汽包水位计原理及正常维护

汽包水位计及正常维护
锅炉汽包水位是现代发电厂锅炉安全运行的一个非常重要的监控参数,保持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。

监视和调整汽包水位是运行人员的一项重要工作，如果监视调整不及时，就会影响机组安全稳定运行。

水位过高、过低都会引起水汽品质的恶化甚至造成事故,不仅影响机组的经济性,更对机组安全运行构成极大威胁。

监视调整汽包水位就必须依靠汽包水位计，因此选用合适的水位计，掌握各种水位计的工作原理，保证各种水位计在不同工况下正确反映汽包实际水位，是保证汽包水位正常的前提和基础。

另外，锅炉汽包长期在高水位下运行,已成为高参数汽包锅炉普遍存在的问题。

研究汽包内部实际水位与水位计显示水位差值的成因,并设法修正和消除这个差值,对于合理控制汽包水位,保证机组安全经济运行同样有着重要的现实意义。

下面结合我公司#5、6炉所选用的汽包水位计，就各种汽包水位计工作原理，运行特性等进行简要介绍。

一、汽包水位计的作用：
维持汽包水位正常是保证锅炉和汽机安全运行的重要条件之一。

保证汽包水位正常的前提就是要有合格的汽包水位计，以供运行人员监视和调整汽包水位。

因此，从这个意义上来讲，汽包水位计的作用有两点：一是用来指示汽包内的水位，二是用就地水位计来核实操作盘上远传水位表的准确性。

为了保证汽包水位正常，一般要求至少安装两只以上水位计。

二、汽包水位计分类：
汽包水位计安监视位置可以分为就地水位计和远方（远传）水位计。

就地水位计包括普通玻璃管水位计、玻璃板水位计、石英玻璃管水位计、云母水位计、磁翻板水位计等。

普通玻璃管水位计很容易损坏，也不能满足现代锅炉安全运行要求，已很少使用。

玻璃管水位计由于玻璃板较厚且承压面积较小，中、低压锅炉使用较多。

玻璃板水位计由于耐高温碱性炉水侵蚀性能较差，而且热应力较大，容易损坏。

特别是冲洗水位计时。

因此玻璃管水位计使用寿命断，需要经常更换。

石英玻璃管水位计由于耐碱性炉水侵蚀和温度变化的性能较好，强度高，管壁薄，热应力小，使用寿命长而且水位计较清晰，因此在中、低压锅炉中使用较广泛。

云母水位计用于高压及以上锅炉。

为了降低云母水位计云母片的厚度，以提高云母水位计的清晰程度，只能把云母水位计观察缝控制在3～4毫米。

虽然云母水位计稳定性能好、使用寿命长，但云母的透明度较差，而且细小的氧化铁附着在它的表面，
会使它的透明度进一步降低。

所以云母水位计的观察教困难。

通常走在云母片的后面设置较强的照明。

远传水位计也称二次水位计，形式和数量较多，一般有机械式水位计、电接点水位计、差压式水位计、电子记录式水位计等。

300MW单元机组锅炉汽包水位均采用给水自动调节，而二次水位计的准确性和可靠性均能满足实际运行要求，同时二次水位计还有高、低水位报警及跳闸保护，因此，在正常运行中将二次水位计作为水位监视和调整的依据。

我公司＃5、6炉采用双色水位计、电机点水位计、电子水位计等几种形式。

三期工程汽包水位计也与此基本相同。

其中电解点水位计带有水位高低报警信号，电子水位计带有跳闸保护。

三、水位计工作原理：
汽包水位计是用连通管的工作原理来指示汽包水位的。

根据连通管原理，两个形状不同、大小不等的容器。

下部通过水连通管连接起来，而上部的压力则由于汽连通管将汽包蒸汽空间和水位计的上部连接起来，压力都等于汽包内的饱和蒸汽压力，所以水位计指示的水位就代表了汽包内部的水位。

目前,火电厂锅炉汽包水位的测量方式主要有 3 种:电接点水位计、差压式水位计、就地式云母水位计或双色水位计。

电站锅炉一般同时装有几种水位计,采用不同的测量方法予以监视。

在所有水位计中,云母水位计是用连通管原理,直接测定汽包水位。

云母水位计就地安装在汽包上,指示直观、可靠,但监视不便;差压式水位计的指示值受汽包压力变化的影响较大,特别是在锅炉启停过程中，汽包水位高、低跳闸保护接在差压式电子水位计的有时不得不采用退出保护的方法，不符合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中，也给机组安全运行带来很大隐患。

