锅炉双室平衡容器测汽包水位原理
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用【摘要】双室平衡容器在汽包水位测量方面有着重要的应用，本文着重讲述了双室平衡容器的工作原理、结构组成以及工作过程中的差压计算方法，并且对双室平衡容器进行了仿真分析，阐述了温度和压力对汽包水位测量结果的影响。
文章最后一部分对双室平衡容器汽包水位测量的补偿系统的建立步骤进行了说明，补偿系统的建立可以减小测量过程中由运行参数变化而引起的误差，使得汽包水位测量的结果更加准确。
【关键词】双室平衡容器；水位测量；补偿系统0 前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，因此水汽包水位的测量非常重要，在实际的生产中，对汽包水位的测量常采用的装置为双室平衡容器装置。
但在实际的测量中，由于外界环境条件的变化容易导致汽包水位测量结果出现一定的偏差，因此，需要建立补偿系统来消除这些干扰。
1 双室平衡容器工作原理1.1 双室平衡容器结构双室平衡容器是一种具有补偿功能的气包水位测量装置，这种装置的结构较多，主要有凝气室、基准杯、溢流室、连通器等结构构成。
整个双室平衡容器分成两个部分，划分界限为基准杯上方的圆形漏斗结构，其工作原理与单室平衡容器不同，因此称为为双室平衡容器。
凝气室是双室平衡容器中重要的一个部分，在凝气室中来自汽包的饱和水蒸汽凝结成水，并且在这个过程中释放一些热量，饱和的凝结水供给到基准杯结构中以及用于以后的各个运行环节。
基准杯的作用主要是收集和贮存，在凝气室中凝结的饱和水进入基准杯中，并且凝结水所产生的压力被基准杯导出双室平衡容器，并将压力信号传至差压测量仪器中，这个压力称为差压变送器的正压侧。
需要注意的是，双室平衡容器的基准杯的容积是有限的，如果饱和凝结水充满基准杯时，过量的水会流入溢流室中。
在双室平衡容器中，基准杯的位置和高度是固定的，所以称为基准杯。
溢流室在双室平衡容器中所占的空间最大，溢流室的主要功能就是收集由基准杯中溢流出来的饱和凝结水，并且利用一定的管道将这些多余的凝结水排出双室平衡容器，排入到锅炉下降管。
(完整版)锅炉汽包水位测量原理的介绍
二、双室平衡容器
▪ 双室平衡容器 (简单双室平衡容器) 的结构如图 2所示 。
▪ 双室平衡容器的正压侧与单室平衡容器一样 ,维 持恒定水柱高度 ,负压侧置于平衡容器内 ,上部 比正压管下缘高 10 mm 左右 ,下部与汽包的水 室相连通 ,其水柱高度随着汽包水位的变化而变 化 。双室平衡容器的优点是内外 2 根管内水的 温度比较接近 ,减少了采用单室平衡容器因正负 压取样管内水的密度不同所引起的测量误差 ,但 是 ,由于平衡容器内的温度远远低于汽包内的温 度 ,故负压管内的水位比汽包实际水位偏低 ,因 而产生测量误差 。当汽压和平衡容器环境温度 变化时 ,此误差是个变数 。双室平衡容器的水 位测量关系式与单室平衡容器相同 。
▪ 由此可见，锅炉汽包水位的控制是十分重要的。
第二章 汽包水位的测量方式
火力发电厂中在汽包水位的测量中经常采 用的方法为双色水位计、差压式水位计以及电 接点水位计。其中双色水位计用到就地显示， 利用工业电视技术在主控实现监视；差压式水 位计最为常用，作为水位调节的被调参数；因 为电接点式水位计在汽包水位的测量中用的较 少，本章着重介绍双色水位计和差压式水位计。
输出的差压Δp 比较稳定 ,测量较准确 ; 当汽压 下降时 (即使此时的水位保持不变 , 正压侧压 力 ( p+) 变化不大) , 负压侧的压力( p-) 将显著
增大 ,致使平衡容器输出差压减小 ,水位表指 示偏高 。
▪ 由图 1 可以得到水位测量关系式 :
▪ Δp = p + - p(1)
= L (ρc- ρs) g - H (ρw-
ρs) g
▪或
H ≤L (ρc- ρs) g – ΔＰ≥ (ρw- ρs) g(2)
▪
图 1 和式 ,kg/m3;
双室平衡容器汽包水位计算
锅炉汽包水位补偿(双室室平衡容器)
一、测量原理：炉汽包水位测量原理图如图2所示。
差压式水位表和汽包水位之间的关系如下所示：
ΔP=[(A-h))*ρa+(H-（A－h)*ρw]-[(A-h)*ρs+(H-(A-h))*ρw] =(A-h)*(ρa-ρs) (1)
式中：H………水侧取样孔与平衡容器的距离，mm;
A………平衡容器与汽包正常水位的距离，mm;
h………汽包水位偏离正常水位的值，mm;
ΔP………对应汽包水位的差压值，mmH2O;
ρs………饱和蒸汽的密度，kg*103=/m3;
ρw………饱和水的密度，kg*103=/m3;
ρa………参比水柱的密度，kg*103=/m3;
上式中，H、A和B都是常数；ρw、ρs是汽压的函数，在特定汽压下均为定值；平衡容器内汽水的密度ρa与其散热条件和环境温度有关。
在锅炉启动过程中，水温略有升高，压力也同时升高，这两方面的变化对ρa的影响基本上抵消，可以近似认为ρa是恒值。
根据（1）有如下：
h = A-ΔP *(ρa-ρs) (2)
令F1(X)=(ρa-ρs)
二、补偿逻辑框图：
三、F1(X)参数表：。
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法【摘要】本文以实践为基础，重点剖析了双室平衡容器的工作原理与特性，以及产生测量偏差的原因，同时指出了应用中的修正方法。
【关键词】汽包水位；双室平衡容器；偏差；修正方法0.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，我厂常用的测量方式有电接点式、差压式。
