 。
室。 金 属屏 蔽 网、 金 属屏 蔽 室应与 等 电位接 地 端子 板连 接 。 ３ ） 信 号线 路线 缆应 采用带 有金属 屏 蔽层 的 线缆 或套人 金属管 的办 法进 行
敷设 。 在室外应埋地敷设进入建筑物， 在楼内一般采用金属屏蔽槽垂直敷设和
水 平敷设 方 式进 入机房 。 ４ ） 本方案 中网络、 信号设备防护方面， 依据Ｇ Ｂ ５ ０ １ ７ ４ — ９ ３ 电子计算机机 房 设 计规 范 》 、 ＹＤ／ Ｔ ５ ０ ９ ８ （ （ 通 信局 （ 站） 雷 电过 电压 保 护 工程 设 计规 范 》 、 Ｇ Ｂ ２ ８ ８ ７ — ８ ９ 《 计 算机 场地安 全要 求》 中信 号系 统雷 电及过 电压 防护要 求 。 在液 位仪 检 测仪 引 出的液 位仪 控制 线上 安装 额定 负载 电流 １ ～１ ． ５ Ａ的大功 率特 殊信 号 电涌保 护器 ， 用 于液位 仪检 测仪 信号 线路 的保护 。 在 加油 机总控 制 线上安 装精 密的控制 信号 电涌保 护器 ， 用于加 油机总控 制线路 的保 护。 通 讯系统 、 监控 系统 进线端 分 别安装 电涌保 护器 ， 用 于各 设备 雷 电保护 。
２ ． ３差 压水位 计 通过 平衡容 器建 立正压 侧水 位 ， 实 际水位 作为 负压 侧 ， 利 用差压 变送器 得
到差压 ， 而差 压 与水位 存 在一 定 的线性 关 系 ， 只要 我们 测量 出 差压就 可 以换 算出水 位值 。 ３汽包水位计的安装 ， 使用的一般要求 （ １ 诹 样管 应穿 过汽 包 内壁 隔层 ， 管 口应尽 量避 开 汽包 内水 汽工 况不 稳定 表２ 改造 后 在不 同负 荷下 差压 式 水位计 与 电接 点水 位计 的偏 差 调查 表 序号 负荷 图１ 全程 水位 平衡 容器 其 结构 如 图
４ ｍ Ａ ｌ ８ ｍ Ａ ｌ ２ ｍＡ １ ６ ｍ Ａ ｌ ２ ０ ｍＡ
可 在潜 油泵控 制 线、 潜 油泵 加油机 、 税 控加 油机 或一般 加油机 电源 配 电箱 和 营业 大 厅 电源 配 电箱 内分 别 安 装具 有 防火 功 能 的８ ／ ２ ０ “ｓ 波形 通 流 容量 ２ ０ ＫＡ的 电源 防 雷箱 ， 电源 线选 用耐 油性 能 良好 的带 塑料 护套 的Ｒ ＶＶ 型４×２ ．
视。 ２ ． ２ 电接 点水 位计
坏、 爆管 ， 以及汽轮机进水事故 ・ 水位过低 ， 则破坏了锅炉汽水自然循环， 致使
电接点 水位计是 利用汽包 内汽 、 水介质 的 电阻率 相差很 大的性质 来测量 汽 包 水位 ， 在３ ６ Ｏ ℃以下 ， 纯水 的 电阻率 小 于１ ０ ６ ｎ． Ｃ Ｍ， 蒸 汽的 电 阻率大 于 １ ０ ８ ０． Ｃ Ｍ， 由于炉 水含盐 电阻率较 纯水 低 ， 因此炉 水与 蒸汽的 电 阻率 相差 就更 大 了。 因此利 用仪 表 电压 的变化 来模 拟显 示 汽包 内水位 的变 化 。
结 柬语 汽车 加油站 作为雷 电高风 险地区 ， 应从 外部防雷 、 内部 防雷进行 考虑 ， 注 重
Ｃ． 电源 三 级 防雷【 Ｌ Ｐ Ｚ ２ 一 Ｌ Ｐ Ｚ ３ 区］ ： 根据 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ １ ２ —３ 雷 电电磁 脉冲 的 防护 第三 部分 ： 浪 涌保 护器 的要 求 ， 在Ｌ Ｐ Ｚ ２ 一 Ｌ Ｐ Ｚ ３ 区内 ， 浪涌 保护器 可将 浪涌 电压 限制到一 千多 伏 ， 防雷器 通流 容 量为（ ８ ／ ２ ０ Ｓ ） ： ≥１ ０ ＫＡ。 可在 营业 大厅 计算 机管理 设备 、 ＵＰ Ｓ 电源 、 票据打印 设备 、 加 油机数据 传输设 备及 其它精 密设备 的 电源 开关处使 用插座 式 电源 防雷
１ ２１ ０ ＭＷ
＃３ 炉 差压 水 位
一１ ０ ａ ｍ ｒ
检查 日期 电接 点水位
０ ａ ｍ ｒ Ｏ ５ ． １ ５
表 １ 汽包 水位 与 差压 式变 送器 对 应表
２ ３ ４
ｌ ８ ５ Ｍ Ｗ １ ９ ０ ＭＷ ｌ ７ ０ ＭＷ
一４ ｍ ｍ －２０ ａ ｍ ｒ －２ ５ ａ ｍ ｒ
应用 技 术
●Ｉ
锅 炉 汽 包 水 位测 量 及 其 应 用
叶海 峰
（ 下花 园发 电厂 ０ ７ ５ ３ ０ ０ ）
［ 摘 要］ 本 文主 要分 析 了各 种水 位 计测 量 原理 ， 尤其 是分 析 了影 响差压 式水 位计 测量 的 因素 ， 通 过 对２ ０ ０ ＭＷ 机组 水 位测 量 改造 实践 ， 总结水 位 计设 计 、 安 装的 经验 。 ［ 关键 词］ 汽包 水位 测量 准 确 差 压 式平 衡容 器 中图分 类号 ： Ｔ Ｇ３ ３ ３ ． ７ 文献 标识码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ２ ５ ７ — ０ ２
１汽包 水 位测 量 的意 义 锅 炉汽包 水位的 准确测量 是水位投 入保护 和 自动 的前提条 件 ， 这就 要求相 应 的汽包 水位 测量 系统 必须 准 确可靠 。 汽包水 位过 高会直 接影 响汽水 分离 的效果 ， 以致饱 和蒸 汽湿度 增大 、 甚至 带水 ， 含盐 量增 多 ， 致 使过 热器 管 壁和 汽轮 机 叶片结 垢 ， 导 致 过热器 管 壁被 烧