锅炉汽包差压式水位计测量分析及改进
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施
常工作 而对于水位显示系统的误差 ， 其发生概率也 比较高 ， 很 多显示仪表如果不定期进行校验 ，其 发生误 差的几率将大大提
升 。仪 表 显 示 的数 据 如 果 不 能有 效 地 反应 锅 炉 汽 包 内部 的真 实
水位 、 不 仅影 响 锅 炉 的 正 常 运 转 ， 甚 至会 给 锅 炉 和 工 作 人 员 带 来
３ ． １ 水 位 测 量 装 置 导 致 误 差
控制 系统 的运转情况 ，从 而保证其工作正常 ，确保水位测量准
确 。而 对 于 水 位 显 示 系统 的误 差 问题 ， 就要检查显示仪器 。 找 出
任何一项测量或者计算都会存在误差 。而锅炉汽包水位测 量也不例外 ， 误差也会经常发生 ， 这 对水 位测量的数据有着较大
的影 响 ， 其 产 生 的原 因也 比较 多 。
４ ． ２ 调整水位控制和显示 系统 ， 减小误差影响 要尽可 能地 降低 锅炉汽包水位测量误差 ， 减小 其影响 。对
于水 位 控 制 系 统 的误 差 问题 ， 应 先 找 出原 因 ， 严 格 按 照 设 备 说 明 进行 调控 ， 及 时 更 换 老 化 的零 件 ， 定 期检修 ， 全 方 位 地 监 测 水 位
极 的污 垢 ． 从而保证 水位计不会 附着水珠 ； 对 于压差式水 位计 ， 要 注 意压 力 转 换 器 的 问题 ， 经 常检修和巩 固 ， 确保其 工作正常 ， 从 而 降 低 误 差 发 生 的概 率 。
锅 炉 汽 包 的 水 位 测 量 是 对 锅 炉 正 常 运 行 的 最 直 接 影 响 因 素， 也 是 控 制 锅 炉 质 量 安 全 的监 控 手 段 。 首先 ， 通 过 锅 炉 汽 包 的 水位测量 ， 可 以直 观 地 了解 锅 炉 内部 的水 量 多 少 ， 从 而 保 证 锅 炉 的 水循 环有 序进 行 。 其次 ． 汽 包 水 位 测 量 还 可 以 有 效地 保 证 锅 炉 的 蒸 汽 质量 ， 保 证 水 位 正 常 。进 而 通 过 蒸 汽 和水 分 分 离 装 置 ， 结
锅炉汽包水位测量误差分析
锅炉汽包水位测量误差分析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。
传统的测量方式有：就地双色水位计、电接点水位计、差压式水位计(单室或双室平衡容器补偿式)。
就地水位计、电接点水位计的测量误差受锅炉压力、散热情况、安装形式、实际水位的影响，很难准确计算。
因此高参数、大容量机组多以各种补偿差压水位计作为汽包水位测量的主要仪表，但这种水位计测量误差也同样受到诸多因素的影响。
本文通过分析汽包水位计的测量方式和水位测量误差的原因，并对特定工况下汽包水位的测量进行定量计算分析，提出减少水位测量误差的方法和措施。
一、就地水位计：就地水位计是安装在锅炉本位上的直读式仪表，是锅炉厂必配的基本设备，大容量机组均采用工业电视远传到集控室监视，一般都配有两套，分别安装在汽包的两端。
就地水位计有玻璃、云母和牛眼之分，工作原理都是连通管原理，连通管原理是：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。
就地水位计如图1所示。
式中：h——汽包正常水位距水侧取样的距离，mm△h——水位计中的水位与汽包中水位的差值，mmPs——饱和蒸汽密度，kg/m3Pw——饱和水密度，kg/m3Pa——水位计中水的平均密度，kg/m3Ps'——水位计中蒸汽的密度，kg/m3对就地水位计来说，汽包内的水温是对应压力下的饱和温度，饱和蒸汽通过汽侧取样孔进入水位计，水位计的环境温度远低于蒸汽温度，使蒸汽不断凝结成水，并迫使水位计中多余的水通过水侧取样管流回汽包。
从水和蒸汽的特性表可看出：在常温常压下，汽包和水位计中的水密度是相等的，从式(1)可见，水位计中的水位与汽包内的水位也是相同的，且与h值无关；随着汽压的升高，汽包中的水密度变小，蒸汽密度变大；而就地水位计因散热的影响，水位计中的水密度也变小，但变化幅度不如汽包内水的大；蒸汽密度虽也有增大，但变化幅度没汽包内的大，即Ps是不应等于Ps'的，但其影响只要保温处理的好，可忽略不计，下面的计算均是按Ps=Ps，来进行的；致使水位计中水位和汽包内水位的差值也随之增大，这一差值始终是就地水位计中水位低于汽包水位的主要因素；并且当h值改变时，水位差值也会改变。
火电厂锅炉汽包水位测量系统问题分析及改进措施