其中双室平衡容器是差压式测量的关键设备。
一个汽包往往有多个水位测量系统。
但在使用过程中发现它们之间的测量结果并不一致，有时相差很大，造成操作人员无所适从，严重时影响锅炉的安全运行。
为了查清原因首先介绍它的工作原理。
1.双室平衡容器的工作原理1.1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。
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，故称为双室平衡容器[1]。
为便于介绍，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，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
1.2凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
1.3基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的负压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
1.4溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
1.5连通器倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的正压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的正压侧，与负压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
双室平衡容器地工作原理
3.双室平衡容器的工作原理3.1.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。
它的主要结构如图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，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。
为便于介绍，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，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3.3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
3.4.溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
3.5.连通器倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
它之所以被做成倒T字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。
3.6.差压的计算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，即γw=γ`w，γs=γ`s。
故而不难得到容器所输出的差压。
本文以东方锅炉厂DG670-13.73-8A型锅炉所采用的测量范围为±300mm双室平衡容器为例加以介绍（如图1所示）。
10.24-平衡容器水位测量原理.解析
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结论： （1）平衡容器的结构一定、密闭容器内压力一定及 ρ 1一定 的条件下，平衡容器的输出差压△P与容器水位H成线性关 系。 （2）密闭容器水位 H越高，平衡容器输出差压△P越小。
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3、一般单、双室平衡容器的存在的问题
1.存在的问题
（1）由于平衡容器的向外散热，凝汽室内凝结水温度由上至 下逐步降低，且温度分布不易确定，因此ρ 1很难确定。而且 当平衡容器的环境温度降低时，ρ 1会增大，使输出差压增大， 引起水位计指示下降，出现负误差。 （2）密闭容器内压力变化时，会引起ρ 1、ρ '、ρ "发生变化， 引起误差。 （3）差压式液位计中，双室平衡容器机械的部分补偿了压力 对水位测量的影响，在零水位及额定工况下较准确，当偏离 零水位或额定压力时，往往出现过补偿和欠补偿。所以双室 一般用来测小型锅炉的汽包液位或者本身压力变化不大的容 器。单室的平衡容器用来测量大型锅炉的汽包液位或者本身 2018/10/6 10 宁夏枣泉发电有限公司8月份技术交流 压力变化很大的容器。
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单室平衡容器
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双室平衡容器
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3.工作原理
通过测量平衡器中的静压力与容器中实际水位的静压力 （随水位升降而变化）的差压值，再通过差压变送器将差压 值转变成电流信号传输到DCS进行水位监视。 （ 1 ）正压管是从平衡容器中引出，负压管是从密闭容器 水侧连通管中引出。 （2）对于单室平衡容器，其水面高度L是一定的，当水面 要增高时，水便通过汽侧连通管溢流入密闭容器；要降低时， 由蒸汽冷凝水来补充。因此当平衡容器中的水密度一定时， 正压管压力为定值，负压管与密闭容器连通的，输出压力的 变化反映了容器内水位的变化。对于双室平衡容器，其水面 高度L也是一定的，当水面增高时，其水是通过基准杯溢流至 溢流室；当降低时，基准杯内的水由凝汽室内蒸汽冷凝补充。
