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。
第五章 锅炉汽包水位的测量
第三节
差压式水位计
一、水位—差压转换原理 它是静压式液位测量仪表，在汽包水位、高加 水位、除氧器水位测量中都能得到应用。 水位—差压转换装置又称平衡容器，形成恒定 的水静压力，并与被测水位形成的水静压力相互比 较，输出二者的差值。
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二、简单平衡容器
设a—P+侧水柱的密度； s—汽包内饱和蒸汽的密度； w—汽包内饱和水的密度； H—汽包水位。
液位测量
第一节 第二节 第三节 第四节
水位测量的基本知识 就地水位计 差压式水位计 电接点水位计
第一节
水位测量的基本知识
一、水位的概念 以设备或者容器的底面作为参考平面时，气体 和测量液体间的界面与参考平面间的高度。
二、锅炉汽包水位测量的意义 为水位自动调节系统提供水位信号，及时调节 过高或过低的水位，以避免蒸汽品质变坏或水循环 恶化，以免造成严重事故。
5、优缺点及适用场合 ①优点： 指示最准确，可靠性高。 ②缺点： 只能就地读取数据，不能实现信号的远传，无 法作为水位自动调节系统的输入信号。 ③适用场合： 做于电接点水位计和差压式水位计的校验仪表， 也可供巡视员现场读数，还可通过远程录像监控在 集控室内观察其读数。
二、双色水位计 在云母水位计的基础上辅以光学系统，利用光 进入蒸汽和水产生不同的折射现象，将云母水位计 的汽水两相无色显示变成红绿两色区分水与蒸汽。
第二节 就地水位计
一、云母水位计 1、结构 云母水位计是锅炉汽包一般都装设的就地显示 水位表。它是一连通器，结构简单，显示直观。
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2、工作原理 按照连通器液柱静压平衡的原理：
设 ρs —汽包内饱和蒸汽的密度；
锅炉汽包水位影响因素及控制方式
锅炉汽包水位影响因素及控制方式作者：黄剑来源：《科学与财富》2017年第30期摘要：本文分析了锅炉汽包水位影响因素及控制方式，介绍了给水量和蒸发量对汽包液位的影响，及锅炉汽包单冲量、双冲量、三冲量控制方式。
关键词：汽包；水位；控制维持汽包水位在给定范围内是保证锅护和汽轮机安全运行的必要条件，也是锅炉正常运行的主要指标之一。
水位过高，会影响汽包内汽水分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。
同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。
水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。
这些后果都是十分严重的。
随着锅炉容量的增加，水位变化速度愈来愈快，人工操作愈来愈繁重，因此对汽包水位实现自动调节提出了迫切的要求。
1.锅炉汽包液位的影响因素锅炉中常见的事故包括锅炉缺水、汽水共腾、锅炉满水、炉膛爆破、锅炉超压、二次燃烧和锅炉灭火等。
其中以锅炉缺水的事故比例最高，这些事故中大部分是由于汽包液位控制不当引起的，可见锅炉汽包液位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
现代工业飞速的发展导致用户对电的需求量越来越大，直接反映在对锅炉蒸汽流量的需求量上，锅炉内液位变化率较大，如果控制方法不当很容易造成锅炉满水或者锅炉缺水，产生严重的后果。
为了解决锅炉满水或者锅炉缺水这两种极端，就应该让汽包液位距锅炉满水或者锅炉缺水这两种极端的留有相同的裕量，即汽包液位应该控制在中线上，此时既不容易满水又不容易缺水，并且汽包液位在中线时蒸发面积最大，节省了能量，因此应选用汽包中心液位为理想的控制目标。
1.1 锅炉汽包液位的变化工业锅炉的汽包和蒸发管系中贮藏着水和蒸汽，贮藏量的多少是以被控制量液位表征的，而流入汽包的量是给水量，流出汽包的量是蒸汽量，当给水量和蒸汽量相等时，汽包液位就恒定不变。
