第一篇：關(guān)于汽包水位測量的文章

影響三種汽包水位計的因素及防范措施：0 O;f1 f* B3 Y$ N% p

一、云母雙色水位計: |)F ` e6 q8 b W

1、環(huán)境溫度對云母水位計的影響

由于云母雙色水位計處于環(huán)境溫度下，溫度較低。其冷凝水密度高于汽包內(nèi)飽和水密度，因此指示水位必低于汽包內(nèi)重力水位。環(huán)境溫度越低，冷卻水平均密度越大，故誤差越大。防范措施是加強(qiáng)對云母水位計汽水連通管路和水位計本體的保溫。;a/ h$

2、鍋爐冷態(tài)啟動或更換云母片后對云母水位計的影響

機(jī)組冷態(tài)啟動時，當(dāng)汽包升壓到一定值時，水位工業(yè)電視系統(tǒng)CRT上看云母雙色水位計往往模糊不清。其原因是汽包受熱后，水位計汽水管路、支架發(fā)生膨脹，相對位置發(fā)生了變化，攝像頭與雙色水位計的角度偏離了最佳視角所致。另外更換了云母片后也有相同現(xiàn)象發(fā)生。防范措施是適時適當(dāng)調(diào)準(zhǔn)。我廠多次發(fā)生在CRT上看云母雙色水位計水汽界面不清的現(xiàn)象，后來把水位監(jiān)視攝像機(jī)改成了位置可移動式，攝像頭改成定焦自動光圈型后，調(diào)節(jié)就變得方便簡單，而且顯示更清楚。

二、電接點水位計-Y* X, T.N4 W4 r* X* a-]

1、汽包水質(zhì)對電接點水位計的影響

汽包內(nèi)的水質(zhì)結(jié)垢，化學(xué)腐蝕及氣泡堆堵造成水側(cè)電接點與筒體的“開路”故障。會造成二次表顯示水位不準(zhǔn)，或水柱間斷顯示，誤發(fā)水位報警信號等異?，F(xiàn)象。P' R-s2 Z& J% Q.]

2、水位計的電極掛水影響# U V2 N7 P/ g3 C

電接點水位計的測量筒因隨環(huán)境溫度的快速冷凝及水浪沖擊，造成高導(dǎo)電的爐水沿電極和筒壁濺延，導(dǎo)致電極上形成“掛水”短路現(xiàn)象。掛水后形成電極間連通，同樣會造成水位顯示的錯誤。9 R9 U“ k)G0 [5 c!L” l4 o

3、閥對電接點水位計的影響5 e% b% Y+ ~(q3 _!A(x(C-j* g 電接點水位計測量筒降水閥的作用是將測量筒與下降管構(gòu)成一個循環(huán)回路，將測量筒里的水不斷地引到下降管中去，以保持測量筒里的凝水溫度和密度與汽包內(nèi)一致。但在實際應(yīng)用中我們發(fā)現(xiàn)降水閥的開度對測量有很大的影響。降水閥開度大時測量出的水位偏低且水位不穩(wěn)；開度小時起不到降水閥的作用，而且多了降水閥后也增加了測量筒檢修的隔離難度,這樣設(shè)計的系統(tǒng)在更換電極時也較難判斷測量筒是否已可靠隔離。因此我們采取的措施是將測量筒到下降管的管路取消，增加一路向空排汽閥。

因此，防止以上幾個因素對電接點水位計的影響，主要措施是采取合理的保溫措施，確保汽包小室的環(huán)境溫度、采用數(shù)字邏輯判斷電路等方法，以提高對爐水和蒸汽的分辨能力。同時我們也在#1爐上償試采用進(jìn)口型電接點水位計，使用下來發(fā)現(xiàn)進(jìn)口型無論在可靠性還是可維修性上都比國產(chǎn)型有明顯的優(yōu)勢。

三、壓式水位計

1、水柱對差壓式水位計的影響;r% |1 {* Q8 H0 d# Y6 ] 鍋爐啟動時由于汽包內(nèi)溫度低、壓力低，平衡容器內(nèi)可能無水而無法建立參比水柱。因此采用鍋爐上水時向平衡容器內(nèi)注水，同時，在汽包滿水時及時排出取樣管路中的空氣泡和雜質(zhì)，使差壓變送器的取樣管路全部充滿清潔的水。同時，運行人員升降汽包水位，觀察差壓水位表顯示值變化是否與實際水位相符。差壓式水位計平衡容器與其取樣點間連接的取樣管應(yīng)合理保溫,否則平衡容器的溫度越低,其冷凝水密度增大,水位計輸出差壓增大,使顯示值偏低.但平衡容器罐體不應(yīng)保溫,以產(chǎn)生足夠的冷凝水量而保證參比水柱的穩(wěn)定。引到差壓變送器的兩根儀表管道應(yīng)平行敷設(shè)、共同保溫。

2、安裝對差壓式水位計的影響9 M“ H5 S” ~/ W6 u-X9 W 變送器汽側(cè)取樣管上安裝有平衡容器。平衡容器也稱凝結(jié)容器，通常是一個球型容器或筒型容器。容器側(cè)面水平引出一個管口接到汽包上的汽側(cè)取樣孔。容器底部垂直引出一個管口接到差壓變送器的負(fù)壓側(cè)（屬正接方式）。進(jìn)入平衡容器的飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，多余的凝結(jié)水自取樣管流回汽包使容器內(nèi)的水位保持恒定。為了確保平衡容器內(nèi)的凝結(jié)水能可靠地流回汽包，平衡容器前的汽側(cè)取樣管應(yīng)向汽包側(cè)下傾斜。由于同一汽包三個平衡容器的汽連通管及容器安裝高度不一致，會使汽側(cè)取樣管的參比水柱高度不同（變送器均安裝在同一高度），從而造成三個汽包水位測量值之間存在較大偏差.解決的辦法是待鍋爐啟動且熱膨脹穩(wěn)定后核對三個平衡容器的高度是否一致，并核對平衡容器與汽包幾何中心線（零水位線）間高度是否有變化，否則應(yīng)在DCS修正。應(yīng)水位差壓信號比較小，變送器的接頭漏水或平衡閥內(nèi)漏對信號影響很大，根據(jù)目前變送器的受壓能力，我們?nèi)∠似胶忾y，并將多次彈出的卡套式變送器接頭改為標(biāo)準(zhǔn)壓力表式接頭。

3、電伴熱帶對差壓式水位計的影響

電伴熱帶是冬季防止汽包水位測量管路結(jié)冰的一項措施，正常時水位變送器正壓負(fù)壓側(cè)伴熱帶的發(fā)熱量基本一致，對水位測量的影響較小，但當(dāng)正壓負(fù)壓側(cè)的發(fā)熱量不一致時，伴熱帶就會對汽包水位的正確測量產(chǎn)生重大影響。我廠#3爐曾發(fā)生過這樣一個故障：汽包雙色水位計、電接點水位計均顯示正常，但原本誤差穩(wěn)定的三個差壓式水位計中有一個與另外兩路信號偏差加大。檢查后發(fā)現(xiàn)，由于差壓式水位變送器取樣管路上纏繞的伴熱帶溫控失靈使正負(fù)壓側(cè)水柱溫度和密度偏差加大,造成正壓和負(fù)壓取樣管的水柱壓差增大。另外我廠也曾發(fā)生因伴熱帶短路跳閘和管路結(jié)冰引起差壓式水位計測量不準(zhǔn)的故障.解決此問題的措施是根據(jù)季節(jié)溫度及時投用和停用電伴熱裝置，并將伴熱帶檢查作為入冬前的常規(guī)安全檢查項目。.h+ K3 f* p0 E8 E# J(t% g4、鍋爐啟動初期差壓式水位計8 T& o4 D(l3 r8 F“ E.S 鍋爐啟動初期差壓式水位計一般較難準(zhǔn)確測量水位，出現(xiàn)的問題也比較多，我們認(rèn)為這是由于鍋爐啟動初期由于汽包內(nèi)溫度低、壓力低，平衡容器內(nèi)較難建立參比水柱及儀表管積存空氣雜質(zhì)等原因所致。測量汽包水位：

請用雙室平衡容器－引壓管－三閥組－差壓變送器(然后負(fù)遷移)－智能數(shù)字調(diào)節(jié)－伺服器－調(diào)節(jié)閥。組成完整的調(diào)節(jié)回路。

按鍋爐汽包直經(jīng)，選差壓變送器的量程。

在測量汽包水位時，蒸汽流量波動時要當(dāng)心引起“虛假水位”