浅议双室平衡容器的原理、构造及安装
浅议双室平衡容器的原理、构造及安装杜罡（莱阳市热电厂山东烟台265202）1 前言锅炉锅筒水位是影响锅炉运行安全的重要参数之一。
平衡容器与水位指示器或差压变送器配套使用，在锅炉启动、停炉过程及正常运行情况下反映锅筒内质量水位。
平衡容器是一种具有一定自我补偿能力的锅筒水位测量装置（如图所示）。
2 工作原理及构造基准杯的上方有一个圆环形漏斗，将整个容器分隔成上、下两部分。
为了区别单室平衡容器，故而称之为双室平衡容器。
2.1 凝汽室理想状态下，来自锅筒的饱和蒸汽经过这里被释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯。
2.2 基准杯收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压变送器的正压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出基本杯流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称之为基准杯。
2.3 溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉的下降管中。
在流动中为整个容器进行加热和蓄热，确保容器与锅筒中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的带动作用，溢流室中基本上没有积水或少量积水。
2.4 连通器“┤”型连通器，其水平部分一端接入锅筒，下端接入差压变送器的负压侧。
它的主要作用是将锅筒中动态的水位产生的压力传递给差压变送器的负压侧，与正压侧的压力比较，可得知锅筒中的水位。
采用“┤”形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到锅筒之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与锅筒中的温度很可能不一致，使其中的液位与锅筒的液位不同，但是由于流体的自平衡作用，对使锅筒中水位的测量影响很小。
由以上可知，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，加上基准杯口至水侧入口器水平轴线之间的凝结水压力。
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锅筒中汽水分界面之间的饱和蒸汽产生的压力，再加上锅筒中汽水分界面至水侧入口管水平轴线之间饱和水产生的压力。
锅炉差压液位计原理
锅炉差压液位计原理
锅炉差压液位计的原理是将水位的高、低信号转换为差压信号实现测量。
具体来说，平衡容器是测量装置的感受部件，分为单室与双室两种。
以单室平容衡器的工作原理为例，由于汽包内的饱和蒸汽在冷凝筒内不断散热凝结，筒内液面总是保持恒定，所以正压管内的水柱高度是恒定的。
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：ΔP = Pw - Pz = gρH w - gρH z = gρ(H w - H z) = gρΔH，式中ΔP为差压；Pw 为正压管压力；Pz为负压管压力；g为重力加速度；ρ为水的密度；H w 为冷凝筒中水的液面高度；H z为汽包中水的液面高度；ΔH为汽包重力水位。
传感器部分包括弹性敏感元件、压电晶体和磁钢等部分。
这些元件用于测量压力或液面高度值，并将这些物理量转换为电信号。
转换器部分则将传感器部分输出的电信号进行运算处理，并将结果输出给指示器或控制系统。
例如，电机通过减速机构使电机轴上的齿轮转动，带动磁钢旋转并输出相应的信号给转换器电路进行运算处理。
输出继电器接在变送器上指示被测介质的压力或液面高度值。
总之，锅炉差压液位计通过测量水位差来反映锅炉内部液位的情况，并通过传感器和转换器将测量结果输出给控制系统或指示器，实现锅炉液位的实时监测和控制。
锅炉汽包水位的原理分析
锅炉汽包水位的原理分析0 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]。
1 几种水位测量仪表的应用介绍1.1 双色水位计双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理中水汽两种介质的折射率不同而显示出锅炉水汽颜色的不同，汽红水绿。
这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安置。
直接观测水位，汽满呈现红色，水满呈现绿色。
随水位变化自动而连续。
在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。
1.2 电接点式水位计利用饱和蒸汽与蒸汽凝结水的电导率的差异，将非电量的锅炉水位转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位。
电接点式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，可用于锅炉启停及参数运行中。