锅炉汽包液位的选型及液位的控制
锅炉汽包液位的选型及液位的控制发表时间：2019-07-24T13:42:46.017Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：杨东波[导读] 摘要：分析了影响锅炉汽包运行的各种因素，介绍汽包水位检测的各种常规仪表、测量方法及汽包水位的三种控制方式，进而比较得出最佳的水位检测措施及控制策略。
（天津辰创环境工程科技有限责任公司天津市 300400）摘要：分析了影响锅炉汽包运行的各种因素，介绍汽包水位检测的各种常规仪表、测量方法及汽包水位的三种控制方式，进而比较得出最佳的水位检测措施及控制策略。
最后，通过实。
关键词：汽包水位；选型；三冲量；控制方式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。
水位过高，蒸汽空间缩小将会引起蒸汽带水，使蒸汽品质恶化，以致在过热器管内产生盐垢沉积，使管子过热，金属强度降低而发生爆破；满水时蒸汽大量带水，将会引起管道和汽机内产生严重的水冲击，造成设备的虽坏。
水位过低，将会引起水循环的破坏，使水冷壁管超温过热，严重缺水时，还可能造成更严重的设备损坏事故。
因此加强对水位的监视和调整至关重要。
因此汽包锅炉应至少配置两只彼此独立的就地汽包水位计和两只远传汽包水位计，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一套不同型式的水位计来监视汽包水位变化情况，并在汽包水位超限时进行报警，甚至达到连锁时动作停炉。
下面介绍几种常用汽包液位测量液位计。
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，严禁从就地水位表上取信号。
双色液位计，采用连通器原理制成，通过光学原理所显示的锅炉水汽部分都是有色的，汽呈红色，水呈绿色。
这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安装。
DRZ／T 01-2004火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定
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、汽包水位及测量系统的配置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 , 或配置 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 , 除借助分散控制系统(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 DCS 的元余控制器。
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 的元余控制器。
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向 , 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。
锅炉水位的自动控制
锅炉水位的自动控制摘要:本文介绍了锅炉汽包水位的动态特性,单冲量、双冲量、三冲量控制方案的特点及工程中需注意的问题,着重介绍了汽包三冲量控制方案。
关键词:汽包水位;动态特性;控制方案;单冲量;双冲量;三冲量引言汽包水位是锅炉运行的主要指标,是一个非常重要的被控变量,维持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件,这是因为: (1) 水位过高会影响汽包内汽水分离,饱和水蒸汽带水过多,同时过热蒸汽温度急剧下降。
该过热蒸汽作为汽轮机动力的话,将会损坏汽轮机叶片,影响运行的安全性与经济性。
(2) 水位过低,说明汽包内的水量较少,而当负荷很大时,水的汽化速度加快,则汽包内的水位变化速度亦随之加快,如不及时调节,就会使汽包内的水全部汽化,导致炉管烧坏,甚至引起爆炸。
