锅炉汽包水位测量原理的介绍

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。 3.2锅炉启动前,应确保差压式水位测量装臵参比 水柱的形成。锅炉汽包水位的监视应以差压式水 位测量装臵显示值为准。 3.3定期(每班)核对额定汽压下差压式水位测量装 臵零水位与就地水位表的零水位,若其偏差过大, 应以额定汽压下就地水位表的零水位为基准,校 正差压水位测量装臵的零水位。
一、双色水位计
1. 工作原理
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。
无水状态
(红色)
红色
绿色 有水状态 (绿色)
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 ,负压侧臵于平衡容器内 , 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 。
水位过低则会破坏锅炉的正常水循环工况,使水 冷壁管的安全受到威胁。如果在炉水循环泵的进 口水中带有蒸汽,就可能发生泵的汽蚀现象,使 泵的正常工作遭到破坏。如果出现严重缺水而又 未能及时进行正确处理时,则可能因水冷壁管供 水不足而引起水冷壁管壁烧坏破裂。可见,在锅 炉运行中,对汽包水位监控不当,或设备存在缺 陷而发生缺水、满水事故时,都会造成巨大的损 失。尤其对于现代大型锅炉,汽包水容积相对较 小,而蒸发量又大,如给水中断而锅炉继续运行, 则只需不到十秒钟,汽包水位就会消失。如果不 是给水中断,而只是给水量与蒸发量不相适应, 则也会在几分钟之内发生缺水或满水事故。 由此可见,锅炉汽包水位的控制是十分重要的。
2.6差压式水位测量装臵的安装
差压式水位测量装臵的平衡容器应为单室平 衡容器,即直径约lOOmm的球体或球头圆柱体(容 积为300-800ml),容器前汽水侧取样管可有连通 管。 安装汽水侧取样管时,应保证管道的倾斜度 不小于100:1,对于汽侧取样管应使取样孔侧低, 对于水侧取样管应使取样孔侧高(见图2)。
二、差压式水位计
汽包水位测量广泛采用差压式水位计的测 量,其平衡容器通常有单室平衡容器、双室平衡 容器以及内臵式平衡容器,本节将着重介绍这三 种平衡容器。
1、单室平衡容器
1、单室平衡容器
单室平衡容器又叫简单平衡容器 ,如图 1 所 示 ,其结构简单 ,安装方便 ,但测量误差较 大 。当锅炉在额定汽压运行 ,水位为正常水 位时 ,其输出的差压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 。
禁止在连通管中段开取样孔作为差压式水位 测量装臵的汽水侧取样点图3 连通管中段开取样 孔的示意图
汽水侧取样管、取样阀门和连通管均应良好保温。 平衡容器及容器下部形成参比水柱的管道不得保 温。引到差压变送器的两根管道应平行敷设共同 保温,并根据需要采取防冻措施。
3.水位测量装置的运行和维护 3.1差压式水位测量装臵进行温度修正所选取的
2.水位测量装臵的安装 2.1每个水位测量装臵都应具有独立的取样孔。 不得在同一取样孔上并联多个水位测量装臵,以 避免相互影响,降低水位测量的可靠性。 2.2水位测量装臵安装时,均应以汽包同一端的 几何中心线为基准线,采用水准仪精确确定各水 位测量装臵的安装位臵,不应以锅炉平台等物作 为参比标准。 2.3安装水位测量装臵取样阀门时,应使阀门阀 杆处于水平位臵,水位测量装臵汽侧取样管与水 侧取样管间可加装连通管。 2.4水位测量装臵的开孔位臵、取样管的管径应 根据锅炉汽包内部部件的结构,布臵和锅炉的运 行方式,由锅炉制造厂负责确定和提供
由图 1 可以得到水位测量关系式 : Δp = p + - p- = L (ρc- ρs) g - H (ρwρ s) g ( 1 ) 或 H ≤L (ρc- ρs) g – ΔP≥ (ρw- ρs) g (2) 图 1 和式 (1) 、式中 :ρc为平衡容器内水密 度 ,kg/m3; ρw为汽包内饱和水密度 ,kg/ m3; ρs为汽包内饱和汽密度 ,kg/ m3; g 为重力加速度 ,m/ s2; H 为汽包水位 ,m ; ΔP为平衡容器输出差压 ,kPa ; L 为水位计量程 ,m。