單沖量調(diào)節(jié)請選用宇電AI調(diào)節(jié)器AI-808AL5L2L2控制電動調(diào)節(jié)閥，伺服機(jī)構(gòu)一體化。

5.補償系統(tǒng)

5.1.基礎(chǔ)知識與基本概念

從容器的特性中可以看到，雙室平衡容器不能完全滿足生產(chǎn)的需要。究其原因，是由于介質(zhì)密度的變化所造成的。因此，必須要采取一定的措施，進(jìn)一步消除密度變化對汽包水位測量的影響。這種被用來消除密度變化帶來的影響的措施就叫做補償。通過補償以準(zhǔn)確地測定汽包中的水位。

汽包水位測量補償?shù)姆椒ㄍǔＳ袃煞N，一種是壓力補償，另一種是溫度補償，無論采取哪種方法補償效果都一樣。但是它們之間略有區(qū)別，即溫度補償可以從0℃開始，而壓力補償只能從100℃開始。這是因為溫度可以一一對應(yīng)飽和密度以及100℃以下時的非飽和密度，而壓力卻只能一一對應(yīng)飽和密度，即最低壓力0MPa只能對應(yīng)100℃時的飽和密度。故而由這兩種方法構(gòu)成的補償系統(tǒng)各自對應(yīng)的補償起始點有所不同，即差壓變送器量程有所不同。表1中0MPa對應(yīng)兩行差壓值，其原因即在于此；其中上一行對應(yīng)的是溫度補償，下一行對應(yīng)壓力補償。很顯然，溫度補償也可以從100℃開始。

5.2.建立補償系統(tǒng)的步驟

第一步 確定雙室平衡容器的0水位位置

容器的0水位的位置一般情況下比較容易確定，通過查閱鍋爐制造廠家有關(guān)汽包（學(xué)名鍋筒）及附件方面的圖紙和資料，進(jìn)行比較和計算即可獲得。文中例舉的容器0水位位置位于連通器水平管軸線以上365mm處，即基準(zhǔn)杯口水所在的平面下方215mm處。但是，偶爾由于圖紙的疏漏缺少與確定0水位相關(guān)的數(shù)據(jù)，無法計算出0水位的位置，那么確定起來就比較復(fù)雜。如圖1中就缺少數(shù)據(jù)。這種情況下就只有根據(jù)容器的自我補償特性在0水位所體現(xiàn)的特點通過反復(fù)驗算來獲得。由于容器本身就是用這樣的方法經(jīng)反復(fù)驗算而設(shè)計制造的，只要驗算的方法正確通過驗算得到的數(shù)據(jù)會很準(zhǔn)確可靠，當(dāng)然這只限于圖紙不詳?shù)那闆r下。由于限于篇幅，這里只提供思路，具體的驗算的方法本文不予介紹。對此感興趣的讀者可以試一試。

第二步 確定差壓變送器的量程

差壓變送器的量程是由汽包水位的測量范圍、容器的0水位位置以及補償系統(tǒng)的補償起始點等三方面因素決定的。一些用戶一般只考慮了前兩方面因素，而忽略了補償起始點因素，甚至極個別的用戶只簡單地根據(jù)汽包水位的測量范圍確定變送器的量程，造成很大的測量誤差。一般情況下，忽略容器的0水位位置所造成的誤差在70~90mm之間，忽略補償起始點所產(chǎn)生的誤差在30mm以下，特別情況下誤差都將會更大。此外，這里特別提醒用戶，在進(jìn)行汽包水位測量工作時，關(guān)于變送器的量程，在沒有得到確認(rèn)的情況下，切不可單純依賴設(shè)計部門的圖紙。事實上，多數(shù)情況下，設(shè)計部門在進(jìn)行此類設(shè)計，對變送器選型時，只確定基本量程，而不給出應(yīng)用量程。下面來確定變送器的量程。

本文的例子中容器的0水位位置位于連通器水平管軸線以上365mm處。由于該容器的量程為±300mm，因此（1）式中的hw的最大值和最小值分別為665mm和65mm。如果采用壓力補償，從《飽和水與飽和水蒸汽密度表》中查出100℃時的飽和水與飽和水蒸汽的密度代入（1）式，再分別將665mm和65mm代入（1）式，即得最小差壓 ΔPmin=－70.5mm水柱 和最大差壓

ΔPmax=504mm水柱

這兩個差壓值就是變送器的量程范圍（見表1中0MPa對應(yīng)的下行），即－70.5～504mm水柱。如果采用溫度補償，且從0℃開始補償，則由于水的密度極其接近1mg/mm3，誤差可以忽略，令蒸汽的密度為0。用同樣方法即可得到變送器的量程為－85～515mm水柱（見表1中0MPa對應(yīng)的上行）。實際上，從0℃開始補償是完全沒有必要的，其原因這里無需遨述。

第三步 確定數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型是補償系統(tǒng)中的最重要環(huán)節(jié)。由（1）式得

（2）

由于相對于規(guī)定的0水位的汽包水位 h= hw－365mm，所以

（3）

式中h —— 相對于規(guī)定的0水位的汽包水位 γw —— 飽和水的密度

γ s —— 飽和水蒸氣的密度 γ c —— 環(huán)境溫度下水的密度 ΔP—— 差壓（3）式即為補償系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。式中γ c為常數(shù)，令環(huán)境溫度為30℃，則γ c=0.9956mg/mm3，所以

（4）

（4）式為最終的數(shù)學(xué)模型。顯然，它與（3）式的作用完全一樣。在補償系統(tǒng)中可以任選其一。

第四步 確定函數(shù)、完成系統(tǒng)

在（3）式和（4）式中含都有“320 γ w－580 γ s”和“γ w－γ s”關(guān)于飽和水與飽和水蒸汽密度的兩個子式。查《飽和水與飽和水蒸汽密度表》，可以獲得這兩個子式關(guān)于壓力或溫度的函數(shù)曲線。將所得到的曲線以及（3）式或者（4）式輸入用以執(zhí)行運算任務(wù)硬件設(shè)備，補償系統(tǒng)即告完成。

從補償系統(tǒng)的建立過程可以發(fā)現(xiàn)，補償系統(tǒng)是根據(jù)某一特定構(gòu)造的容器而建立的。因此，建立補償系統(tǒng)時應(yīng)根據(jù)不同的容器，建立不同的補償系統(tǒng)。建立補償系統(tǒng)時，當(dāng)確定差壓的計算公式以后，只需重復(fù)這里的步驟即可得到新的汽包水位測量補償系統(tǒng)。

6.關(guān)于容器保溫問題的釋疑

眾所周知，為了使容器達(dá)到理想工作狀態(tài)，容器的外部必須作以適當(dāng)?shù)谋亍Ｈ欢P(guān)于容器的凝汽室及頂部的保溫問題目前有些爭議，部分用戶認(rèn)為這里的保溫可有可無。筆者在這里闡述一下個人的觀點。筆者通過多年觀察發(fā)現(xiàn),在這里沒有保溫的情況下，冬季由儀表顯示的汽包水位會比夏季低將近10mm。分析原因，是因為一般情況下凝汽室的溫度都要比環(huán)境高300℃左右，甚至更高，因此它的熱輻射能力很強(qiáng)。當(dāng)凝汽室外部沒有保溫或者保溫條件比較差時，盡管凝結(jié)水的速度會加快并導(dǎo)致更多的飽和水蒸汽流到這里補充這里的熱量，但是由于這里的介質(zhì)處于自然對流狀態(tài)且受到管路等的阻力的制約，使補充的熱量難以維持這里的溫度，進(jìn)而影響了測量的準(zhǔn)確性。對于額定工作壓力為13.73MPa的鍋爐而言，如果冬季由儀表顯示的汽包水位比真實水位低10mm，將意味著容器內(nèi)部的溫度比飽和溫度低7℃左右。所以，為確保其包水位測量的準(zhǔn)確性，這里必須加以適當(dāng)?shù)谋亍９P者以為，這里的保溫以保溫層的外層溫度不超過120℃為佳