因此,锅炉汽包水位必须严加控制。
1 汽包水位的动态特性锅炉汽水系统结构如图1 所示。
汽包水位不仅受汽包(包括循环水管) 中储水量的影响,亦受水位下汽泡容积的影响。
而水位下汽泡容积与蒸汽负荷蒸汽压力炉膛热负荷等有关。
因此,影响水位变化的因素很多,其中主要的因素是锅炉蒸发量(蒸汽流量S) 和给水流量W。
1. 1 汽包水位在给水流量作用下的动态特性,见图2 :图1 锅炉的汽水系统图2 给水流量作用下水位阶跃响应曲线上图所示是给水流量W 作用下,水位L 的阶跃响应曲线。
如果把汽包的给水看作单容量无自衡过程,水位阶跃响应曲线如上图L1 曲线。
但由于给水温度比汽包内饱和水的温度低,所以给水流量W增加后,从原有饱和水中吸收部分热量,这使得水位下汽泡容积有所减少。
当水位下汽泡容积的变化过程逐渐平衡时,水位就由于汽包中储水量的增加而逐渐上升,最后当水位下汽泡容积不再变化时,水位变化就完全反映了由于储水量的增加而逐渐上升。
因此,实际水位曲线如图中L 线。
即当给水量作阶跃变化后,汽包水位一开始不立即增加,而要呈现出一段起始惯性段。
给水温度越低,时滞τ亦越大。
1. 2 汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性,见图3 :图3 蒸汽流量作用下水位阶跃响应曲线在蒸汽流量S 扰动作用下,水位的阶跃响应曲线如图3 所示。
汽包水位控制讲1
汽包水位控制讲义一、概述作为火电厂重要的监控参数之一，汽包水位的调整对生产运行有着重要的意义。
随着机组容量的增加，单位蒸发量对应的汽包容积越来越小，影响水位波动的因素越来越多，对于大型发电机组来说，如果不能及时的调整汽包水位，在很短时间内就会造成汽包满水或缺水事故的发生。
而在运行变工况的情况下，如启动初期、并网带负荷、负荷大范围波动、RB等情况下，汽包水位都会产生波动，因此应视运行情况及时调整汽包水位以确保机组安全。
二、水位测点设臵我公司二期300MW机组锅炉采用武锅生产的亚临界参数、中间再热自然循环汽包炉。
汽包内径为1743mm，筒身直段长20m，材料为13MNNIMO54，筒体壁厚145mm，汽包内部采用环形夹层结构，设臵116个旋流式分离器，直径为292mm，分两排布臵。
汽包正常水位在汽包中心线，允许波动±50mm。
汽包装有就地双色水位表、平衡容器式水位计，还装有酸洗、充氮、热工保护、加药、连排、紧急放水、炉水取样、放气、安全阀等装臵。
汽包水位测点的设臵包括：1、就地水位计在汽包左右两侧分别装设一台双色水位计。
通过监视器远传到控制室。
工作原理采用连通管原理，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。
就地水位计一般安装如图1所示。
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，因此‘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，随着温度、压力的不断升高，水位计中水位和汽包内水位的差值也随之增大，所以，在B-MCR工况下，就地水位计中水位是低于汽包实际水位。
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。
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程1. 引言火力发电厂的锅炉汽包是重要的能源转换设备，水位的准确测量对于保证锅炉安全运行至关重要。
本技术规程旨在规范火力发电厂锅炉汽包水位测量系统的设计、安装、调试和维护，确保系统稳定可靠、准确度高。
2. 测量原理锅炉汽包水位测量一般采用压力差法或者超声波法。
压力差法利用液体静压原理，通过测量上下两个点的压力差来确定液位高度；超声波法则是利用超声波在液体中传播速度与液位高度成正比的特性进行测量。
3. 设计要求3.1 准确性要求•水位测量误差应小于等于±1mm；•在正常工作条件下，系统应能够持续稳定地提供准确的水位数据。