存 在汽 包水位 测量 与 真 实汽 包水 位 偏 差 问题 （ 以下 简称 ： 位测 量 问题 ） 这 是一 直 困扰 火 电机组 热 工 水 ，
测 量 与机组安 全 经 济运 行 的难题 。对 此 ， 每次 在 安 装 开始 前我们 都根 据厂 家 图纸 资料 对汽包 取样装 置 的安装 位置标 高 进 行 核对 ， 定 其标 高位 置 。在 试 确 运 阶段 ， 对汽 包 水位 测 量 进行 充 分 调 整试 验 。根 据 分 析 汽包水 位 扰 动 大 产 生 的原 因 和 自身 积 累 的经
措 施。
关 键词 ： 包水 位 ； 压 式 ； 通 管 式 ； 位 保 护 汽 差 联 水
Ａｎ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｍ ｐｒ ｖ ｍｅ ｔｍ ｅ ｓ ｅ ｏ ｗａ ｅ ｅ ｅ ｅ ｓ ｅ ｅ ｔ ａ ｙ ｉ ｎ ｉ ｏ ｅ ｎ ａ ｕｒ ｎ ｔ ｒ ｌ ｖ ｌｍ ａ ｕｒ ｍ ｎ
Ａｂｔａ ｔＴ ｋｎ ａｅ ｌｖｌ ａｕｅ ｅ ｔ ｙｔｍ ｏ ｂｉ ｒｓ ａ ｒｍ ｉ ｏ ｅ ｌ ｔ ｓ ｅｅｒｈｏｊｃ ｓ ｃ ：ａ ｉｇｗ ｔ ｅ ｍｅｓｒｍ ｎ ｓ ｆ ｏ ｅ ｅｍ ｄｕ ｐ ｗ ｒｐａ ｓａｃ ｂ － ｒ ｒｅ ｓ ｅ ｌ ｔ ｎ ｎａｒ ｅ
ｔｖ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｒ ｆｔ ｅ ｍｏｅ ｈ ｉ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｔｉ ｓａｌｔｏ ｎ ｅ ｔｅ ｐ ｒｅ ｃ ｎ ｐｏ ｒｐ ａ ｔ ｔ ｉ ａ ｉ ｅ， ａ ｅ ｎ ｙ ａ ｓｏ ｈ ｒ ｔｃ ｎ ｃ ｌｉ ｓｒ ｕ ｎ ｎ ｔｌａｉ ｎ ａ ｄ ｔｓ ｘ ｅ ｎ ｅ ｉ ｗｅ ｌｎ ，ｈｓ ｐ － ｉ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｈ ｘ ｉ ｎ ｏ ｌｍｓｉ ｔ ｒｌｖ ｌｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｉ ｓａｌ ｔｏ ｆｗａｅ ｅ ｅ ｏ ｅ ｎ ｚ ｓａ ｄ ｓｕ ｉｓ ｔ ｅ ｅ ｃ ｔ ｇ ｐｒ ｂ ｅ ｎ ｗａｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ，ｎ ｔｌａｉｎ ｏ ｔｒ ｌｖ ｌｐｒ — ｌ ｉ
炉汽包差压式水位计测量异常分析及改进
汽包差压式水位计测量分析及改进一、概况北京巴布科克-威尔科克斯有限公司制造的B&W l025/18.44M型锅炉，为亚临界参数、一次中间再热、单汽包自然循环水管式煤粉炉。
其额定蒸发量为936.5t/h，最大连续出力1004t/h;饱和蒸汽额定压力为19.53MPa，最大连续出力时为20.5MPa;过热蒸汽额定压力为18.34MPa，最大连续出力时为18.44MPa。
锅炉共安装有6台水位计，在汽包的炉后左、右侧各安装2台单室平衡容器差压式水位计、一台云母水位计;左侧差压式水位计一台用于满水测量，一台用于正常水位测量;右侧差压式水位计两台均用于正常水位测量。
炉后两侧相邻的2个汽(水)侧取样孔中心距均为17.2m，而每侧的2个汽(水)侧取样孔中心距均为380mm;汽包上所有水位计的汽侧连通管与水侧连通管分别距汽包中心线为335mm，且汽包的正常水位线(零水位线)与汽包几何中心线重合。
二、巴-威公司原设计平衡容器剖析1.结构特点巴-威公司原设计的平衡容器结构如图1。
A、B为两个等径的三通接头(320-20型)。
1、2为汽侧连通管(D28×4，长分别为252、510),3为冷凝筒(D133×16、高240)，4为水侧连通管(D28×4，长为482)，5为垂直连通管(DZ8×4，长为482)。
不难看出，它与我国目前测量汽包水位所使用的单室平衡容器在结构上存在着差异。
汽侧连通管与水侧连通管之间有一根垂直连通管与二者相连，它与水侧连通管的交点位于水侧连通管的水平段上(水侧三通接头B)，而与汽侧连通管的交点(汽侧三通接头A)低于汽侧连通管的水平段(距汽包中心线13Omm)。
其技术特性为:正常水位时平衡容器输出差压Ap0=4.23kPa，平衡容器输出最大差压△pmax=6.35kPa。
2.问题及原因分析当汽包水位在汽侧三通接头A以下变化时，平衡容器输出的差压值与汽包水位成线性关系，这与一般的单室平衡容器测量汽包水位的原理相同。
锅炉汽包差压水位计有误差原因和处理方法
锅炉汽包差压水位计有误差原因和处理方法
锅炉汽包差压水位计的误差原因主要有以下几点：