鍋爐汽包水位測量分析及實踐張永先（山東電力建設(shè)第二工程公司濟(jì)南工業(yè)路 297 號，250100）如何有效測量摘要: 鍋爐汽包水位的正常與否是影響機(jī)組安全運行的重要要因素之一，和補償汽包水位從而進(jìn)行有效監(jiān)控成為機(jī)組安全運行中的重要環(huán)節(jié)，本文試圖通過理論分析并結(jié)合工程實踐，談一談對鍋爐汽包水位測量的體會，為鍋爐設(shè)備的安全運行提供借簽。關(guān)鍵詞: 關(guān)鍵詞: 汽包水位測量分析預(yù)控防范預(yù)控防范前言鍋爐汽包水位是鍋爐運行監(jiān)控的一項重要指標(biāo)。由于負(fù)荷、燃燒工況以及給水壓力的變化，汽包水位會經(jīng)常發(fā)生波動，眾所周知，水位過高或急劇波動會影響汽水分離效果,引起蒸汽品質(zhì)惡化；水位過低則會引起下降管帶汽，影響鍋爐水循環(huán)工況，嚴(yán)重時會造成水冷壁大面積損壞。由于水位控制問題而造成的運行事故時有發(fā)生。實現(xiàn)汽包水位的有效監(jiān)控，將其控制在正常范圍內(nèi)，關(guān)鍵在于汽包水位測量的準(zhǔn)確性。由于鍋爐汽包運行的固有特點，使得水位的準(zhǔn)確測量也成為一段時期以來一直困擾人們的一個技術(shù)難點。本文試圖通過理論分析并結(jié)合工程實踐，談一談對鍋爐汽包水位測量的一點體會，以供有關(guān)人員參考。

一、關(guān)于汽包水位測量的有關(guān)規(guī)定《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中的“防止鍋爐汽包滿水和缺水事故”對火電廠鍋爐汽包水位的測量作了如下要求： 1 汽包鍋爐應(yīng)至少配置兩只彼此獨立的就地汽包水位計和兩只遠(yuǎn)傳汽包水位計。水位計的配置應(yīng)采用兩種以上工作原理共存的配置方式，以保證在任何運行工況下鍋爐汽包水位的正確監(jiān)視。

2、對于過熱器出口壓力為 13.5Mpa 及以上的鍋爐,其汽包水位計應(yīng)以差壓式(帶壓力修正回路)水位計為基準(zhǔn)。汽包水位信號采用三選中值的方式進(jìn)行優(yōu)選。

3、差壓水位計（變送器）應(yīng)采用壓力補償。汽包水位測量應(yīng)充分考慮平衡容器的溫度變化造成的影響，必要時采用補償措施。

4、汽包水位測量系統(tǒng)，應(yīng)采取正確的保溫、伴熱及防凍措施，以保證汽包測量系統(tǒng)的正常運行及正確性。

5、汽包就地水位計的零位應(yīng)以制造廠提供的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，并進(jìn)行核對、標(biāo)定。隨著鍋爐壓力的升高，就地水位計指示值愈低于汽包真實水位，表 1 給出不同壓力下就地水位計的正常水位示值和汽包實際零水位的差值△h，僅供參考。表 1 就地水位計的正常水位示值和汽包實際零水位的差值△h 汽包壓力（Mpa）16.14～17.65（△h mm）－76 17.66～18.39 －102 18.40～19.60 －150 1997 年秦皇島熱電廠“12.16”鍋爐缺水重大事故發(fā)生后，國家電力公司專門組織專家對國內(nèi)電站鍋爐汽包水位測量和水位保護(hù)運行情況進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)電站鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)在系統(tǒng)配置、測量裝置的安裝和水位保護(hù)的運行管理等方面存在一系列問題，已嚴(yán)重威脅了機(jī)組的安全、穩(wěn)定運行。為了更好地貫徹《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》的有關(guān)規(guī)定,有效防止鍋爐汽包缺水、滿水最大事故的發(fā)生，國家電力公司又參照國內(nèi)外電站鍋爐制造標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合國內(nèi)電站鍋爐的實際，在《防止電力生產(chǎn)重大事故的十五項重點要求》的“防止鍋爐汽包缺水、滿水事故”章節(jié)中,對鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的安裝、水位基準(zhǔn)和保護(hù)管理等方面提出了原則要求的基礎(chǔ)上，制訂了《國家電力公司電站鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)配置、安裝和使用若干規(guī)定(試行)》（以下簡稱《規(guī)定》）?！兑?guī)定》對電站鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的配置、安裝和使用作了如下要求：

1、適用范圍：本規(guī)定適用于國家電力公司系統(tǒng)超高壓及亞臨界火力發(fā)電用汽包鍋爐。

2、水位測量系統(tǒng)的配置 2.1 新建鍋爐汽包應(yīng)配備 2 套就地水位表和 3 套差壓式水位測量裝置，2 套就地水位表中的 1 套可用電極式水位測量裝置替代。在役鍋爐汽包可根據(jù)現(xiàn)場實際和新建鍋爐的配置要求進(jìn)行相應(yīng)的配置。2.2 鍋爐汽包水位的調(diào)節(jié)、報警和保護(hù)應(yīng)分別取自 3 個獨立的差壓變送器進(jìn)行邏輯判斷后的信號，并且該信號應(yīng)進(jìn)行壓力，溫度修正。2.3 就地水位表可采用玻璃板式、云母板式、牛眼式。

3、就地水位表的安裝就地水位表的零水位線應(yīng)比汽包內(nèi)的零水位線低，降低的值取決于汽包工作壓力,若現(xiàn)役鍋爐就地水位表的零水位線與鍋爐汽包內(nèi)的零水位線相一致，應(yīng)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)工作壓力重新標(biāo)定就地水位表的零水位線，具體降低值應(yīng)由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)提供。

4、鍋爐汽包水位的監(jiān)視應(yīng)以差壓式水位測量裝置顯示值為準(zhǔn)。幾種常用汽包水位測量方式的比較

二、幾種常用汽包水位測量方式的比較汽包水位測量方式很多，一般可分為：(1)靜壓式；(2)浮力式；(3)電氣式；(4)超聲波式；(5)核輻射式。目前電廠中最常用的是靜壓式測量方法中的連通式液位計和壓差式液位計。連通式液位計包括玻璃水位計和電接點水位計等，這類液位計直觀，便于讀數(shù)，但它們共同的缺點是：當(dāng)液位計與被測汽包中的液溫有差別時，其顯示的液位不同于汽包中的液位，而且此誤差還會隨汽包壓力的改變而改變。連通式水位計雖然方式有所不同，但都是按照連通管原理工作的。在環(huán)境溫度和大氣壓力條件下聯(lián)通管中支管的水位都是位于同一個水平的。而汽包是在一定壓力下工作的，汽包內(nèi)的水溫處于對應(yīng)汽包蒸汽壓力的飽和溫度。飽和蒸汽通過汽側(cè)取樣管進(jìn)入連通式水位表。由于連通式水位表的的環(huán)境溫度遠(yuǎn)低于表內(nèi)的蒸汽溫度，蒸汽不斷凝結(jié)使表中多余的水通過水側(cè)取樣管流回汽包，表中的水受冷卻使得其平均溫度低于飽和溫度，水位表中的密度增大，比汽包中的水的密度要高，這就會使水位表中的水位低于汽包中的水位。水位計中的水是由飽和蒸汽凝結(jié)不斷補充的，上部的水溫應(yīng)等于飽和溫度，但是沿著水位表的高度逐漸下降，其水溫也會逐漸降低。水溫降低的幅值和速度，受多種因素的影響。諸如環(huán)境溫度的影響，空氣流動情況的影響，水位表散熱條件的影響，取樣管直徑和長度的影響。為了減小因溫度差異而引起的誤差，常將液位計保溫，而筒殼頂部不保溫，增加凝結(jié)水量。但因散熱，水位計中的水溫總比汽包中飽和水的溫度低，是非飽和水，因而密度大于汽包內(nèi)飽和水的密度，所以，連通式水位計中的水位要低于汽包內(nèi)的實際水位。

