汽包水位測(cè)量原理

1、1前言前言汽包水位是表征鍋爐安全運(yùn)行的重要參數(shù)，但由于水位取樣系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)溫度低于汽包內(nèi)的工質(zhì)溫度，因此水位測(cè)量的指示與汽包內(nèi)水位的實(shí)際高度總是存在著一個(gè)高度差，該差值稱為冷縮量，且由于不同水位計(jì)測(cè)量原理不同和水位取樣系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)溫度不同，該冷縮量也不盡相同。導(dǎo)致各水位計(jì)顯示值間偏差不一，有的甚至達(dá)到100mm以上，這就使得汽包水位測(cè)量的準(zhǔn)確性與汽包水位偏差問(wèn)題的解決，成為火電機(jī)組汽包爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的難題。筆者根據(jù)在探討解決方案的過(guò)程中的實(shí)

2、踐與體會(huì)，著重對(duì)汽包水位計(jì)因測(cè)量公式產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了分析，探討了提高差壓式水位測(cè)量精度的一些技術(shù)措施，供同行在運(yùn)行維護(hù)檢修中參考。2汽包水位計(jì)算公式誤差分析汽包水位計(jì)算公式誤差分析圖2為舟山電廠汽包水位測(cè)量單室平衡容取樣管的安裝示意圖。正壓側(cè)儀表取樣管從單室平衡容器引出，負(fù)壓側(cè)從下側(cè)取樣孔引出，引出后都按1:100向下傾斜延伸1m以上。取樣管延伸的目的是讓平衡容器內(nèi)的熱量沿取樣管傳遞，使取樣管垂直段（參比水柱）接近環(huán)境溫度。當(dāng)正、負(fù)壓側(cè)

3、取樣管內(nèi)的水溫度均為環(huán)境溫度時(shí)，它的密度則是環(huán)境溫度與汽包壓力的函數(shù)，這樣可以減少環(huán)境溫度變化對(duì)汽包水位測(cè)量精度的影響因數(shù)。2.12.1差壓式水位計(jì)算公式的推導(dǎo)根據(jù)圖2推導(dǎo)水位的計(jì)算公式如下：平衡容器內(nèi)熱水溫度為140℃時(shí)，從計(jì)算公式（5）、（6）可知平衡容器內(nèi)熱水溫度為200℃時(shí)，CRT顯示偏高55.4mm，平衡容器內(nèi)熱水溫度為140℃時(shí)CRT顯示偏高29.2mm，顯然這些誤差是不可忽略的。為了提高測(cè)量精度應(yīng)對(duì)L進(jìn)行修正。L的修正值為

4、：在實(shí)際應(yīng)用中，L參數(shù)設(shè)置的值應(yīng)采用修正后的L修正。參比水柱密度對(duì)水位也有影響，表1計(jì)算了不同的參比水柱溫度對(duì)顯示水位的影響（假設(shè)差壓值不變），見(jiàn)表1。表1參比水柱平均溫度對(duì)水位測(cè)量的影響（40℃為基準(zhǔn)，汽包壓力15.4Mpa）由表1可見(jiàn)參比水柱平均溫度的不同對(duì)計(jì)算的水位是有影響的，若計(jì)算公式中固定為40℃時(shí)的密度，當(dāng)實(shí)際參比水柱平均溫度為60℃時(shí)，顯示的值偏高20mm。為了提高計(jì)算精度，可引入?yún)⒈人鶞囟鹊臏y(cè)量，因?yàn)槭瞧鼔毫εc參比水

5、柱溫度的函數(shù)。但在DCS實(shí)際應(yīng)用中，較少采用的經(jīng)驗(yàn)公式，一般都設(shè)為固定值。為了提高計(jì)算精度，要保證安裝的環(huán)境溫度變化不大，并使參比水柱的溫度與環(huán)境溫度一致，因此必要時(shí)應(yīng)根據(jù)季節(jié)調(diào)整值。2.32.3云母雙色水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)誤差分析云母雙色水位計(jì)、電接點(diǎn)水位是聯(lián)通管式水位計(jì)，聯(lián)通管式水位計(jì)利用水位計(jì)中的水柱與汽包中的水柱在聯(lián)通管處有相等的靜壓力，從而可用水位計(jì)中的水柱高度間接反映汽包中的水位。如圖3所示，聯(lián)通管式水位計(jì)的顯示水柱高度可按