电接点式水位计离汽包很近，电极至二次仪表全部是电气信号传递，所以这种仪表延迟小，误差小，不需要进行误差计算和调整，使得仪表的检修与校验大为简化[3]。
1.3 差压式水位计差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压，用引压管将差压信号送至差压计，由差压计显示汽包水位。
经过发展现在采用智能式差压变送器来测量汽包水位，特别计算机控制技术的引入，从技术性能、安全性、可靠性都有了极大的提高，现在亚临界锅炉均采用差压式水位计作为汽包水位测量的主要手段，并作为汽包水位控制、保护信号用。
新型双室平衡容器在汽包水位测量中的应用
新型双室平衡容器在汽包水位测量中的应用王 宝 陈 骏广东省宝钢特钢韶关有限公司轧钢分厂摘要：汽包水位测量是汽包锅炉运行控制中的重要参数，双室平衡容器具有结构简单、运行稳定、价格较低等优势，具有一定的补偿能力，在汽包水位测量中一直被广范采用。
若对双室平衡容器及其测量原理与补偿等方面缺乏充分了解，会在测量过程中产生较大误差，甚至造成严重后果。
由于测量结果受汽包温度、压力及环境温度影响较大，为了消除运行参数变化对测量的影响，更准确地测量汽包水位，引入了一种动态补偿方法。
下面文中将会对相关内容进行阐述，仅供参考。
关键词：汽包水位测量；双室平衡容器；应用锅炉汽包水位不仅关系到所产生蒸汽的质量，同时也是确保生产安全的重要参数。
在工作过程中，采用双室平衡容器测量汽包液位，是因为饱和蒸汽在凝汽室中凝结释放热量，对其中正压补偿管和负压管温度进行补偿，并且平衡容器充分保温，减少了热量损失，由于正确地选择了正压补偿管的高度，在汽包水位一定时，无论汽包内的压力如何变化，正压补偿管的压力与负压管的压力变化值均相等，因而双室平衡容器输出的差压不变。
但是传统双室平衡容器的正压侧先于负压侧引出平衡容器，造成正负引压管路在全量程测量范围内温度不一致，从而产生一定的测量误差。
1 双室平衡容器双室平衡容器是具有一定自我补偿能力、结构简单的汽包水位测量装置，如图1所示。
在基准杯上方有一个环形漏斗将平衡容器分割成两部分，故称双室平衡容器。
1.1 工作原理正压头连接导管将来自汽包的饱和蒸汽引入平衡容器并释放汽化潜热，凝结成饱和水，由导流盘引入基准杯。
基准杯将凝结水所产生的压力通过导管传递给差压测量仪表—差压变送器的正压侧。
凝结水充满基准杯后，溢出流入溢流室使基准杯中凝结水的液面高度保持衡定，如图1所示。
溢流室中过剩的凝结水通过导管引入锅炉下降管，为保证溢流室与下降管间具有一定差压，下降管开孔高度与基准杯高度差一般大于10m。
同时，饱和蒸汽在容器内凝结所释放的热量，对整个平衡容器加热，使平衡容器的温度接近于汽包内温度。
关于汽包水位测量问题
关于汽包水位测量问题汽包水位测量。
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。
汽包水位测量。
上面公式推导过程：（假定饱和蒸汽密度与水位计中蒸汽的密度相同）H*ρ’=H1*ρ1+(H-H1) *ρ’’ H*ρ’=H1*ρ1+H*ρ’’-H1* ρ’’ H*ρ’- H*ρ’’=H1*ρ1 -H1*ρ’’ H*(ρ’- ρ’’)=H1*(ρ1-ρ’’) H1=[(ρ’- ρ’’)/ (ρ1-ρ’’)]*H (1)直接“散热”误差由于测量筒及其引管向周围空间散热，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。
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用1.基础知识与基本概念从容器的特性中可以看到，双室平衡容器不能完全满足生产的需要。
究其原因，是由于介质密度的变化所造成的。
因此，必须要采取一定的措施，进一步消除密度变化对汽包水位测量的影响。
这种被用来消除密度变化带来的影响的措施就叫做补偿。
通过补偿以准确地测定汽包中的水位。
汽包水位测量补偿的方法通常有两种，一种是压力补偿，另一种是温度补偿，无论采取哪种方法补偿效果都一样。
但是它们之间略有区别，即温度补偿可以从0℃开始，而压力补偿只能从100℃开始。
这是因为温度可以一一对应饱和密度以及100℃以下时的非饱和密度，而压力却只能一一对应饱和密度，即最低压力0MPa只能对应100℃时的饱和密度。
故而由这两种方法构成的补偿系统各自对应的补偿起始点有所不同，即差压变送器量程有所不同。
表1中0MPa对应两行差压值，其原因即在于此；其中上一行对应的是温度补偿，下一行对应压力补偿。
很显然，温度补偿也可以从100℃开始。
5.2.建立补偿系统的步骤第一步确定双室平衡容器的0水位位置容器的0水位的位置一般情况下比较容易确定，通过查阅锅炉制造厂家有关汽包（学名锅筒）及附件方面的图纸和资料，进行比较和计算即可获得。
文中例举的容器0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm处，即基准杯口水所在的平面下方215mm处。
但是，偶尔由于图纸的疏漏缺少与确定0水位相关的数据，无法计算出0水位的位置，那么确定起来就比较复杂。
如图1中就缺少数据。
这种情况下就只有根据容器的自我补偿特性在0水位所体现的特点通过反复验算来获得。
由于容器本身就是用这样的方法经反复验算而设计制造的，只要验算的方法正确通过验算得到的数据会很准确可靠，当然这只限于图纸不详的情况下。
由于限于篇幅，这里只提供思路，具体的验算的方法本文不予介绍。
对此感兴趣的读者可以试一试。
第二步确定差压变送器的量程差压变送器的量程是由汽包水位的测量范围、容器的0水位位置以及补偿系统的补偿起始点等三方面因素决定的。
平衡容器水位测量原理.