1、玻璃水位表玻璃水位表是測量汽包水位的傳統(tǒng)儀表，也是大容量鍋爐所必須配備的裝置。美國 ASME 動力鍋爐規(guī)程規(guī)定：動力鍋爐至少應(yīng)配有一套玻璃水位表和兩套具有報警和跳閘功能的間接式水位表。國外各鍋爐廠對各自生產(chǎn)的鍋爐一般都配有兩套玻璃水位表，分別按扎在汽包的兩端，有的鍋爐還配有高位玻璃水位表，用于鍋爐的啟停過程。玻璃水位表雖有玻璃板、云母、牛眼等品種，但是它的工作都是按照聯(lián)通管原理的。對于連通式液位計的測量誤差，可以簡單分析如下：ρ” ρ' ρ" ρ圖 1 連通式液位計測量示意圖圖 1 為連通式液位計測量示意圖，圖中： H－汽包實際水位 h－水位計指示水位 L－水位計汽側(cè)、水側(cè)導(dǎo)管間距ρ’－汽包內(nèi)飽和水密度ρ”－汽包內(nèi)飽和蒸汽密度ρ－汽包內(nèi)飽和水密度由聯(lián)通器的原理可知，相對于水側(cè)引壓導(dǎo)管，有：ρ”（L-H)＋ρ’H＝ρ”（L-h)＋ρh 整理得 h＝H（ρ’－ρ”）/（ρ－ρ”）（式－1）（式－2）由(式－2)可以看出，在一定的汽包壓力下，水位計內(nèi)水溫越低，其密度ρ就越大，水位計所顯示的水位也就越低，其與實際水位的偏差越大。隨著汽包壓力的升高，水位計指示的水位偏離實際水位的值也不斷增大，指示水位越來越低于實際水位。也就是說，這個水位的偏差值不是固定不變的，而是隨著鍋爐參數(shù)的升高不斷加大的。這就給修正水位表和汽包中水位的差值帶來了困難。有的鍋爐廠提供了所生產(chǎn)鍋爐汽包中水位和水位表中水位的差值的數(shù)據(jù)，如 CE 公司提供的數(shù)據(jù)為：汽包壓力 15.7MPa 16.14 MPa 17.66 MPa 零水位差值-51mm-76mm-102mm 上面的數(shù)據(jù)是按照玻璃水位表中水的平均溫度為 340℃計算的。當(dāng)汽包壓力 17.66 Mpa 時，對應(yīng)的飽和溫度為 360℃，這時玻璃水位表中水的平均溫度約為 340℃。當(dāng)水位表中的水位升高時，由于散熱面積的增大，水的平均溫度還會降低，使其平均密度增大，水位表的顯示值會比計算值還要低，也就是說汽包中水位的差值會增大。同樣當(dāng)水位表中水位降低時，由于散熱面積的減小，水的平均溫度也可升高，使平均密度減小，水位表的顯示值會比計算值還要高，與汽包中水位的差值也會增大。當(dāng)汽包工作壓力降低時，玻璃水位表與汽包中水位的差值也逐漸減小，通過計算可知，當(dāng)汽壓低于 10 Mpa 時，水位表和汽包水位的差值已很小，可以不再考慮。因此對于工作壓力 10Mpa 以下的鍋爐，以玻璃水位表為依據(jù)去監(jiān)視和控制汽包水位完全可以保證水位控制精度和鍋爐安全運行，但是對亞臨界壓力的鍋爐，再以玻璃水位表為依據(jù)監(jiān)視和控制汽包水位卻根本無法保證汽包水位在允許的范圍內(nèi)，一般情況下，制造廠規(guī)定汽包水位應(yīng)該在 NWL≯25mm 范圍內(nèi)，特別是在機(jī)組變壓運行過程中，更無法滿足鍋爐安全運行的要求。為此必須采用更為準(zhǔn)確和可靠的水位表，而玻璃水位表只能在額定壓力下作為校核水位的手段，當(dāng)工況改變時，玻璃水位表的顯示值必須經(jīng)過人工修正后才能作為監(jiān)視汽包水位的手段。新海有限公司 330MW 機(jī)組鍋爐汽包就地水位計廠家提供的水位修正值為：壓力（MPa）低于實際水位值（mm）12 40 16 60 22 80 現(xiàn)場用測溫槍測得 330MW 機(jī)組雙色水位計的溫度約為 230℃，按此溫度值計算，在汽包壓力為 17MPa 時，水位計示值要比真實水位低 150mm 左右。當(dāng)然，測溫槍測得的溫度要比內(nèi)部水溫低一點，實際水位的偏差應(yīng)小于 150mm。但就地水位計廠家提供的數(shù)據(jù)其實是一個保守的數(shù)據(jù)。

2、電接點水位表電接點水位計是五十年代后期，從火電廠技術(shù)革新運動中產(chǎn)生的一種水位表。當(dāng)時鍋爐所配的遠(yuǎn)傳式水位表，無論是重液式、機(jī)械式電感傳送式，甚至其后出現(xiàn)的力平衡式，它們的可靠性都無法滿足鍋爐安全運行的要求，當(dāng)時唯一可信的汽包水位表，只有玻璃水位表，何況玻璃水位表在中低壓工況下顯示汽包水位的偏差并不明顯。當(dāng)時所有鍋爐均在汽包側(cè)設(shè)司水平臺，配有專責(zé)值班員（司水）監(jiān)視玻璃水位表。并通過手動水位表將汽包水位信號傳到司爐盤上。在這一背景下，許多電廠先后自行研制了電接點水位表，將接點信號引到司爐盤上用燈光顯示汽包水位變化，并逐漸發(fā)展到將接點信號引入跳閘停爐系統(tǒng)。電接點水位表出現(xiàn)后的二十多年中，對于改善中低壓鍋爐的安全水平確實起到了重要作用，因此在火電廠中倍受青睞。它的一些不足之處在中壓鍋爐上是體現(xiàn)不出來的，甚至對于高壓鍋爐也是可以容忍的，當(dāng)鍋爐工作壓力進(jìn)入亞臨界狀態(tài)下，情況就開始改變了，因為電接點水位表的基本工作原理和玻璃水位表完全相同，同為聯(lián)通管式水位表，所以它存在的問題與玻璃水位表完全相同，即電接點水位表的零水位與汽包零水位有偏差，且汽包水位波動后電接點水位表內(nèi)水位波動不能與之對應(yīng)。而且電接點水位表和玻璃水位表結(jié)構(gòu)不同，形狀不同，散熱條件不同，當(dāng)兩種水位表同時使用時，它們的顯示值之間必然會產(chǎn)生明顯的偏差，因此使用電接點水位表監(jiān)視亞臨界鍋爐的汽包水位并不是一個明智的選擇。雖然不斷有人提出對電接點水位表的升級改造方案并付之實行，但并沒有能觸及它的先天性問題，因此，電接點水位表不能再作為鍋爐不可缺少的儀表了。上世紀(jì)的下半葉，我國某些機(jī)組上，已有引進(jìn)英國同類型內(nèi)置加熱蒸汽雙筒熱套式測量筒電接點水位計，這種結(jié)構(gòu)雖然提高了電接點水位計測量準(zhǔn)確度，但其階躍式顯示、分辨力低（最少也要間隔 15～30mm）、漏點多、接點易結(jié)垢、水位波動時易掛水爬電、不能進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄等固有先天性缺陷，仍未獲得很好地根治。因此，多年來國內(nèi)外仍不能將其升格為監(jiān)控基準(zhǔn)儀表。

3、差壓式水位計差壓水位表是使用得最廣泛的遠(yuǎn)傳式汽包水位儀表。差壓式水位表是利用比較水柱高度差值的原理來測量汽包水位的，測量時將汽包水位對應(yīng)的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與作為參比的平衡容器中保持不變的水柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)進(jìn)行比較，比較的基準(zhǔn)點是水位表水側(cè)取樣孔的中心線，由于參比水柱的高度是保持不變的，測得的壓差就可以直接反映出汽包中的水位。參比水柱的高度就是平衡容器內(nèi)的水平面到水位表水側(cè)取樣孔的中心線。在平衡容器安裝完以后，參比水柱的高度就是一個定值，而用來測量差壓的差壓變送器的量程也就等于參比水柱的高度。平衡容器一般采用單室型，是一個球型或圓柱形容器，容器側(cè)面水平引出一個管口接到汽包上的汽側(cè)取樣管，容器底部直接引出一個管口接到差壓變送器的負(fù)壓側(cè)，進(jìn)入容器的飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，多余的凝結(jié)水沿取樣管流回汽包。因此，可以保證作為基準(zhǔn)的參比水柱的高度相對穩(wěn)定。過去在中低壓鍋爐上測量汽包水位時，由于測量儀表中的運算環(huán)節(jié)不夠完善，不得不在平衡容器上解決，曾開發(fā)出多種可以進(jìn)行局部壓力修正的平衡容器，如雙室平衡容器和熱套式平衡容器，但他們的修正結(jié)果遠(yuǎn)不如在測量回路中使用運算環(huán)節(jié)的結(jié)果準(zhǔn)確，因此現(xiàn)代化鍋爐上測量汽包水位時已普遍采用最簡單的單室平衡容器。新海發(fā)電有限公司公司 330MW 機(jī)組差壓水位計的安裝形式如圖 2 所示,對于這種方式下的水位測量，可理論計算如下： P T ρ s H yc ρ w H Ta ρ a L －＋機(jī)組鍋爐汽包差壓式液位計測量示意圖圖 2 新海發(fā)電有限公司 330MW 機(jī)組鍋爐汽包差壓式液位計測量示意圖圖 2 中：ρs ρw ρa L L yc H ΔP T Ta P ——汽包內(nèi)飽和蒸汽密度，汽包壓力的單值函數(shù)——汽包內(nèi)飽和水密度，汽包壓力的單值函數(shù)——單室平衡容器內(nèi)非飽和水密度，它是壓力及溫度的函數(shù)（基準(zhǔn)水柱）——差壓水位計的量程范圍，——單室平衡容器引出管中心距——汽包實際水位——單室平衡容器所測量到的差壓——汽包壓力對應(yīng)的飽和溫度——單室平衡容器內(nèi)非飽和水的溫度——汽包壓力如圖所示，差壓變送器所測差壓：ΔP=（P+Lρa）-〔P+（L-H）ρs+Hρw〕整理得： H=[L(ρa-ρs)-ΔP]/(ρw-ρs)（式－4）在（式－4）中，水位計量程 L 為已知量，是一個常數(shù)，ΔP 為差壓變送器的（式－3）測量值，ρs、ρw 為汽包壓力的單值函數(shù)，通過飽和水及飽和蒸汽性質(zhì)表可查得，在 DCS 中用一函數(shù)模塊 f(x)即可實現(xiàn)。ρa 除了受汽壓影響外，還和平衡容器的散熱條件與環(huán)境溫度有關(guān)，當(dāng)汽壓和環(huán)境溫度改變時，其值也隨著改變，因此，ρa 的計算則相對復(fù)雜一些，因為它是壓力及溫度的二值函數(shù)，在以往的差壓水位計補償公式中，都是按照額定壓力下的某一估計的溫度值固定補償?shù)?，然后再根?jù)就地水位計的示值進(jìn)行修正。因此，它不能適應(yīng)工況的變化，但其計算誤差是允許并可以接受的。我公司 220MW 機(jī)組就是這種情況。新華 XDPS-400 系統(tǒng)中，提供了一個 PTCal 熱力性質(zhì)計算模塊，通過它可以計算出給定壓力和溫度下的水或蒸汽的焓值、熵值或比容。這給汽包水位測量中壓力、溫度實際參數(shù)下的更精確補償提供了條件。