3.2 可靠性要求•系统应具备自动报警功能，能够及时发现并报警异常情况；•系统应具备自动校准功能，能够自动调整传感器的灵敏度。
3.3 安全性要求•系统应采用防爆、防腐蚀材料，确保在恶劣环境下仍能正常工作；•系统应具备防雷击、防静电等保护措施。
3.4 实用性要求•系统应具备良好的界面，便于操作人员监控和维护；•系统应支持数据存储和远程监控功能。
4. 设计方案4.1 传感器选择根据测量原理，压力差法可选用差压变送器作为传感器，超声波法可选用超声波液位计作为传感器。
需要根据实际情况选择合适的型号和规格。
4.2 控制系统设计控制系统应包括数据采集模块、数据处理模块、报警模块和显示模块等。
其中，数据采集模块负责从传感器中采集水位数据；数据处理模块对采集到的数据进行处理，并提供给其他模块使用；报警模块负责检测异常情况并及时发出警报；显示模块将水位数据以直观的方式展示给操作人员。
4.3 系统安装和调试系统应按照设计方案进行安装和调试。
在安装过程中，要确保传感器与锅炉汽包的连接可靠，并进行相应的防护措施；在调试过程中，要对系统进行全面检测，确保各个模块工作正常。
4.4 系统维护为确保系统的稳定性和可靠性，需要定期对系统进行维护。
维护工作包括传感器清洁、防护措施检查、数据校准等。
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。
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。
DRZT01-2004火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定
DRZT01-2004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火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定（DRZ/T 01-2004）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 锅炉汽包水位的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条独立的现场所总线，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。
锅炉汽包水位控制系统工艺流程
锅炉汽包水位控制系统工艺流程一、背景介绍锅炉是工业生产中常用的设备之一，其作用是将水加热成蒸汽，为工业生产提供动力。
在锅炉运行过程中，汽包水位的控制是非常关键的，如果水位过高或过低都会对锅炉的安全运行产生影响。
因此，锅炉汽包水位控制系统的设计和运行是非常重要的。
二、锅炉汽包水位控制系统工艺流程1. 水位计的安装在锅炉汽包中安装水位计是控制水位的前提。
水位计通常安装在汽包侧面，通过测量水位计上下两个电极之间的电阻值来判断汽包水位的高低。
2. 控制系统的设计控制系统的设计是锅炉汽包水位控制的核心。
控制系统通常由水位计、控制器、执行器三部分组成。
水位计用于测量汽包水位，将水位信号传输给控制器；控制器接收水位信号，根据设定值进行比较，计算出误差，再将误差信号传输给执行器；执行器根据误差信号控制进水阀门的开度，从而实现对汽包水位的控制。
3. 系统的调试和运行在系统安装完成后，需要进行调试和运行。
首先，需要对系统进行校准，包括水位计的校准和控制器的校准。
然后，进行系统的调试，通过调整进水阀门的开度来控制汽包水位的高低。
最后，进行系统的运行，监测汽包水位的变化，及时调整进水阀门的开度，保持水位在安全范围内。
三、实例某工厂的一台锅炉汽包水位控制系统出现故障，导致汽包水位过高，严重影响了锅炉的正常运行。
经过检查，发现是水位计的电极出现了故障，导致水位计无法正常测量汽包水位。
工程师及时更换了故障的水位计电极，并对控制系统进行了校准和调试，最终成功恢复了锅炉的正常运行。
四、总结锅炉汽包水位控制系统是保障锅炉安全运行的重要组成部分。
在设计和运行过程中，需要严格遵守相关规定和标准，确保系统的可靠性和稳定性。