电接点水位计得到广泛的应用,它的指示值受汽包压力变化的影响较小,并能准确的远传压力信号,有些电厂汽包水位保护就接在电解点水位计上。

缺点是指示不连续。

电子水位计采用平衡容器把水位信号转换成差压信号，经差压信号管路传送至差压计，通过差压信号来显示水位。

便于远方监视水位并为水位自动提供水位信号。

电接点水位计是利用汽水导电不同来显示水位的。

当汽包水位达到某一高度，相对应的电极接通，对应的水位计显示灯泡变为绿色，即可指示水位。

四、水位计正常运行维护：
水位计正常运行操作及维护项目有：对照水位计、冲洗水位计、隔离、投入水位计等。

对照水位计的意义及内容。

锅炉正常运行中为保证各水位计指示正常，防止由于水位计指示
不准造成误判断导致发生汽包水位事故，要求每班进行对照水位，各水位计偏差不得大于40mm。

对照水位方法：微开排污阀，当水位到某一孔时立即关闭，水放掉部分由绿变红，关闭放水阀后很快恢复绿色，并有轻微波动即可确定水位。

冲洗水位计的步骤：
（1）、汽侧冲洗、排污
A、关闭水位计加热汽阀。

B、关闭水位计水侧二次阀。

C、开启水位计排污阀。

D、开启水位计汽侧一、二次阀。

(已开)
E、蒸汽经汽侧阀、水位计、排污阀排出。

（2）、水侧冲洗、排污:
A、关闭水位计加热汽阀。

B、关闭水位计水侧二次阀。

C、关闭水位计汽侧一次阀。

D、开启水位计汽侧二次阀。

E、开启水位计排污阀。

F、开启水位计水侧一次阀。

H、此时水经集水管、汽侧二次阀、水位计、水侧二次阀后腔体、排污阀排出。

注意:开启水侧二次阀时必须缓慢进行，否则安全球将堵塞管路。

隔离投入水位计步骤：
（1）投入操作:
A、关闭排污阀。

B、缓慢微开水侧阀1／4圈向水位计充入热水，加热1-5分钟。

C、缓慢微开汽侧阀1／4圈向水位计充入蒸汽，加热1-5分钟。

D、全开加热阀，回关1／3圈。

E、开启水位计平衡阀。

F、缓慢全开汽侧一、二次阀，回关1／3圈。

G、缓慢全开水侧一、二次阀，回关1／3圈。

H、此时水位计水位逐渐升高，直至水位基本不变，但水位应有轻微波动。

I、与另一侧水位计对照水位。

J、检查各部无泄漏，玻璃、云母无裂纹。

（2）水位计解列操作:
A、水位计爆破、泄漏立即解列水位计
B、戴好防护手套，侧对水位计。

C、关闭汽侧二次阀。

D、关闭水侧二次阀。

E、开启排污阀泄压。

F、关闭汽侧、水侧一次阀。

G、关闭平衡阀。

H、关闭加热阀。

4.水位计运行注意事项:
（1）、水位计投入时应缓慢谨慎操作，防止热冲击过大引起爆破。

（2）、开启水侧二次阀时必须缓慢进行，否则安全球将堵塞管路无法工作(如已堵塞可重新关闭此阀，然后缓慢开启即可)
（3）、防止冷空气、冷水与水位计接触。

（4）、冲洗、投入、解列水位计应注意人身安全，戴好必要的防护工具，身体侧对着水位计。

（5）、水压试验压力超过MCR工况汽包额定压力时应解列水位计。

（6）、酸洗时应隔离水位计。

5.水位计水位的检查:
微开排污阀，当水位到某一孔时立即关闭，水放掉部分由绿变红，关闭放水阀后很快恢复绿色，并有轻微波动即可确定水位。

五、 #6炉无盲区双色水位计相关内容：
#6炉A側汽包就地水位计使用要求
为保证＃6炉新装汽包就地水位计的安全运行，避免出现水位监控上的错误判断，下面就＃6炉汽包就地水位计情况作以介绍，提出运行中需要注意的事项。

1、原汽包就地水位计存在问题
由于锅炉汽包原安装的汽包就地水位计存在问题较多，不符和电力企业相关规程的要求，因此，本次＃6机组C级检修期间将＃6炉A側水位计换型改造。

原汽包就地水位计存在的主要问题有。

1.1 不符合《电力工业锅炉压力容器监察规程》的要求
《电力工业锅炉压力容器监察规程》第9.3.4条规定“用两个及两个以上玻璃板或云母片组成一组的水位表,能连续显示水位”、“水位表的可见范围应大于最高、最低安全水位”。