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1-平衡容器；2-取源阀门；3-负压阀；4-平衡阀；5-正压阀； 6-三阀组；7-差压变送器；8-压力变送器
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单室平衡容器和双室平衡容器的输出差压都为：
p p p L1g Hg L H g
Lg1 Hg
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结论：
（1）平衡容器的结构一定、密闭容器内压力一定及 ρ1一定 的条件下，平衡容器的输出差压△P与容器水位H成线性关 系。
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3.量程调整 量程调整的目的是使变送器的输出信号的上限值与测量
范围的上限值相对应。量程调整相当于改变变送器的输出特 性曲线的斜率，可以提高测量的准确度。
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6、温电#4炉平衡容器式差压液位计的使用
温电四期高压加热器水位使用的是平衡容器水位计，而 低压加热器使用的是导波雷达液位计。
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高加水位控制
高加水位保护
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3.除氧器水位 温电二期和三期除氧器水位测量使用的是双法兰差压变
送器，每个除氧器由两个双法兰差压水位变送器测出两个除 氧器水位信号，两个信号经两选模块后得到除氧器水位信号。
锅炉用双室平衡容器结构及工作原理
锅炉用双室平衡容器结构及工作原理_____蒸汽系统─┼─双室平衡容器─┼─给水系统____双室平衡容器的上部与蒸汽系统相连，下部与给水系统相连，两个系统通过双室容器进行平衡。
容器内部的水位高低会影响给水系统对锅炉的供水，从而控制锅炉的水位。
双室平衡容器的工作原理如下：1.在正常工作状态下，双室容器内的水位维持在一定的高度。
当锅炉产生蒸汽时，上部容器会受到蒸汽压力的作用，水位会上升，进而打开给水系统的阀门，进行给水。
2.当锅炉停止蒸汽产生时，对应的蒸汽压力消失，上部容器内的水位会下降。
当水位降低到一定程度时，给水系统的阀门会关闭，停止给水。
3.在锅炉停机或运行过程中，双室容器内的水位变化不大。
这是因为，在锅炉运行过程中，给水系统对锅炉持续供水，保持了水位的稳定。
当锅炉停机时，给水系统不再供水，但上部容器内的水位下降速度较慢，可以保持一段时间的给水。
4.当锅炉重新开始运行时，蒸汽系统重新产生蒸汽，上部容器内的水位上升。
一旦水位高到一定程度，给水系统的阀门会打开，恢复对锅炉的供水，从而保持锅炉水位稳定。
通过这样的工作原理，锅炉用双室平衡容器能够稳定锅炉的水位。
如果锅炉水位过高，容器内的水位会上升，打开给水系统的阀门，减少给水；如果锅炉水位过低，容器内的水位会下降，关闭给水系统的阀门，增加给水。
从而实现了对锅炉水位的自动调节。
总之，锅炉用双室平衡容器是一种重要的设备，通过对锅炉水位进行自动调节，保证锅炉的安全运行。
它的结构简单，工作可靠，广泛应用于各类工业锅炉系统中。
平衡容器在锅炉汽包水位测量中的应用-思达自动化
平衡容器在锅炉汽包水位测量中的应用汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，同时它还是衡量锅炉汽水系统物质是否平衡的标志。
因此，水位控制系统一直受到人们的重视。
根据汽包水位的动态特性，人们研究出了许多控制方案，如汽包水位的三冲量控制、汽包水位的串级控制等。
在这些控制方案中，都用到了汽包水位这个参数，因此准确测量汽包水位依然是一个关键问题。
平衡容器法是人们普遍采用的汽包水位测量方法，它的测量原理简单，使用方便。
我们根据多年的工作经验，对平衡容器法测量汽包水位的原理和使用方法作了一些论述。
测量原理平衡容器法测量水位其实是一种差压式液位测量方法（差压式水位计受汽包压力的影响较大，特别是在锅炉启停过程中。
对差压式水位计的压力补偿由汽包水位控制方案来定，在此不做赘述）。
它的工作原理是把液体高度变化转换成差压变化。
这种转换是通过平衡容器实现的，常用的平衡容器是如图1所示的双室结构。
图1 双室平衡容器法测量汽包水位示意图负压头从宽容器中引出，正压头从置于宽容器中的汽包水侧连通管中取得。
宽容器中的水面高度是一定的，当水面增高时，水便通过汽侧连通管溢流入汽包；当水面降低时，由蒸汽冷凝来补充。
在与差压变送器配用时，宽容器端接变送器的负压室，与汽包底部连通端接变送器的正压室。
这样就有： P+ = P0 + ρgh2 + ρgh1P- = P0 + ρgh + ρgh1△P = P+ － P- = ρgh2 －ρgh式中：△P为差压变送器接受到的差压信号； P+ 为差压变送器正压室压力； P－为差压变送器负压室压力；ρ为汽包内水的密度；g为重力加速度；h为工艺零点到汽包上取压口的高度； h2为汽包工艺液位； h1为差压变送器到工艺液位零点的高度。
因为一旦工艺零位确定以后，h就成为一个常数，因此工艺液位h2就和差压变送器所接受到的差压信号△P有了一一对应的关系。
而差压信号是通过变送器的输出（4～20mA）表现出来的，即差压变送器的输出能反映汽包的工艺液位。
平衡容器工作原理分析