1. 仪表本身的精度问题：差压水位计的精度取决于仪表的制造工艺和材料质量。
如果仪表制造不合格或使用时间较长导致磨损等问题，都可能会产生误差。
2. 管道和连接部分的漏气：由于差压水位计是通过测量两侧管道的压力差来确定水位高度的，如果存在管道和连接部分的漏气现象，会导致压力差的变化，从而影响水位计的测量准确性。
3. 水位计管道中气体和杂质的存在：水位计管道中存在空气、气泡、杂质等会干扰压力差的测量，从而造成误差。
处理方法如下：
1. 定期校准：定期进行差压水位计的校准，以确保仪表的准确性。
校准时可使用标准仪器进行比对，并根据校准结果调整差压水位计的读数。
2. 检查管道和连接部分：定期检查差压水位计的管道和连接部分，确保没有漏气现象。
如发现漏气问题，及时修复或更换漏气组件。
3. 清洗水位计管道：定期清洗差压水位计的管道，移除其中的气体和杂质，以减少干扰。
4. 选择合适的水位计：根据实际需要选择合适的水位计，考虑其精度、稳定性、适用环境等因素，以确保测量的准确性。
总之，要保证锅炉汽包差压水位计的准确性，需要定期校准、检查管道和连接部分、清洗管道，并选择合适的水位计。
锅炉汽包水位计量误差分析及校正
通 管 式 和 差 压 式 测 量 原理 的 固 有 特 性 ， 决
图 ２ 水 位 一差 压转 换原 理 图 定 了汽 包 水 位 测 量 的 复 杂 性 ， 加 之 实 际 运
①作 者 简 介 ： 袁明根（ １ ９ ７ ３ 一） ， 工程师 ， 从事 火 电 厂技 术 、 计量、 环保、 节 能 管理 经理 和热 控 高 级 主 管 。
同样 会 造 成 两 侧 水 位 偏 差 。
１ ． ２ 锅炉汽 包水 位 动态特 性 锅 炉 汽 包 水 位 测 量 对 象动 态 特性 是指
锅 炉给水流量 。当锅 炉 负 荷 急 剧 变 化 时， 所 出现 的 “ 虚假水位” 现象 ， 而 实 际上 是
位误差 ， 锅 炉投 入运行 后 ， 随 着 时 间 的 推
内加 药 进 入蒸 汽 、 下降管带汽 ， 破 坏锅 炉 炉
尽管要 求不大干５ ｍｉ ｌ １ ） ， 定 位 时 存 在 定 水循 环而造成大面 积炉管爆破 。 因 此 锅 炉 差 （ 和 控 制到 位 ， 在 锅 炉 正 常 运 行过 程 中具 有 移 ， 会 受到 各 种 因素 的影 响 ， 如锅 炉 支 架 不
制在汽包的零水位 ， 并在 其＋５ ０ ｍｉ ｎ内 。 如 果 水 位 变 动 范 围过 大 ， 达 到 不 允 许 的 范 围
时， 应 立 即停 止 锅 炉 的 运 行 ， 以保 证 设 备 安
全。
２ 锅炉汽包水位 测量过程 中引起 的误差
分析
由于汽包水 位对 象的复 杂性 ， 以 及 联
存的 、 正常 的。
是锅炉运 行的一项重要 安全性指标 。
锅炉在 正常 的运行 过程 中 ， 汽 包 水 位
１ 锅炉汽包水位的静态和动态误 差分析
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。
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施
锅炉汽包水位测量误差分析及技术措施麻红宝;浦龙海【摘要】Dnam water level measurement is one of important monitor parameters and it can ensure boiler operation in security. Because of many reasons during operation and maintenance, the drum water level measurement systems often have been found the difference between the observed value and the actual value, which affects unit safety and operation. A biomass power plant of Huaneng Ltd in Jihn Province is investigated, the deviation situation of the drum water level measurement is surveyed, affect factor is analyzed and the technical proposal is given.%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。