我公司＃5和＃6锅炉汽包的就地水位计显示的水位存在盲区，且可视范围只有457mm，锅炉MFT动作的水位为-250mm～＋300mm。

在多次对锅炉进行的安全性评价工作中，都查出目前的汽包就地水位计不符合《电力工业锅炉压力容器监察规程》的要求，需要进行更换处理。

1.2 就地水位计与电接点水位计和电子水位计显示偏差较大
2004年9月，在由国投系统组织专家对我公司进行的安全性评价的工作中，在对锅炉查评存在的主要问题中指出“电接点水位与就地水位偏差100－120mm，TV显示水位与汽包就地水位计偏差100－130mm”。

不符和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中要求的各水位计偏差不大于30mm的要求。

鉴于以上原因，因此对＃6炉A側汽包就地水位计进行换型处理。

但为了鉴定改造效果，本次C级检修期间只更换一侧，以便将新旧水位计运行情况做出比较。

2、＃6炉汽包A側就地水位计情况介绍
目前新装的＃6炉汽包A側就地水位计，是我们经过调研，是国内比较先
进的水位计，其各项参数满足《电力工业锅炉压力容器监察规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的内容。

其最大的特点是显示水位范围广、云母片使用寿命长、水位显示清晰、照明采用耐用的发光二级管等。

其参数见表一。

表一：水位计参数：
3、水位计的安装
由于水位计中汽水的密度和温度与汽包内汽水密度和温度存在偏差，水位计中汽水温度低于汽包内汽水的温度，水位计显示的水位低于汽包内的实际水位，其偏差值与水位计的散热、管道的保温状况、汽水阀门的开度和汽包运行压力和温度等都有关系。

国内水位计厂家根据多年水位计运行的经验，都给出该偏差值的大小，长春锅炉仪表程控设备股份有限公司推荐的数值为100mm,即水位计显示的水位比汽包内实际水位低100mm。

《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第8.4 条规定：“汽包就地水位计的零位应以制造厂提供的数据为准，并进行核对、标定。

随着锅炉压力的升高，就地水位计指示值愈低于汽包真实水位，表8－1给出不同压力下就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值△h，仅供参考。

表8－1 就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值△h。

依据生产厂家和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的规定，本次＃6炉A側汽包水位计安装偏差值选择100mm,即水位计零位比汽包零位低
100mm，＃5、＃6炉汽包零位在汽包几何中心线下100mm，所以，＃6炉A側汽包水位计零位在汽包几何中心线下200mm处。

在安装时，对原水位计零位进行测量，原汽包就地水位计零位在汽包几何中心线下120mm处（该数据是依据原水位计生产厂家说明书），水位计零位与汽包零位偏差值为20mm,与《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》推荐的数据相差很大，这也是目前就地水位计显示存在很大偏差的主要原因。

本次小修对汽包内水迹线进行测量，在汽包内检查实际水迹线最高为汽包几何中心线上80mm，最低为汽包几何中心线上25mm，初步确定我公司汽包在高水位运行（运行规程规定，汽包运行水位在＋50mm左右）。

高水位运行会造成汽水品质恶化，过热器和汽轮机转子结垢或腐蚀，凝汽器铜管腐蚀等危害。

＃5炉存在的炉水中磷酸盐隐藏的问题与汽包高水位运行也有关，因此，考虑在对汽包就地水位计更换后，降低汽包运行水位。

4、水位计运行维护要求
由于目前＃6炉汽包水位计A側已更换为新水位计，B側任使用旧水位计，依据安装数据，两側水位计读数偏差80mm,即A側水位计为0位时，B側水位计显示80mm，该数据也是汽包冷态上水后两側水位计的读数偏差，是作为两側水位计是否存在偏差进行比较的基准值。

但随着汽包压力和温度的升高，该偏差值会存在变化。

依据水位计说明书和安装情况，提出以下运行维护要求。

1）A側就地水位计显示的水位在汽包压力越接近额定压力和温度的情况下，越接近汽包的实际水位，在低负荷情况下，A側水位计显示的水
位偏高。

2）运行中同时记录A、B側水位计显示的水位数值，以80mm作为比较基准进行对比分析。

3）将就地水位计显示的数值与电接点和电子水位计进行比较。

4）按运行定期工作要求，对水位计定期冲洗，冲洗时尽量采用水冲洗方式。

在水位计显示不清楚时，首先采用冲洗的方式，不得随意对云母
片进行更换。

5）学习水位计说明书的内容，按说明书要求进行维护和操作。

6）检修班组掌握水位计维护技能，做好备品备件的准备。

7）做好蒸汽品质的分析，特别是饱和蒸汽品质，在出现异常情况时及时汇报。

8）运行部做好日常运行水位计数据的分析，提出汽包水位运行的指导意见。

设备技术部
2005年6月11日
六、其它关于水位计使用注意事项。

七、。