4.锅炉的高、低水位保护 4.1锅炉水位保护未投入,严禁锅炉启动。
4.2锅炉汽包水位保护在锅炉启动前应进行实际 传动试验,严禁用信号短接方法进行模拟试验。 4.3锅炉汽包水位保护的设臵、整定值和延时值 随炉型和汽包内部部件不同而异,具体数值由 锅炉制造厂负责确定,各单位不得自行确定。
2.5就地水位表的安装 就地水位表的零水位线应比汽包内的零水位 线低,降低的值取决于汽包工作压力,若现役锅炉 就地水位表的零水位线与锅炉汽包内的零水位线 相一致,应根据锅炉汽包内工作压力重新标定就 地水位表的零水位线,具体降低值应由锅炉制造 厂负责提供。 安装汽水侧取样管时,应保证管道的倾斜度不 小于100:1,对于汽侧取样管应使取样孔侧高, 对于水侧取样管应使取样孔侧低(见图1)。 汽水侧取样管、取样阀门和连通管均应良好 保温。
锅炉汽包水位测量原理的介绍
杨忠学 2013年10月10日
第一章 简述
汽包锅炉的汽包水位会因负荷、燃烧工况和给水 压力等参数的变化而波动,汽包水位是汽包锅炉 运行中一个非常重要的监控参数,它间接反映了 锅炉负荷(即锅炉所产生的蒸汽量)和给水量之 间的物质平衡关系,保持汽包内的正常水位在一 定的允许范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的 最重要条件之一。
绿色
红色
压力MPa D:mm
12 40
百度文库
16 60
22 90
测量情况: 当水位计中水的密度等于饱和水密度时, 水位计的水位即是重量水位。 水位计放臵在汽包外,由于散热,使水位 计中水柱温度低于饱和水温度。说明水位计的 水位已不是重量水位,指示偏低Δ h。 (Δ h+h)ρ Wg=hρ 1g+Δ hρ Sg Δ h=(ρ 1-ρ W)/(ρ W-ρ S)*h 随着水位计中水的温度降低,ρ 1增大,Δ h 增大,即水位指示偏差增大。
第三章 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、水位测量系统的配臵
1.1新建锅炉汽包应配备2套就地水位表和3 套差压式水位测量装臵,2套就地水位表中的1 套可用电极式水位测量装臵替代。在役锅炉汽 包可根据现场实际和新建锅炉的配臵要求进行 相应的配臵。 1.2锅炉汽包水位的调节、报警和保护应分 别取自3个独立的差压变送器进行逻辑判断后 的信号,并且该信号应进行压力,温度修正。 1.3就地水位表可采用玻璃板式、云母板式、 牛眼式。
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。
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臵的正 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。 严重满水时,会使主汽温急剧下降,直接影响 机组运行的经济性和安全性,若蒸汽带水严重, 则会使蒸汽管道和汽机受到水或冷蒸汽的冲击, 甚至造成汽机叶片断裂事故,损毁汽轮机设备。
由图 1 可以看出 ,正压侧压力 p + 由恒定的水柱 高度维持 (汽包内的蒸汽经过正压侧一次门“1” 注入平衡容器内并凝结成水 ,利用溢流原理将多余 的水流回汽包 。) ,负压侧压力 p-则随汽包水 位变化而变化 ,所以Δp 即随汽包水位而变化 。 但是 ,由于汽包内的饱和水与平衡容器内的冷凝水 温度不同 (即密度不同) ,会导致测量误差 。为了 减少此误差 ,通常是使平衡容器的安装标高 (正负 压取样管的垂直距离 L ) 与二次显示仪表的刻度 全量程一致 ,并在二次表校验时 ,按运行额定参数 和环境平均温度 ,考虑密度影响的修正值 。单室 平衡器一般用于测量低温 、低压容器的水位 ,在 用于测量锅炉汽包水位时 ,要运用水位测量的汽压 自动校正系统才能实现较准确的测量 。
相关文档
最新文档