由于运行及维护不当等原因，导致汽包水位测量存在测量值及实际值不符的情况，影响机组安全、稳定运行。
针对华能吉林农安生物质电厂锅炉汽包水位偏差现象，分析产生水位偏差的影响因素，提出了针对性的治理措施。
【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】3页(P38-40)【关键词】汽包水位测量;偏差分析;技术措施;锅炉;水位计【作者】麻红宝;浦龙海【作者单位】国网能源山东建设集团有限公司,济南250001;新疆建设职业技术学院,乌鲁木齐830054【正文语种】中文【中图分类】TK223.7引言本文以华能吉林农安生物电厂为例，分析锅炉汽包水位偏差现象，讨论水位偏差的影响因素，提出解决方案，力求给其他工程提供借鉴。
锅炉汽包水位测量误差的原因分析和处理措施
锅炉汽包水位测量误差的原因分析和处理措施摘要：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。
由于运行及维护不当等原因，导致汽包水位测量存在测量值及实际值不符的情况，影响机组安全、稳定运行。
关键词：锅炉；汽包水位；测量误差；原因；措施；分析1导言近些年,锅炉汽包的安全性饱受争议,也经常发生一些事故,带来较大的经济损失和人员伤亡。
因此,要全面控制好锅炉汽包的水位监测工作,确保锅炉的使用安全。
2锅炉汽包的原理锅炉汽包,也被称为锅筒。
汽包是锅炉非常重要组成部分,主要位于锅炉的顶端,由封闭头和简要的外体焊接组装而成。
在汽包内部,主要分成两个空间,即汽室和水室。
汽包的作用主要是将水蒸气进行净化,在对下降管道进行供水的同时,保证锅炉内部的正常的水循环系统。
而水循环系统主要涵盖汽包、上升管道、下降管道以及箱体。
为了保证水循环,汽包中就必须保持稳定的水位,这也就是对汽包进行水位监测的意义。
如果汽包工作出现异常,则直接影响水循环,进而影响锅炉的正常工作,甚至带来严重的安全威胁。
3锅炉汽包水位测量的作用锅炉汽包的水位测量是对锅炉正常运行的最直接影响因素,也是控制锅炉质量安全的监控手段，维持汽包水位在一定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
首先,通过锅炉汽包的水位测量,可以直观地了解锅炉内部的水量多少,从而保证锅炉的水循环有序进行。
其次,汽包水位测量还可以有效地保证锅炉的蒸汽质量,保证水位正常。
进而通过蒸汽和水分分离装置,结合有效的排污设备,形成较为高品质的蒸汽,以供需求。
如果汽包水位过高，直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，含盐量增多。
当水位高到一定程度时，蒸汽就要带水，而水中含盐浓度远比蒸汽的高，致使蒸汽品质恶化，盐类将在过热器管壁上结垢，导致过热器管被烧坏、爆破，严重时会导致汽轮机进水。
若汽包水位过低，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。
锅炉汽包水位测量装置的误差分析及改进措施
时 汽包 内的 水 位 只 是 重 力 水 位 （ 气、 水 完 全 分 离 情 况下 的水 位 ） 。 由于 水 位 容 器 向外 界 散 热 的原 因 ， 其 内部 的水温 要低 于 汽 包 内的饱 和 水 温 度 ， 致 使 水 位容 器 内的水 密度 Ｐ 要 比汽包 内的饱 和 水密 度 大 ， 即Ｐ ＞Ｐ 。 因此 ， 显示 水 位低 于汽包 重力 水位 。
定， 汽水 界 面不 明显 ， 虚假水 位 。
２ 锅 炉 汽 包水 位 测量 仪表 工 作原 理 、 误 差 分 析 和 修 正 方 法
２ ． １ 电接 点水位 计
汽 包
２ ． １ ． １ 电接 点水 位计 的工作 原理 电接 点 水位 计 属 于 连通 管 式水 位 测 量仪 表 ， 利 用 水及 水蒸 气 的 电阻率 明显不 同 的特性来 实 现水位 测量 ， 属于 一种 电阻 式水位 测 量仪表 。 ２ ． １ ． ２ 电接点水 位计 误差 原 因分析 汽包 中的 水受 汽 水 流 动 冲击 的影 响 ， 内部 存 在
图１ 电接 点 水 位 计 实 际安 装 图
图 １中 ｈ 是 机 组 运 行 时应 保 持 的正 常汽 包 水
着大量的气泡 ， 它 的平均密度设定为 Ｐ 水位 容器
内 的水 因未 受水 位 流 动 冲击 的影 响 ， 没 有 气 泡 的存
在， 因此 ， 水 位计 中水 侧密 度 只是对应 饱 和状 态下 的 密度 Ｐ ， 因为 Ｐ ｉ＜Ｐ ， 所 以水 位计 的显 示水 位 比汽 包 实 际水 位低 。 假设 汽 包 内水 中 的气 泡 已经 完 全分 离 出去 ， 此