三、差壓式汽包水位測量在 330MW 機(jī)組上的應(yīng)用實踐從前面的分析可知，影響鍋爐汽包水位測量的因素不僅僅只有汽包壓力，參比水柱溫度對測量結(jié)果的影響也不容忽視，因此，我公司 2×330MW 發(fā)電供熱機(jī)組工程在設(shè)計時，就建議設(shè)計院增加了溫度測點，實現(xiàn)水位的壓力、溫度雙重補償，以有效地提高汽包水位測量的準(zhǔn)確性。即在每個單室平衡容器的正壓側(cè)加裝了一支 Pt100 熱電阻，測量非飽和水的實際溫度。實現(xiàn)了以實際壓力、溫度對汽包水位進(jìn)行補償，其結(jié)果更趨近實際值。由于是第一次采用直接溫度補償?shù)姆绞?，對這種方式的認(rèn)識存在不足，故而在安裝調(diào)試過程中經(jīng)歷了一個逐步摸索、不斷完善的過程。這個過程從#15 機(jī)組啟動開始，直至#16 機(jī)組 168h 試運，大致可分為四個過程。經(jīng)過了這幾個過程的修正和完善，使得汽包水位的測量越來越趨于準(zhǔn)確、穩(wěn)定，越來越接近汽包內(nèi)的真實水位。第一個過程——量程有誤，水位偏差大。第一個過程——量程有誤，水位偏差大。個過程——量程有誤由于安裝及調(diào)試人員誤將引出管管距 Hyc（見圖 2，汽包中心線上部 510mm，下部 620mm，共 1130mm）當(dāng)成了差壓水位計的量程 L（汽包中心線上下各 381mm，全量程為 762mm）。這樣以來，就是（式－4）中的 L 變大，ΔP 變小，計算結(jié)果變大，使得 DCS 計算出的水位遠(yuǎn)高于實際水位。將變送器的量程及計算公式中的量程對應(yīng)修改后，該問題得以解決。第二個過程——溫度補償點位置太高，溫度波動大，水位波動大。第二個過程——溫度補償點位置太高，溫度波動大，水位波動大。個過程——溫度補償波動大單室平衡容器的冷凝器是要求不保溫的，只將下部測量筒保溫，以加快蒸汽冷卻的速度，并保持測量筒中的溫度盡量高，以保證差壓測量的準(zhǔn)確性。雖然測量筒采取了保溫措施，但由于其處在外部的正常環(huán)境溫度下，冷凝器及測量筒內(nèi)水的溫度要遠(yuǎn)低于汽包內(nèi)部溫度，故而，這里面的水不再是飽和水，而變成了非飽和水。冷凝器上半部分則仍為汽包當(dāng)前工作壓力下對應(yīng)的飽和蒸汽，因此，該部位的溫度隨汽包壓力的變化快速變化，而且溫度高于冷凝器下半部分非飽和水的溫度。現(xiàn)場用測溫槍實測，上半部與下半部的溫差達(dá) 50 多攝氏度。因安裝單位在進(jìn)行溫度元件安裝時，將元件裝在了冷凝器的中部偏上一點，這樣就造成補償溫度偏高而且溫度波動比較大、變化比較頻繁，從而引起汽包水位測量值偏差大且波動較大。見下圖。發(fā)現(xiàn)這一問題后，利用一次停爐的機(jī)會，安排安裝單位將溫度測點移至冷凝器的下半部（水區(qū)）。這樣，補償溫度趨于平穩(wěn)，不再頻繁波動，溫度值也降了下來，汽包水位的測量值也隨之趨穩(wěn)，與實際水位的偏差縮小了許多。第三個過程——補償溫度仍不穩(wěn)定，水位依然不穩(wěn)定且偏差大。第三個過程——補償溫度仍不穩(wěn)定，水位依然不穩(wěn)定且偏差大。個過程——補償溫度由于本工程鍋爐汽包配帶的平衡容器冷凝器體積較小，雖然溫度補償元件裝在了冷凝器的下半部，這里應(yīng)該是非飽和水區(qū)，但該位置的溫度受汽包壓力的影響仍較大。如汽包壓力下降時，冷凝器中的水有部分因壓力下降而汽化，溫度測點的位置的水又變成蒸汽，引起所測溫度又變成當(dāng)前壓力下的飽和溫度。另一方面，由于冷凝器部分不保溫，溫度補償測點的測量值受環(huán)境影響太大。汽包小室的門打開和關(guān)閉能引起該溫度多達(dá) 40℃的變化。所以，汽包水位的溫度補償仍不準(zhǔn)且波動較大。為此，再一次將補償元件下移，移至冷凝器下部約 100mm 的測量筒上，并將該測點處保溫。通過一段時間的跟蹤觀察，這種方式下的補償溫度比較穩(wěn)定，汽包水位的補償結(jié)果也很穩(wěn)定，其值也更加準(zhǔn)確、更加接近實際水位。由于是采用熱電阻進(jìn)行溫度測量，為防止補償溫度元件失靈，在 DCS 中對該補償溫度值進(jìn)行了限幅。通過連續(xù)幾天的觀察，發(fā)現(xiàn)測量筒內(nèi)溫度基本穩(wěn)定在 220℃左右，因此將其上限限在了 240℃。也就是說，如果熱電阻接觸不好或開路，則最高按 240℃補償。補償下限則暫時按 80℃進(jìn)行。第四個過程——增加測溫元件，更準(zhǔn)確地分析補償溫度。第四個過程——增加測溫元件，更準(zhǔn)確地分析補償溫度?！黾訙y溫元件隨著對汽包水位溫度補償?shù)牟粩嗤晟?，對這個問題的認(rèn)識也在逐步提高。在完成前面三個過程的修正后，我們又提出了汽包水位測量筒內(nèi)溫度分布的問題。也就是說，測量筒內(nèi)水的密度是否上下一樣。這是關(guān)系到計算結(jié)果準(zhǔn)確性的一個很重要的環(huán)節(jié)。如果上下一樣，那么，我們目前測得的水位就是最準(zhǔn)確的；如果不一樣，那差多少，對汽包水位測量的影響有多大？因為當(dāng)時#15 爐除冷凝器外，整個測量筒都被保溫了，暫時無法確定測量筒上部和低部的溫度。通過對同一壓力、不同溫度下以及同一溫度、不同壓力下非飽和水的密度進(jìn)行計算比較，發(fā)現(xiàn)這兩種情況下非飽和水的密度可以近似看為線性。因此，如果是測量筒內(nèi)上下部溫差較大的話，可以考慮在測量筒下部再加裝一個溫度測點，取上下兩點的平均值，以保證測量與補償?shù)臏?zhǔn)確性。根據(jù)對#15 爐汽包水位溫度補償?shù)目偨Y(jié)及計算分析情況，我們將#16 爐的汽包水位溫度補償測點選在單室平衡容器正壓側(cè)測量筒的中間部位，同時又在#2 測量筒上增加了兩個溫度測點，分別位于冷凝室下方約 130mm 及 510mm 處。因最下部的溫度元件安裝不是太好，利用一次該測量筒上下部保溫處理的機(jī)會，用測溫槍進(jìn)行了測量。測得上部（冷凝室偏下一點）溫度為 216℃、中間溫度為 124℃、底部（水側(cè)——負(fù)壓側(cè)引壓管中心線）溫度為 55℃。可見測量筒上下部溫度相差是很大的。假定平衡容器正壓測量筒內(nèi)的平均溫度為 100℃，汽包實際水位為“0”（380mm）水位，這時，平衡容器測得的差壓約為 4628Pa。這個差壓值，如果以 210℃進(jìn)行補償，則計算出的水位值為 210mm，即－170mm，也就是說，汽包實際水位比我們所見到的計算水位高 170mm；如果以 50℃進(jìn)行補償，則計算出的水位值為 428mm，即＋48mm；如果以 120℃進(jìn)行補償，則水位值為 355mm，即－15mm。由此可知，溫度對水位補償?shù)挠绊懯欠浅４蟮?，不同的溫度補償出來的汽包水位相差也是非常大的。同時，中間測點的溫度基本能夠代表正壓測量筒內(nèi)基準(zhǔn)水柱的平均溫度，用它對汽包水位進(jìn)行補償，是比較合適的。通過與汽包就地水位計廠家、其他有關(guān)廠家提供的數(shù)據(jù)以及《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中提供的數(shù)據(jù)比較，DCS 的運算結(jié)果是與之相符的。由于受保溫情況及測量條件的影響，想實現(xiàn)溫度的完全準(zhǔn)確補償是有一定難度的，但從工程應(yīng)用角度來講，由單室平衡容器正壓側(cè)測量筒的中間部位的溫度進(jìn)行補償所計算出的汽包水位，是非常接近汽包真實水位的，是能夠接受的。經(jīng)過#16 爐幾個月的運行觀察，不論是補償溫度已從 7 月時的 130℃左右，還是逐漸降至 11 月底的 60℃左右，汽包水位的測量是非常準(zhǔn)確穩(wěn)定的。對于#15 爐，需要等機(jī)會將汽包水位的補償溫度測點下移至測量筒中部的位置，在此之前，只能先參照#16 爐的補償溫度，對#15 爐汽包水位進(jìn)行固定補償，以減小與真實水位的偏差，確保鍋爐汽包的安全可靠運行。