同时，需要定期进行维护和检修，及时发现和排除故障，保证系统的长期有效运行。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制一、引言在锅炉系统中，锅炉汽包的水位是非常重要的参数之一，它直接关系到锅炉的安全运行和热能转换效率。
正确和准确地测量和控制锅炉汽包的水位对于安全和经济稳定地运行锅炉至关重要。
本文将探讨锅炉汽包水位的测量与控制方法。
二、锅炉汽包水位测量1. 传统机械浮球水位计传统的锅炉汽包水位计采用机械浮球原理进行测量。
浮球水位计由铜制浮球和连接浮球的浮子杆组成，浮子杆上设有水位指示标线，可以直观地显示锅炉汽包的水位。
浮球水位计具有结构简单、可靠稳定的特点，但其测量精度较低，易受到水位变动和震动的干扰，而且无法实现远程监控和自动控制。
2. 电容式水位计电容式水位计利用电容效应原理进行水位测量。
电容式水位计由外壳和两个金属电极组成，其中一个电极安装在锅炉汽包内，另一个电极安装在锅炉汽包外。
当水位上升时，电容值增大；当水位下降时，电容值减小。
通过测量电容值的变化，可以得知锅炉汽包的水位高低。
电容式水位计具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点，已经成为现代锅炉水位测量的主要方式。
3. 压力式水位计压力式水位计利用压力测量原理进行水位测量。
压力式水位计由压力传感器、水位管和水位显示装置组成。
压力传感器安装在锅炉汽包中，通过测量压力变化来得知水位的高低。
水位管用来表示锅炉汽包的水位高度，水位显示装置通过连杆和压力传感器相连，显示水位高度。
压力式水位计具有结构简单、可靠性高的特点，但由于涉及到压力测量，需要进行一定的校验和维护，比较容易受到湍流和蒸汽冲击的干扰。
三、锅炉汽包水位控制1. 过热蒸汽水平控制过热蒸汽水平控制是通过控制进入过热器的蒸汽量来实现的。
当锅炉汽包水位过低时，控制系统会调整给水阀门的开度，增加给水量，以提高锅炉汽包的水位；当锅炉汽包水位过高时，控制系统会调整给水阀门的开度，减少给水量，以降低锅炉汽包的水位。
通过这种方式，可以保持锅炉汽包的水位在正常范围内。
2. 低水位保护低水位保护是为了防止锅炉汽包的水位过低而造成干燥燃烧，引发爆炸事故。
锅炉汽包水位计的工作原理
锅炉汽包水位计的工作原理
锅炉汽包水位计是用来测量和监控锅炉汽包的水位高度的仪器。
它的工作原理基于液体的浮力和压力传感器的测量。
一般而言，锅炉汽包水位计由测量组件、显示器和控制系统组成。
测量组件通常由一个浮子和一个浮子杆组成。
当锅炉水位升高时，液体将进入锅炉汽包，并抬高浮子。
浮子上的浮子杆通过连杆与显示器和控制系统相连。
浮子杆的位置将随着水位的变化而改变。
显示器通常是一个刻度板或数字显示屏，用来显示当前的水位高度。
控制系统会根据测量到的水位高度来进行相应的控制操作，例如自动调节给水阀以保持合适的水位。
有一种常见的锅炉汽包水位计是浮子式水位计。
它使用了浮子和浮子杆的原理。
当锅炉水位升高时，浮子被抬高，浮子杆会推动指针或传感器来显示水位高度。
这种类型的水位计可以用于低压锅炉。
还有其他类型的锅炉汽包水位计，例如雷达水位计和超声波水位计。
它们使用雷达或超声波技术来测量水位高度，并将结果显示在屏幕上。
总之，锅炉汽包水位计的工作原理是通过浮力和压力传感器来测量水位高度，并将结果显示在显示器上。
控制系统可以根据测量结果采取相应的措施来确保锅炉的运行安全和高效。
锅炉汽包液位自动控制调节
锅炉汽包液位自动控制调节摘要：水位保护的作用是当汽包水位超越高限或低于低限时，迫使锅炉保护系统切换主燃料，紧急停炉，以避免发生设备损坏事故。
所以汽包液位自动调节效果必须要求准确、可靠。
关键词：锅炉汽包自动液位控制与调节1 汽包液位控制功能描述锅炉汽包液位自动调节系统的作用是使给水量适应锅炉的蒸汽量，并使汽包液位保持在一定范围内。
因此，水位是被调量，而引起水位变化的主要扰动是蒸汽流量和给水流量。
为了使汽包水位在较小范围内变化，生产上常采用蒸汽流量、给水流量为前馈信号，而已汽包液位进行反馈调节，这样组成一个前馈加反馈调节系统。