第３ ５卷 第 ８期
２ ０ １ ３年 ８月
华 电技 术
锅护汽包差压式水位计误差分析和技术改进
锅护汽包差压式水位计误差分析和技术改进发表时间:2012-9-14 作者：王自主摘要：一、存在问题对于汽包锅炉，汽包水位是机组控制系统的重要调节参数之一，其涉及到锅炉及整个机组的安全运行。
通常，锅炉汽包水位测量采用云母双色水位计、电接点水位计、核子汽包水位计和差压式水位计等。
电接点水位计、云母双色水位计负误差很大，差压式水位计易零飘移，从而很难将这些水位计的偏差控制在30mm以内。
随着锅炉压力的升高，就地水位计（如双色云母水位计、电接点水位计）的指示值略低于汽包真实水位，表1列出了不同压力范围就地水位计的正常水位指示值与汽包实际零水位的差值△h。
另外，由于就地水位计存在不能远方传输测量数据或非连续测量的缺点，因此该测量值不能作为汽包水位控制调节的反馈信号。
差压式水位计可连续测量汽包水位和远方输出电信号，被用于锅炉汽包水位自动调节和汽包水位保护控制中，保护控制按照水位高、低保护采用独立测量的三取二的逻辑判断方式，汽包水位调节信号采用三选中值的方式对差压式水位计进行逻辑运算。
差压式水位计通过测量取样管路形成有效差压后，经过计算得到水位值。
受工况压力、温度以及取样管安装方式的影响差压式水位计测量会存在一定的误差，尤其是锅炉低负荷运行时，汽包水位的准确性相对更差。
对此，采用了改变平衡容器的结构和平衡容器外置或内置的方法解决差压式水位计测量准确性和稳定性的问题，但是其应用效果并不理想。
本文从取样系统布置和测量值计算2个方面对差压式水位计进行改进和参数整定。
二、取样管路改进差压式水位计取样布置如图1所示。
通过平衡容器，汽包汽侧的蒸汽压力可以在内部冷凝盘的作用下形成有效的水柱（等同于汽包内部的动态压力），水柱的静态压力与汽包内部水侧的动态压力比较后以差压形式输出，经过计算得出水位值。
单室与双室平衡容器（图2、图3）的区别在于双室具有正压室的接水皿，其冷凝腔室的冷凝水在汽包压力发生变化时对正压侧水柱的稳定起很好的保护作用；单室平衡容器在汽包压力发生变化时正压侧水柱会产生波动，因此稳定性较双室平衡容器差。
锅炉汽包差压水位计测量分析及补偿改进
组 目前 仍广 泛采 用差 压式 水位 测量 方法 来测 量汽
包 水位 。 漳 山发 电 ２ ０ ×３ ０ＭＷ 机组 自投产 以来 ， ２台
Ｗ ａ ｌ ｔｒｌ ｖ
山西漳 山发 电有 限责 任公 司 （ 称漳 山发 电） 简
一
左 侧 ２个 水 位 信 号 和 右 侧 １ 水 位 信 号 经 三 取 个
期工 程 ２ ０ ×３ ０Ｍｗ 机组 锅 炉 为武 汉 锅 炉 股份
二逻辑身 来驱动的。
１ 问题 的提 出
摘 要 ： 通过 一段 时 期 实地 测 量 汽 包 两端 平衡 容 器 的 温 度 ， 出 了漳 山公 司 汽 包 两 端 存 在 水 位 偏 差 的 原 因 。采 给 取 对 汽 包 两端 平衡 容 器参 比 水 柱 取 不 同平 均 温 度 进 行 补 偿 的 办 法 ， 而 减 小 了水 位 偏 差 。 从
锅 炉 汽包 水 位 测量 是 火 电 厂重 要 性 较 高 、 难
有 限 公 司 制 造 的 ｗＧＺ ０ ５ １ ． — １ ４ ／ ７ ５ １型 亚 临 界 参 数、 一次 中间再热 、 自然循 环水 管式 煤粉 炉 。其 额 定蒸 发 量 为９ ４ ８ ／ 最 大连续 出力 １０ ５ｔｈ； ２ ． ８ｔｈ， ４ ／
关键词 ： 压水位计 ； 比水柱； 偿 ； 差 参 补 水位 偏 差
中图 分 类 号 ： ＴＫ２ ３ ６ ２ ． ＋７ 文 献 标 识码 ： Ｂ
一
．
文章 编 号 ： ０ ３ ９ ７ （ ０ ６ 增 刊 卜０ ５ — ３ １ ０— １ １ ２０ ） ０９０
Ａ ｎａ ｙ ｉ ｌ ｓｓ ａｎｄ Ｃｏｍ ｐｅ ａ ｉ ｎｓ ｔｎｇ Ｃｏｒ ｅ ｔｏ ｏｒ Ｍ ｅ ｓ ｉ ｆ ｒ ｃｉ ｎ ｆ ａ ｕｒ ｎｇ ｏ Ｄ ｉｆ ｒ ｎｔａ — ｅ ｓ ｅ Ｗ ａ ｅ ｖ ｌＩ ｄｉ ａ ｏｒ ｆ ｅ ｅ ｉ ｌｐｒ ｓ ｕｒ ｔ ｒ Ｌｅ ｅ ｎ ｃ ｔ ｓｏｆ Ｂｏｉｅ ｒ ｌ ｒ Ｄ ｕｍ
大型锅炉汽包差压式水位计的改进和参数确定
3 电气信号转换及参数整定
3. 1 差压Δp2电信号 Im( 4mA～20mA) 的转换
( Im = f (Δp) ) 水位测量通过机械装置将汽包水位 Hn 转换 成差压Δp = p + - p - , 差压转换成电信号 ( 4mA ～20mA) 则由差压变送器完成 , 即由 Im = f (Δp) 函数关系式等量变换 。要建立这样的函数关系