四、結(jié)論

1、就地水位表，包括玻璃管水位表及電接點水位表，是不能正確反映汽包水位變化的，因此決不能以它為準(zhǔn)控制水位和校對遠(yuǎn)傳水位表，“眼見為實”在這里是不成立的。只有當(dāng)就地水位表的零水位已經(jīng)校準(zhǔn)后才可以在額定工況下和正常水位條件下標(biāo)定遠(yuǎn)傳水位表的零水位。

2、由單室平衡容器正壓側(cè)測量筒的中間部位的溫度進(jìn)行補償所計算出的汽包水位，是非常接近汽包真實水位的。這對確保鍋爐汽包的安全可靠運行具有極大的意義。參閱資料：

1、《2007 年基建論文集》

2、《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》

3、《山東電機(jī)工程學(xué)會第六屆發(fā)電專業(yè)學(xué)術(shù)交流會論文集》

4、《電站鍋爐事故分析方法及案例選編》

5、《自動控制系理論》

6、新華 XDPS-400 系統(tǒng)廠家說明手冊》《作者簡介：張永先 1970年生，男，工程師，從事電力生產(chǎn)技術(shù)管理工作。魯普：4351

第二篇：DRZT01-2004火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定

火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定（DRZ/T 01-2004）適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的配置、補償、安裝和運行維護(hù)的技術(shù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于火力發(fā)電廠高壓、超高壓及亞臨界壓力的汽包鍋爐。2 汽包水位測量系統(tǒng)的配置

2.1 鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的配置必須采用兩種或以上工作原理共存的配置方式。

鍋爐汽包至少應(yīng)配置1套就地水位計、3套差壓式水位測量裝置和2套電極式水位測量裝置新建鍋爐汽包應(yīng)配置1套就地水位計、3套差壓式水位測量裝置和3套電極式水位測量裝置或1套就地水位計、1套電極式水位測量裝置和6套差壓式水位測量裝置。

2.2 鍋爐汽包水位的控制和保護(hù)應(yīng)分別設(shè)置獨立的控制器。在控制室，除借助DCS監(jiān)視汽包水位外，至少還應(yīng)設(shè)置一個獨立于DCS及其電源的汽包水位后備顯示儀表（或裝置）。

2.3 鍋爐汽包水位控制應(yīng)分別取自3個獨立的差壓變送器進(jìn)行邏輯判斷后的信號。3個獨立的差壓變送器信號應(yīng)分別通過3個獨立的輸入/輸出（I/O）模件或3條獨立的現(xiàn)場所總線，引入分散控制系統(tǒng)（DCS）的冗余控制器。

2.4 鍋爐汽包水位保護(hù)應(yīng)分別取自3個獨立的電極式測量裝置或差壓式水位測量裝置（當(dāng)采用6套配置時）進(jìn)行邏輯判斷后的信號。當(dāng)鍋爐只配置2個電極式測量裝置時，汽包水位保護(hù)應(yīng)取自2個獨立的電極式測量裝置以及差壓式水位測量裝置進(jìn)行邏輯判斷后的信號。

3個獨立的測量裝置輸出的信號應(yīng)分別通過3個獨立的I/O模件引入DCS的冗余控制器。2.5 每個汽包水位信號補償用的汽包壓力變送器應(yīng)分別獨立配置。

2.6 水位測量的差壓變送器信號間、電極式測量裝置信號間，以及差壓變送器和電極式測量裝置的信號間應(yīng)在DCS中設(shè)置偏差報警。

2.7 對于進(jìn)入DCS的汽包水位測量信號應(yīng)設(shè)置包括量程范圍、變化速率等壞信號檢查手段

2.8 本標(biāo)準(zhǔn)要求配置的電極式水位測量裝置應(yīng)是經(jīng)實踐證明安全可靠，能消除汽包壓力影響，全程測量水位精確度高，能確保從鍋爐點火起就能投入保護(hù)的產(chǎn)品，不允許將達(dá)不到上述要求或沒有成功應(yīng)用業(yè)績的不成熟產(chǎn)品在鍋爐上應(yīng)用。

汽包水位測量系統(tǒng)的其他產(chǎn)品和技術(shù)也應(yīng)是先進(jìn)的、且有成功應(yīng)用業(yè)績和成熟的。汽包水位測量信號的補償

3.1

差壓式水位測量系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計汽包壓力對水位—差壓轉(zhuǎn)換關(guān)系影響的補償。應(yīng)精心配置補償函數(shù)以確保在盡可能大的范圍內(nèi)均能保證補償精度。

3.2

差壓式水位表應(yīng)充分考慮平衡容器下取樣管參比水柱溫度對水位測量的影響。

應(yīng)采用參比水柱溫度穩(wěn)定、接近設(shè)定溫度的平衡容器，或采用經(jīng)實踐證明有成功應(yīng)用經(jīng)驗的參比水柱溫度接近飽和溫度的平衡容器。

必要時也可裝設(shè)能反映參比水柱溫度的溫度計，監(jiān)視與設(shè)計修正溫度的的偏差，及由此產(chǎn)生的水位測量的附加誤差。汽包水位測量裝置的安裝

4.1 每個水位測量裝置都應(yīng)具有獨立的取樣孔。不得在同一取樣孔上并聯(lián)多個水位測量裝置，以避免相互影響，降低水位測量的可靠性。

當(dāng)汽包上水位測量取樣孔不夠時，可采用在汽包上已提供的大口徑取樣管中插入1~2個取樣管的技術(shù)增多取樣點。當(dāng)采用此方法時，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止各個取樣系統(tǒng)互相干擾

不宜采用加連通管的方法增加取樣點。

4.2 水位測量裝置安裝時，均應(yīng)以汽包同一端的幾何中心線為基準(zhǔn)線，采用水準(zhǔn)儀精確確定各水位測量裝置的安裝位置，不應(yīng)以鍋爐平臺等物作為參標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 安裝水位測量裝置取樣閥門時，應(yīng)使閥門閥桿處于水位位置。