2 汽包液位调节原理锅炉汽包液位自动调节原理具体描述为：该逻辑回路属于串级调节控制系统，该系统有主调节器和副调节器。
其中主调节器主要任务是通过副调节器对水位进行校正，使水位保持在给定值，一般采用PI和PID调节。
副调节器主要是接受主调节器输出信号，还接受给水流量信号和蒸汽流量信号。
通过内回路进行蒸汽流量和给水流量的比值调节，并快速消除水侧和汽侧的扰动。
主、副调节器作用方式均为反作用。
自动调节投入前，需要对锅炉液位实测值进行一阶惯性滤波，设置测量值的高低限设定。
设定偏差处理后的数据设置偏差报警值，选择锅炉汽包液位控制模式和设定给定值变化率限制值。
在自动调节过程中，先将汽包液位自动调节投入自动，输入汽包液位设定值。
主调节器功能为主蒸汽流量作为主调节器的前馈，汽包液位设定值与实测值进行比较，差值进行偏差处理，送入PID调节器中进行偏差计算（通常只有PI）。
偏差计算值输出作为副调节器的设定值，副调节器的测量值为主给水流量，通过偏差计算值和给水流量测量值进行偏差计算，去控制主给水调节门的阀位开度，最终达到偏差为零，从而达到控制液位的目的。
当实测液位低于设定值液位时，主调输出值大于主给水流量值，PID调节器的调节指令指挥主给水调节阀增加阀门开度。
反之，主给水阀门减小阀门开度。
在该自动调节中，PID主调节器模块引入主蒸汽流量作为前馈的目的是当扰动产生和出现虚假水位时，前馈部分先进行粗调，压制住被调量较大的变化，闭环部分则进行细调校正，减小或消除偏差或者因虚假水位引起的误调。
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锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位是锅炉运行中重要的控制参数之一，其安全稳定的控制是保障锅炉正常运行的基础。
本文介绍了常用的汽包水位测量和控制方法。
1. 测量方法
1.1 机械式水位计
机械式水位计是一种简单直观的测量方法，其原理是利用水位计的示值刻度确定水位高度。
机械式水位计的结构通常包括一根垂直铜管和一个游动浮球，浮球的位置随着水位高低变化，通过连杆传动示值针的指示。
机械式水位计具有可靠性高、使用维护简便等优点，但其示值存在一定的误差，同时受到环境因素的影响，测量误差也会增大。
1.2 液位控制器
液位控制器是一种通过对汽包水位进行连续测量和控制的仪器。
其结构主要由测量元件、信号调理模块、控制单元、操作面板等组成。
测量元件通常采用电容式水位传感器、超声波水位传感器、磁翻板水位传感器等。
信号调理模块主要完成传感器信号的放大和滤波等处理。
控制单元负责对信号进行分析和判断，并根据设定的水位值执行相应的控制动作。
液位控制器的显示精度高、灵敏度快、控制范围广等优势，在燃煤锅炉、燃气锅炉等应用中得到广泛的应用。
2.1 传统PID控制
传统的PID控制器应用较为广泛，在汽包水位控制中也常用该方法进行控制。
PID控制器是一种基于目标值与实际值之间误差的反馈控制方法，可以实现控制量的自动调节。
PID控制器由比例项、积分项、微分项三部分组成，根据错误的大小、变化和累积值对控制量进行调节。
通过调节比例、积分、微分参数，可以实现对汽包水位的精确控制。
2.2 模糊控制
模糊控制是一种可以应用于非线性及模糊的控制场合的控制方法，其原理是通过建立模糊逻辑规则进行推理和决策。
在汽包水位控制中，可以利用模糊控制方法对复杂的非线性系统进行控制。
模糊控制的优点在于它可以处理复杂的物理过程，不需要准确的数学模型，同时也能够处理测量信号噪声等因素的影响，使得控制效果更稳定可靠。
但是，其参数设计较为复杂，需要进行试探和测试。
3. 总结
汽包水位的测量与控制是锅炉生产过程中非常重要的一环，其稳定性和精度对锅炉的安全性和经济性有着重要的影响。
机械式水位计和液位控制器是两种常见的汽包水位测量方法，传统PID控制和模糊控制则是常见的控制方法。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的测量和控制方案，以保证锅炉的正常稳定运行。