发电设备( 2003 No. 2)
大型锅炉汽包差压式水位计的改进和参数确定
pmax = ρw (15. 3) ×0. 47 g + ρa (15. 3) ×0. 3 g - ρS(15. 3) ×0. 67 g = [ 0 . 47ρw (15. 3) + 0. 3ρa (15. 3) - 0. 67ρS(15. 3) ] g
式中 ,ρS 为饱和蒸汽密度 ,ρw 为饱和水密 度 ,ρa 为常温下冷凝水密度 。ρw ,ρa ,ρS 值与汽包 压力有关 ,可以认为 ρw ,ρa ,ρS = f ( p) , 而 L , l 根 据平衡容器结构可确定 。表 1 为一台 680t/ h 锅
炉各种压力点下的Δp 值 。
表 1 一台 680t/ h 锅炉各种压力点下的Δp 值
H = [ C ×Δp + f 1 ( p) + D ]/ f 2 ( p)
·28 ·
图 2 测量系统方框图
式中 : f 1 ( p) , f 2 ( p) 为汽包压力补偿函数 ; C 为汽包压力参考值时的 f 2 ( p) 值 ; D 为汽包压力 参考值时的 f 1 ( p) 值 。 以前述例子 , 如果选择压力参考点为 14. 6 M Pa ,参数 C 、D 整定取 14. 6M Pa 为参考点得出 : C = f 2 (14. 6) , D = f 1 (14. 6) 。 从理论上我们可以得出 H = f (Δp , p) 的函 数曲线 ,但在工程应用中根据精度要求 ,采用折线 逼近法得出函数曲线 。见图 3 实线所示 。
汽包水位变送器测量误差原因分析与对策
汽包水位变送器测量误差原因分析与对策摘要本文简要阐述了汽包水位变送器的测量原理，对汽包水位变送器测量误差产生的原因进行了详细的分析，针对这些原因在变送器安装和仪表投运时的一些注意事项及改进方法进行了说明。
关键词水位变送器测量误差安装1、引言尽管大型汽包锅炉运行已有很多年历史，但在汽包水位基本理论、测量监控技术、水位运行研究等方面，仍然有很多问题没有很好解决，这在火电厂热工测量参数中也是绝无仅有的。
目前，大多数锅炉汽包水位采用单室平衡容器压力、温度修正水位的测量方法，我们针对这方面分析引起水位变送器测量误差的原因，以及消除和减小误差的方法。
2、测量原理概述差压水位计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（测量参照量）进行比较，得到差压△P1，实现“水位－差压”变换，即将水位h转换为△P1，由差压变送器测量差压△P1，从而得出水位h。
如下图示：原理公式的导出：h =［－△P1+（ρ－ρ″）gL］／［g（ρ′－ρ″）］其中ρ为正压室水柱平均密度；ρ′为饱和水密度；ρ″为饱和汽密度；g为重力加速度；L为正压室水柱高度。
3、测量误差分析3.1泄露产生的测量误差由公式：h =［－△P1+（ρ－ρ″）gL］／［g（ρ′－ρ″）］可以看出，如果L 发生变化，将引起水位h变化。
在现场生产过程中，主要表现在排污阀门泄露，引起测量参照量L的变化，从而造成水位测量误差。
3.2取样装置安装时产生高度差引起的测量误差汽包水位一般设计都是三套，取样口分别布置在汽包两个端面。
在实际安装时，正负压侧的取样点高度都是依据汽包中心线确定。
在施工中，主要是安装单室平衡容器时产生的高度差，造成各个测量参照量L的不同，从而造成水位测量误差。
例如，同一端面的两套水位变送器，正压侧单室平衡容器高度差2mm，引起的水位误差为2mm，但是对于另一端面，由于规程规定汽包水平误差不大于5mm，这样两端比较，最大误差7mm。
差压式汽包水位测量装置测量误差分析及改进
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摘
要 ： 压 水 位 计 平 衡 容 器 内温 度 梯度 的存 在 使 平 衡 容 器 下降 管 路 水 柱 的 密 度 难 以估 算 ， 导致 汽 包水 位 差 是
测 量 误 差 产 生 的 主要 原 因之 一 。 为减 少此 误 差 的 产 生 ， 平 衡 容 器 结 构 设 计 和 安 装 两 个 主要 方 面 进 行 分 析 ， 从
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华北 电力 技 术
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差压 式 汽 包水 位 测 量 装 置测 量 误 差 分 析及 改 进
包 海林