4.4 水位測量裝置在汽包上的開孔位置應(yīng)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)部結(jié)構(gòu)、布置和鍋爐運行方式，由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)確定和提供。取樣孔應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)（如安全閥排氣口、汽包進(jìn)水口、下降管口、汽水分離器水槽處等），若不能避開時，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管口加裝穩(wěn)流裝置。應(yīng)優(yōu)先選用汽、水流穩(wěn)定的汽包端頭的測孔或?qū)⑷涌趶钠鼉?nèi)部引至汽包端頭。電極式水位測量裝置的取樣孔應(yīng)避開爐內(nèi)加藥影響較大的區(qū)域。作為鍋爐運行中監(jiān)視、控制和保護(hù)的水位測量裝置的汽側(cè)取樣點不應(yīng)在汽包蒸汽導(dǎo)管上設(shè)置。

4.5 汽包水位計的取樣管孔位置，汽側(cè)應(yīng)高于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動作值，水側(cè)應(yīng)低于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動作值，并有足夠的裕量。

4.6 三取二或三取中的三個汽包水位測量裝置的取樣孔不應(yīng)設(shè)置在汽包的同一端頭，同一端頭的兩個取樣口應(yīng)保持400mm以上距離。三個變送器安裝時應(yīng)保持適當(dāng)距離。

4.7 差壓式水位測量的平衡容器應(yīng)為單室平衡容器應(yīng)采用容積為300~800m的直徑為約100mm的球體或球頭圓柱體。

4.8 差壓式水位表安裝汽水側(cè)取樣管時，應(yīng)保證管道的傾斜度不小于1：100，對于汽側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)低，對于水側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)高。

4.9

汽水側(cè)取樣管和取樣閥門均應(yīng)良好保溫。平衡容器及容器下部形成參比水柱的管道不得保溫。引到差壓變送器的兩根管道應(yīng)平行敷設(shè)共同保溫，并根據(jù)需要采取防凍措施，但任何情況下，拌熱措施不應(yīng)引起正負(fù)壓側(cè)取樣管介質(zhì)產(chǎn)生溫差。三取二或三取中的三個汽包水位測量裝置的取樣管間應(yīng)保持一定距離，且不應(yīng)將它們保溫在一起。

電極式汽包水位測量裝置的排水管不應(yīng)與取樣管緊挨并排布置。

4.10 就地水位表的安裝。

4.10.1 就地水位計的零水位線應(yīng)比汽包內(nèi)的零水位線低，降低的值取決于汽包工作壓力。若現(xiàn)役鍋爐就地水位的的零水位線與鍋爐汽包內(nèi)的零水位線相一致，應(yīng)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)工作壓力重新標(biāo)定就地水位表的零水位線，具體降低值應(yīng)由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)提供。

當(dāng)采用的就地水位計內(nèi)部水柱溫度能始終保持飽和水溫時，表計的零水位線應(yīng)與汽包內(nèi)的零水位一致。4.10.2 安裝汽水側(cè)樣管時，應(yīng)保證管道的傾斜度不小于1：100，對于汽側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)高，對于水側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)低。

4.10.3

汽水側(cè)取樣管和取樣閥門應(yīng)良好保溫。汽包水位測量和保護(hù)的運行維護(hù)

5.1

汽包水位測量裝置應(yīng)定期利用停爐機(jī)會根據(jù)汽包內(nèi)水痕跡或其他有效的方法核對水位表（計）計的零位值。鍋爐啟動時應(yīng)以電極式汽包水位測量裝置為主要監(jiān)視儀表；鍋爐正常運行中應(yīng)經(jīng)常核對各個汽包水位測量裝置間的示值偏差，當(dāng)偏差超過30mm時應(yīng)盡快找出原因，進(jìn)行消除。

5.2

差壓式水位測量裝置進(jìn)行溫度修正所選取的參比水柱平均溫度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度確定，在運行中應(yīng)密切監(jiān)視，當(dāng)實際參比水柱溫度值偏離設(shè)置的修正參比值而導(dǎo)致的水位誤差過大時，應(yīng)對修正回路重新設(shè)定。

5.3

鍋爐啟動前應(yīng)確保差壓式水位測量裝置參比水柱的形成。

5.4

應(yīng)密切監(jiān)視爐水導(dǎo)電度的變化。當(dāng)爐內(nèi)加藥異常導(dǎo)致爐水導(dǎo)電度高報警時，應(yīng)密切監(jiān)視并及時消除，防止電極式水位測量裝置誤發(fā)報警而使水位保護(hù)誤動作。

5.5

鍋爐汽包水位保護(hù)

5.5.1 鍋爐水位保護(hù)未投入，嚴(yán)禁鍋爐啟動。

5.5.2 鍋爐汽包水位保護(hù)在鍋爐啟動前應(yīng)進(jìn)行實際傳動試驗，嚴(yán)禁用信號短接方法進(jìn)行模擬試驗。

5.5.3 鍋爐汽包水位保護(hù)的整定值和延時值隨爐型和汽包內(nèi)部部件不同而異，具體數(shù)值應(yīng)由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)確定，各單位不得自行確定。

第三篇：600MW 機(jī)組汽包水位偏差分析及整改措施

600MW 機(jī)組汽包水位偏差分析及整改措施

發(fā)表時間:2010-2-8 作者：劉衛(wèi)國1 黃 河1 孫長生2 摘要：汽包水位保持在正常范圍內(nèi)，是發(fā)電機(jī)組安全運行的重要保證。汽包水位偏差是600MW 機(jī)組普遍存在的影響機(jī)組安全穩(wěn)定運行的重大隱患。國華寧海電廠1 號鍋爐汽包水位兩側(cè)偏差較大，兩側(cè)水位正常運行時偏差達(dá)到60mm，不符合二十五項反措要求，因此1 號機(jī)組汽包水位偏差問題被列為 0 引言

浙江國華浙能發(fā)電有限公司一期建設(shè)工程4×600MW 國產(chǎn)亞臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組的鍋爐設(shè)備采用上海鍋爐廠有限公司生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、控制循環(huán)、四角切向燃燒、一次中間再熱、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構(gòu)架的Π型汽包爐，鍋爐型號為SG－2028/17.5-M908，系引進(jìn)美國CE 公司燃燒技術(shù)產(chǎn)品。鍋爐汽包內(nèi)徑為1743mm，外徑2149mm，沿筒身長度方向布置6 根大直徑下降管，爐水由匯合集箱匯合后，分別接至布置于爐前的三臺低壓頭循環(huán)泵。每臺循環(huán)泵有二只出口閥，再由出口閥通過6 根連接管引入水冷壁下部環(huán)形集箱，在環(huán)形集箱內(nèi)水冷壁入口處均裝有節(jié)流圈。汽包水位測量系統(tǒng)配置5 套低置差壓液位計、2 套云母水位計和1 套全量程電接點液位計，其中汽包左側(cè)布置3 套低置差壓液位計和1 套云母水位計，汽包右側(cè)布置2 套低置差壓液位計、1 套云母水位計和1 套全量程電接點液位計。保持鍋爐汽包水位在正常范圍內(nèi)是鍋爐運行的一項重要的安全性指標(biāo)。由于負(fù)荷、燃燒工況及給水流量的變化，汽包水位會經(jīng)常變化。眾所周知，水位過高或急劇波動會引起蒸汽品質(zhì)惡化和帶水，造成受熱面結(jié)鹽，嚴(yán)重時會導(dǎo)致汽輪機(jī)水沖擊振動、葉片損壞；水位過低會引起排污失效，爐內(nèi)加藥進(jìn)入蒸汽，甚至引起下降管帶汽，影響爐水循環(huán)工況，造成爐管大面積爆破。由于汽包水位測量和控制問題而造成的上述惡性事故的情況時有發(fā)生，嚴(yán)重影響火電廠運行的安全性。

#1 鍋爐汽包水位存在偏差，在進(jìn)行汽包水位試驗時，水位計最大偏差為193mm，最小為71mm，不符合《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項要求》第8.5 條中“按規(guī)程要求對汽包水位計進(jìn)行零位校驗。當(dāng)各水位計偏差大于30mm 時，就立即匯報，并查明原因...”的相關(guān)規(guī)定。1 汽包水位偏差影響因素分析 1.1 汽包實際水位偏差的影響理論分析