平衡容器的工作原理3.双室平衡容器的工作原理3.1.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。
它的主要结构如图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，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。
为便于介绍，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，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3.3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
3.4.溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
3.5.连通器倒T 字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
它之所以被做成倒T 字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。
3.6.差压的计算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，即γw =γ`w ，γs =γ`s 。
故而不难得到容器所输出的差压。
双室平衡容器使用说明书
双室平衡容器使用说明书一、结构及工作原理：在正常工况下，锅炉汽包内的水位无法直接测量，为此多采用引出管测量法。
但其弊病是引出管与汽包的温度差异大，故水的密度与汽包内差异大，从而造成一定的测量误差。
采用双室平衡容器是因为其在工作过程中，饱和蒸汽在室中凝结释放热量，对其中正压补偿管和负压补偿管加热，并且平衡容器外层加以足够的保护层。
减少了热量损失，使平衡容器的温度接近于汽包内的温度。
从而使正压补偿管及负压管内水的密度在任何工况下都近似等于汽包内水的密度；又由于正确的选择正压补偿管的高度，在汽包水位一定时, 使汽包内的压力无论如何变化，正压补偿管的压力与负压管的压力变化值均相等，因此双室平衡容器输出的差压不变，即低置水位表指示的水位不变。
一旦汽包内水位发生变化，则平衡容器输出的差压也随之线性变化，所以低置水位指示可以适时显示汽包内的水位。
安装示意图二、安装注意事项1、锅炉汽包引出的水汽管中心距应与平衡容器相同；2、平衡容器与锅炉汽包的压力等级应相同；3、平衡容器与锅炉汽包连接法兰尺寸或焊接各接口管规格应对应；4、注意：本平衡容器安装前必须对锅炉管道进行气吹，防止杂质进入平衡容器，而发生严重事故。
5、将平衡容器的汽水接口分别与汽包隔绝阀门外侧焊接，保证其垂直安装。
由于双室平衡容器较重，所以底部需用槽钢支撑，且支撑面应光滑。
以防止设备因热力膨胀产生位移而损坏。
6、双室平衡容器的正负压取压管路应在水平方向引出1m后向下敷设，以保证取压管内的水温等于环境温度。
7、安装完毕后，各汽水取样管、取样阀门、连通管、筒体应做保温处理，筒体顶部不做保温。
8、引到差压变送器的两根导压管路应平行敷设，共同保温，并根据现场需要加伴热防冻。
加蒸汽伴热管时应与导压管隔离。
以防导压管内水汽化影响测量效果。
锅炉双室平衡容器测汽包水位原理
双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用摘要:本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤，同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
关键词：水位测量汽包水位双室平衡容器补偿１.摘要本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤,同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
2.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，双室平衡容器在其中充当着不可或缺的重要角色。
但是由于一些用户对于双室平衡容器及其测量补等方面缺少全面的必要的了解或者疏漏,致使应用中时有错误发生，甚至形成安全隐患。
例如胜利油田胜利发电厂一期工程,该工程投入运行早期其汽包水位测量系统的误差竟达70～90mm，特殊情况下误差将会更大（曾因此造成汽包满水停机事故）。
迄今为止，据不完全了解，目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问题.汽包水位是涉及机组安全与和运行的重要参数和指标，因此不允许任何人为的误差.为使用户能够更好地掌握双室平衡容器在汽包水位测量中的应用，谨撰此文。
不足之处，请不吝指正.3.双室平衡容器的工作原理3.1。
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。
它的主要结构如图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,为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器.为便于介绍，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,另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3。