（ 内蒙 古 大 唐 国 际托 克托 发 电有 限责 任 公 司 ， 内蒙 古托 克 托 ０ ０ ０ ） １２６
从 而推 出 ：
见间存 在很 大 的分歧 。为解 决 上 述 问题 ， 高 测 提 量 精度 和可 信度 ， 降低 汽包 水位 测 量计 算 过 程 中
锅炉汽包水位测量误差分析及对策探讨
锅炉汽包水位测量误差分析及对策探讨摘要：钢铁厂在生产期间要想获得更多经济效益，就要做好内部工艺和设备改良，尤其是在对锅炉设备进行改造时，需要对汽包水位误差问题进行重点关注。
要对导致这一问题发生的原因进行全面分析，并且制定针对性措施，对问题进行全面解决，确保锅炉设备在使用时能够发挥更好效果。
实际上锅炉设备汽包水位波动情况，会对静压产生较大影响。
在对设备进行改造时，需要明确汽包水位设计原理，并且对测量机理进行全面分析，才能制定合理解决措施。
本文就锅炉汽包水位测量误差分析及对策进行相关分析和探讨。
关键词：锅炉；汽包水位；测量误差分析；对策探讨锅炉设备在运行期间，气泡水位会受到燃烧情况影响，还会随着设备运行负荷和水流量变化而产生一定变化。
如果汽包水位过高，就会导致蒸汽品质发生变化，引发杂质累积等问题。
如果汽包水位过低，就会导致排污作业困难，还会引发管壁破裂和漏水等问题。
在对锅炉设备运行情况进行管理时，要保证汽包水位测量结果更加精确。
要根据测量结果，对现有生产形式进行适当调整，才能保证设备能够始终保持安全稳定运行状态，降低事故问题发生几率[1]。
一、锅炉气包水位测量工作原理及影响因素（一）测量原理在进行差压式水位计设备应用时，可以通过对高低压力差进行准确测量，由传感器设备将其转化为电流信号，传输到控制系统中心，实现测量水位目的。
在进行设备应用时，要通过差压和水位之间精确转换，实现测量操作[2]。
（二）影响因素在进行汽包水位测量时，导致测量误差问题出现的主要原因是，在进行汽包安装时，工作人员没有严格按照行业规范进行标准作业，导致水位测量精确性不断下降。
特别是汽包两侧中心线和水平度控制精度较低，对水位测量工作产生了较大影响。
锅炉设备在运行期间，汽包内部水源不断快速流动，在流向下降管之后，汽包内部水位会随着下降管位置差异出现测量偏差等问题。
在锅炉设备高速燃烧时，如果燃料无法充分燃烧，导致内部热量不断累积，两侧水位会随着设备内壁受热程度以及炉水循环倍率差异出现测量误差等情况。
锅炉差压式汽包水位计测量准确性优化浅析
锅炉差压式汽包水位计测量准确性优化浅析发布时间：2021-04-12T11:47:06.560Z 来源：《当代电力文化》2020年28期作者：袁子旦[导读] 简单介绍了我公司1、2号机组锅炉汽包水位测量装置的布置，袁子旦大唐华银金竹山火力发电分公司，湖南冷水江 417500摘要：简单介绍了我公司1、2号机组锅炉汽包水位测量装置的布置，汽包低偏差双色水位计测量原理，汽包差压式水位测量计算方式。
分析造成两种测量方式偏差大的原因，对各项原因进行针对性的优化处理，提高了差压式汽包水位计测量准确性，实现两种测量方式间偏差小于30mm。
为机组运行过程中对汽包水位的调整操作提供了有效依据，提高了汽包水位保护动作的可靠性。
关键词：汽包水位；差压式；双色水位计；控制逻辑；偏差Analysis on accuracy optimization of boiler differential pressure drum water level gaugeYUAN Zidan(Datang Huayin Jinzhushan Thermal Power Plan,Lengshuijiang 417500,China)Abstract: This paper briefly introduces the arrangement of drum water level measuring device of unit 1 and unit 2 of our company, the measuring principle of drum low deviation double color water level gauge, and the calculation method of drum differential pressure water level measurement. This paper analyzes the reasons for the large deviation of the two measurement methods, and optimizes the causes, improves the measurement accuracy of the differential pressure drum water level gauge, and realizes the deviation between the two measurement methods less than 30mm. It provides an effective basis for the adjustment and operation of drum water level in the process of unit operation, and improves the reliability of drum water level protection action.Key words: Drum water level; differential pressure type; two color water level gauge; control logic; deviation为满足机组运行过程中对汽包水位的监控需求，同时提高汽包水位测量的准确性，保障汽包水位保护动作的可靠性，保证机组安全稳定运行。
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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。
从上可见要全过程全范围的实现汽包各水位计之间的偏差小于30mm是不可能的。
由于汽包水位测量不准，造成汽包长期高水位运行，降低了旋风分离器的工作效率，使饱和蒸汽带水过多，增加了过热器和汽轮机的结垢，降低了机组的工作效率，加速了过热器的爆管泄漏，存在着很大的事故隐患。
内置平衡容器
H=L-ΔP/g(r’-r”)
式中，参比水柱的平均密度r等于饱和水的密度r’转换而来，L、g为常数，r’-r”是汽包压力的单值函数，ΔP是变送器测得的差压值，故此消除环境温度对参比水柱密度的影响，从而克服了这一误差。
内置式平衡容器特点：
1）、精确度高，不受汽包内水欠饱和以及外置平衡容器参比水柱温度变化的影响，从公式可以看出变送器所测得的差压值为汽段参比水柱（饱和水）和相同高度的饱和汽静压之差，这一点与以往的任何一种外置式平衡容器不同，而采用外置式平衡容器测量汽包水位不仅受平衡容器下参比水柱温度变化的影响，而且由于补偿公式是假定汽包内水是饱和状态下推算出来，而实际上汽包内的水是欠饱和的，而且随着负荷变化欠饱和度也是变化的，由此可见，采用内装平衡容器的测量精确度远比外置式平衡容器要高。
2）、由于汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向平衡容器中补充冷凝后的饱和水，因而可以保证锅炉点火不久就可投入汽包水位测量。
3、改进方案
通过对锦界国华电厂锅炉水位计调研、了解，其将原来外置的双室平衡容器改为内置式单室平衡容器，效果比原来的外置式双室平衡容器效果好.
汽包内置式平衡容器，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，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。
汽包水位内装平衡容器，它将平衡容器置于汽包内部，使平衡容器内的水和参比水柱永远处于饱和温度环境下，克服了传统单室平衡容器的参比水柱水温变化造成的测量附加误差，使差压信号更加稳定、准确、可靠，从而使汽包水位测量、调节和保护更加真实可信。
4、结束语
根据№2锅炉改造情况来看，改造后的内置式平衡容器在测量汽包水位时，能够准确的反应汽包的真实水位，提高汽包水位计的可靠性，保证汽包水位运行在合适的范围，给锅炉的安全运行提供了保障。
我公司计划在№1、3、4锅炉汽包上也安装内置式平衡容器，同时也意味着内置式平衡容器在我公司得到了广泛的使用，为汽包水位的测量开创了一条心的道路。
参考文献
[1]孙长生，刘卫国等浙江省火电厂锅炉汽包水位测量问题分析及改进[J]电力建设，2010（10）；
[2]吴京罩，周雯，高庆文等减少差压式汽包水位测量偏差的一种分析方法[J]江西电力职业技术原因2012[2]；
[3]刘卫国，黄河，孙长生等600MW机组汽包水位偏差分析及整改措施[J]电力技术，2010（11）。
作者简介：
姓名：曹宏伟，出生年月：1984年8月5日，籍贯：陕西省清涧县，学历：大学本科，职称：电气工程师，研究方向:内置式平衡容器在测量汽包水位时，能够准确的反应汽包的真实水位，提高汽包水位计的可靠性，保证汽包水位运行在合适的范围，给锅炉的安全运行提供了保障，同时内置式平衡容器得到了广泛的使用，为汽包水位的测量开创了一条心的道路。