3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器,传向差压测量仪表-—差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
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双室平衡容器汽包水位测量及其补偿系统的应用摘要：本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤，同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
关键词：水位测量汽包水位双室平衡容器补偿１.摘要本文以实践为基础，剖析了双室平衡容器的工作原理与特性。
重点论述了补偿系统的建立方法与步骤，同时指出了应用中的常见错误并提出了解决方案。
2.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，双室平衡容器在其中充当着不可或缺的重要角色。
但是由于一些用户对于双室平衡容器及其测量补等方面缺少全面的必要的了解或者疏漏，致使应用中时有错误发生，甚至形成安全隐患。
例如胜利油田胜利发电厂一期工程，该工程投入运行早期其汽包水位测量系统的误差竟达70～90mm，特殊情况下误差将会更大（曾因此造成汽包满水停机事故）。
迄今为止，据不完全了解，目前仍有个别用户存在一些类似的问题或者其它问题。
汽包水位是涉及机组安全与和运行的重要参数和指标，因此不允许任何人为的误差。
为使用户能够更好地掌握双室平衡容器在汽包水位测量中的应用，谨撰此文。
不足之处，请不吝指正。
3.双室平衡容器的工作原理3.1.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。
它的主要结构如图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，为了区别于单室平衡容器，故称为双室平衡容器。
为便于介绍，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，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
3.2.凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
3.3.基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的正压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
3.4.溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
3.5.连通器倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的负压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的负压侧，与正压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
它之所以被做成倒T字形，是因为可以保证连通器中的介质具有一定的流动性，防止其延伸到汽包之间的管线冬季发生冻结。
连通器内部介质的温度与汽包中的温度很可能不一致，致使其中的液位与汽包中不同，但是由于流体的自平衡作用，对使汽包水位测量没有任何影响。
3.6.差压的计算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，即γw=γ`w，γs=γ`s。
故而不难得到容器所输出的差压。
本文以东方锅炉厂DG670-13.73-8A型锅炉所采用的测量范围为±300mm双室平衡容器为例加以介绍（如图1所示）。
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+= P J +320 γ w+(580－320) γc式中P+——容器正压侧输出的压力γ——容器中的介质密度（γ w= γ `w）wγ——环境温度下水的密度cP J——基准杯口以上总的静压力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P－= P J+(580－h w) γ s + h wγw式中P－——容器负压侧输出的压力h w ——汽水分界线至连通器水平管中心线之间的垂直高度γ——汽包中饱和水蒸汽的密度s因此差压ΔP=P+－P－=320 γw+260 γ c－(580－h w) γ s－h wγw即ΔP=260 γ c + 320 γw－580 γs－(γw－γs)h w（1）这里有一点需要说明，(1)式中环境温度下水的密度γc，通常情况下它会随着季节的变化而变化，它的变化将会影响汽包水位测量的准确性。
就本例中的容器而言，当环境温度由25℃升高到50℃时，由于密度的变化对于差压产生的影响为－2.3mm水柱，经过补偿系统补偿后对最终得到的汽包水位的影响将为+2.3～5.5mm之间。
通常情况下这样的误差是可以忽略的，也就是说可以认为这里的温度是恒定的。
但是为了尽量减小误差，必须恰当地确定这里的温度。
确定温度可以遵循这样一条原则，就高不就低，视当地气候及冬季伴热等因素确定。
比如此处的环境温度一年当中通常在0～50℃之间变化，平均温度为25℃，则可以令这里的温度为35℃。
这是因为水的密度随着温度升高它的变化梯度越来越大，确定的温度高些，将会使环境温度变化对整个系统的影响更小。
就本例中的容器而言，当温度从0℃升高到25℃时，温度的变化对测量系统的最终结果影响只有1mm左右，而环境温度从25℃升高到50℃所带来的影响却为+2.3～5.5mm之间。
故而，确定温度应就高不就低。
4.双室平衡容器的工作特性容器的工作特性对于汽包水位测量和补偿系统来说非常重要，了解这种特性利于用户的应用和掌握应用中的技巧。
查《饱和水与饱和水蒸汽密度表》可以获得各种压力下饱和水与饱和水蒸汽的密度。
把0、±50、±100mm等汽包水位分别代入（1）式，可得到容器输出的一系列差压，见下表1《双室平衡容器固有补偿特性参照表》。
通过表1可以得知双室平衡容器的工作特性。
从表1中可以看到，各水位所对应的由容器所输出的差压随着压力的变化（相关饱和汽、水密度）各自发生着不同的变化。
这里首先注意0水位所对应的差压，它的变化规律较其它水位有明显不同，只在一个较小的范围内波动。
由于该容器的设计压力为13.73MPa，因此14.5MPa以下它的波动范围更小，仅在±5mm水柱以内。
也就是说当汽包中的水位为0水位时，无论压力如何变化，即使在没有补偿系统的情况下，对0水位测量影响都极小或者基本没有影响。
关于其它水位，则当汽包水位越接近于0水位，其对应的差压受压力的变化影响越小，反之则大。
因此，双室平衡容器是一种具有一定的自我补偿能力的汽包水位测量装置。
它的这种能力主要体现在，当汽包中的水位越接近于0水位，其输出的差压受压力变化的影响越小，即对汽包水位测量的影响越小。
毫无疑问，容器特性由于容器的自身结构决定的，故又称为固有补偿特性。
表1中，0MPa对应两行差压值，其原因后文将会提到。
之所以双室平衡容器会有这种特性其实质，是由于双室平衡容器在设计制造时采取了特殊的结构，这种结构最大限度地削弱了汽水密度变化对常规运行水位差压的影响。
但是尽管如此，它并不能完全满足生产的需要，仍然需要继续补偿。
5.补偿系统5.1.基础知识与基本概念从容器的特性中可以看到，双室平衡容器不能完全满足生产的需要。
究其原因，是由于介质密度的变化所造成的。
因此，必须要采取一定的措施，进一步消除密度变化对汽包水位测量的影响。
这种被用来消除密度变化带来的影响的措施就叫做补偿。
通过补偿以准确地测定汽包中的水位。
汽包水位测量补偿的方法通常有两种，一种是压力补偿，另一种是温度补偿，无论采取哪种方法补偿效果都一样。
但是它们之间略有区别，即温度补偿可以从0℃开始，而压力补偿只能从100℃开始。
这是因为温度可以一一对应饱和密度以及100℃以下时的非饱和密度，而压力却只能一一对应饱和密度，即最低压力0MPa只能对应100℃时的饱和密度。
故而由这两种方法构成的补偿系统各自对应的补偿起始点有所不同，即差压变送器量程有所不同。
表1中0MPa对应两行差压值，其原因即在于此；其中上一行对应的是温度补偿，下一行对应压力补偿。
很显然，温度补偿也可以从100℃开始。
5.2.建立补偿系统的步骤第一步确定双室平衡容器的0水位位置容器的0水位的位置一般情况下比较容易确定，通过查阅锅炉制造厂家有关汽包（学名锅筒）及附件方面的图纸和资料，进行比较和计算即可获得。
文中例举的容器0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm处，即基准杯口水所在的平面下方215mm处。
但是，偶尔由于图纸的疏漏缺少与确定0水位相关的数据，无法计算出0水位的位置，那么确定起来就比较复杂。
如图1中就缺少数据。
这种情况下就只有根据容器的自我补偿特性在0水位所体现的特点通过反复验算来获得。
由于容器本身就是用这样的方法经反复验算而设计制造的，只要验算的方法正确通过验算得到的数据会很准确可靠，当然这只限于图纸不详的情况下。
由于限于篇幅，这里只提供思路，具体的验算的方法本文不予介绍。
对此感兴趣的读者可以试一试。
第二步确定差压变送器的量程差压变送器的量程是由汽包水位的测量范围、容器的0水位位置以及补偿系统的补偿起始点等三方面因素决定的。
一些用户一般只考虑了前两方面因素，而忽略了补偿起始点因素，甚至极个别的用户只简单地根据汽包水位的测量范围确定变送器的量程，造成很大的测量误差。
一般情况下，忽略容器的0水位位置所造成的误差在70~90mm之间，忽略补偿起始点所产生的误差在30mm以下，特别情况下误差都将会更大。
此外，这里特别提醒用户，在进行汽包水位测量工作时，关于变送器的量程，在没有得到确认的情况下，切不可单纯依赖设计部门的图纸。
事实上，多数情况下，设计部门在进行此类设计，对变送器选型时，只确定基本量程，而不给出应用量程。
下面来确定变送器的量程。
本文的例子中容器的0水位位置位于连通器水平管轴线以上365mm处。
由于该容器的量程为±300mm，因此（1）式中的hw的最大值和最小值分别为665mm和65mm。
如果采用压力补偿，从《饱和水与饱和水蒸汽密度表》中查出100℃时的饱和水与饱和水蒸汽的密度代入（1）式，再分别将665mm和65mm代入（1）式，即得最小差压ΔP min=－70.5mm水柱和最大差压ΔP max=504mm水柱这两个差压值就是变送器的量程范围（见表1中0MPa对应的下行），即－70.5～504mm水柱。
如果采用温度补偿，且从0℃开始补偿，则由于水的密度极其接近1mg/mm3，误差可以忽略，令蒸汽的密度为0。