汽包實際水位偏差，表現(xiàn)在汽包左右兩側(cè)水位的偏差，主要由于爐膛燃燒和汽水循環(huán)系統(tǒng)不平衡引起。1）鍋爐燃燒工況的影響

鍋爐燃燒工況對汽包實際水位偏差的影響，主要表現(xiàn)在爐膛內(nèi)火焰中心偏移、火焰中心高度變化引起的兩側(cè)水冷壁吸熱不均衡，或爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差引起的兩側(cè)再熱器、過熱器吸熱不均衡，從而導(dǎo)致的兩側(cè)汽包實際水位偏差?？赡艽嬖诘闹饕绊懸蛩赜校?/p>

●爐內(nèi)空氣動力場影響。由于一、二次風(fēng)不均衡或氣流剛性影響，導(dǎo)致爐膛四角切圓燃燒偏移，水冷壁局部結(jié)焦等。

●磨煤機(jī)組影響。由于磨煤機(jī)組變化導(dǎo)致的爐內(nèi)火焰中心高度變化，或單臺磨煤機(jī)的四角一次風(fēng)流量偏差導(dǎo)致的火焰中心偏移，水冷壁局部結(jié)焦等。

●爐膛水冷壁結(jié)焦影響。由于爐膛水冷壁局部結(jié)焦，導(dǎo)致兩側(cè)水冷壁吸熱不均。

●吹灰方式影響。由于吹灰器同側(cè)對吹后，水冷壁焦塊脫落瞬間導(dǎo)致的兩側(cè)水冷壁吸熱不均。●燃燒器擺角影響。由于可能存在的四角燃燒器擺角不同步，導(dǎo)致爐膛火焰中心偏移。

二次風(fēng)門調(diào)整影響。主要體現(xiàn)在可能存在的二次風(fēng)不均衡或氣流剛性的影響所導(dǎo)致的四角切圓不符合設(shè)計要求，或OFA 調(diào)節(jié)不均所導(dǎo)致的兩側(cè)煙溫偏差不符合設(shè)計要求。2）鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)不平衡的影響。● 爐水泵出力差異?！?水冷壁流量分配不均。

● 汽包汽水分離裝置結(jié)垢，汽水分離不均勻?！?鍋爐給水分配不均。

1.2 汽包實際水位偏差的影響試驗

為了驗證鍋爐運行工況變化對汽包水位偏差的影響，在1 號爐進(jìn)行在不同的運行氧量、負(fù)荷、燃燒器擺角、不同燃燒器投運層數(shù)方式下，利用爐膛水冷壁四周觀察孔或吹灰孔，采用專用的熱流測量裝置，測量四周水冷壁的熱流分布，同時監(jiān)測鍋爐尾部左右側(cè)煙道氧量、飛灰含碳量和記錄運行相關(guān)參數(shù)，從而獲得＃1 鍋爐燃燒工況變化與汽包水位偏差的關(guān)系。具體如下：

1）燃燒器擺角試驗表明，正常運行時爐膛燃燒火焰中心居中度良好，略有偏左側(cè)墻#1角跡象，但不嚴(yán)重（與水位B 側(cè)略偏高相符），擺動角度考察時，#1 角下擺和#2角上擺影響最明顯，表明擺動此角度對爐內(nèi)燃燒影響較大，最大偏差大于100mm，其他擺角水位也有明顯變化，但影響幅度較小。兩種磨煤機(jī)組合的吻合度較好，有明顯的重復(fù)性。

2）貼壁煙氣成分分析表明，貼壁處氧量多數(shù)情況低于0.5%，而CO 含量大于3000ppm，有明顯的氣流貼壁現(xiàn)象。

3）燃燒器擋板試驗表明

● OFA、FF、EF 開度不宜太小，在35%開度情況下水位偏差，汽溫偏差、煙氣溫度偏差加大。

● 在#

1、#3 角75%和#

2、#4 角35%和#

1、#2 角75%和#

3、#4 角35%情況下，效果最合適：兩側(cè)氧量、煙氣溫度和蒸汽壁溫偏差均較小，水位偏差也較小，此試驗也部分表明切圓略偏向于左側(cè)墻。

● 擋板開度試驗表明：OF、FF 風(fēng)門關(guān)小與BC 層風(fēng)門擋板開大有相似的效果，兩者均可以達(dá)到加強(qiáng)爐內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的目的，隨著旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度的增加，總體表現(xiàn)為整體汽溫降低、各級受熱面汽溫和煙氣溫度偏差有加大趨勢。

4）運行觀察和吹灰試驗表明，發(fā)現(xiàn)爐膛區(qū)域的吹灰對水位的影響較大，最大時兩側(cè)水位偏差接近100mm，主要原因可能是爐膛區(qū)域吹灰對局部的煤粉燃燒和水冷壁換熱產(chǎn)生不可忽略的影響。

● 燃燒器區(qū)域（22M 和36M 標(biāo)高）處的吹灰影響明顯，特別是22M 標(biāo)高處影響最大（7、2；

9、10；

17、18 短吹）（1、2 長吹），兩側(cè)水位偏差最大影響達(dá)到了80mm，吹灰后汽包水位很快恢復(fù)到正常值?！?非燃燒器區(qū)域（39M、42M、46M 標(biāo)高）的吹灰影響較小，兩側(cè)水位偏差的波動范圍不超過50mm，正對吹方式和斜對吹方式差別不大,斜對吹方式稍優(yōu)。

● 通過改變吹灰程控試驗可看出，當(dāng)爐膛比較干凈時，吹灰器吹灰對汽包水位的影響較小，兩側(cè)偏差一般均小于50mm，表明吹灰時偶現(xiàn)水位偏大，不一定是吹灰導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)，更可能是因為吹灰時產(chǎn)生的其他副作用導(dǎo)致的結(jié)果。5）爐內(nèi)空氣動力場試驗： ● 一次風(fēng)煤粉管均勻性測定

#1 鍋爐同一臺磨煤機(jī)四根煤粉管內(nèi)的風(fēng)速可以通過調(diào)節(jié)每根煤粉管上的節(jié)流圈調(diào)整均勻性。從一次風(fēng)風(fēng)速測量情況看，D、E、F 磨在第一次測量不均勻，＃

3、4 角流量偏低，通過鍋爐水冷壁結(jié)焦情況檢查，發(fā)現(xiàn)DEF 磨煤機(jī)＃3 角噴口附近靠側(cè)墻附近水冷壁存在結(jié)焦現(xiàn)象，基本驗證此點。經(jīng)過對節(jié)流圈調(diào)節(jié)，D3 開7 圈、E4 開6 圈、F3 開4 圈，除F 磨#3 管風(fēng)速略高、#4 管風(fēng)速略低外，各臺磨結(jié)果在5％的允許誤差范圍內(nèi)。下表是一次風(fēng)配平后煤粉管風(fēng)速測量值。

風(fēng)速偏差分布如下圖:

● 燃燒器擺角、安裝位置及小風(fēng)門檢查

經(jīng)測量，水平位時，燃燒器擺角測量偏差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，下擺到底時，除#4 角FF 層偏差較大，需要調(diào)整外，燃燒器擺角測量偏差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，燃燒器擺角角度基本正常。燃燒器左右側(cè)安裝位 置較好，誤差均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。小風(fēng)門除#

3、#4 角各有兩個小風(fēng)門有故障外，其余均正常?！?鍋爐汽水循環(huán)系統(tǒng)不平衡導(dǎo)致的兩側(cè)汽包水位偏差：

＃1 鍋爐爐水冷態(tài)強(qiáng)制循環(huán)過程中，B 泵運行時，兩側(cè)汽包水位偏差約50mm 左右，A、B、C三泵運行時，兩側(cè)汽包水位偏差約為20mm 左右。說明＃1 鍋爐確實存在因汽水循環(huán)系統(tǒng)不平衡所導(dǎo)致的兩側(cè)汽包水位偏差。

1.3 汽包水位測量原理誤差的影響

各種汽包水位計測量原理不同，存在著設(shè)計原理缺陷引起的誤差和安裝不規(guī)范引起的誤差。1）差壓式鍋爐汽包水位計的原理和誤差

差壓式水位計是通過把水位高度的變化轉(zhuǎn)換成差壓的變化來測量水位的。差壓式水位計準(zhǔn)確測量汽包水位的關(guān)鍵是水位與差壓之間的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換是通過平衡容器形成參比水柱來實現(xiàn)的。

目前，國內(nèi)外最常用的是通過單室平衡容器下的參比水柱形成差壓來測量汽包水位，如圖1 所示。正負(fù)壓管輸出的壓差值△P 按下式計算： ΔΡ=Ρ+-Ρ-=L（ρa-ρs)g-Η(ρw-ρs)g(1)或改寫成

式中：ρa——參比水柱(P+側(cè)水柱)的密度 ρw——汽包內(nèi)飽和水密度 ρs——汽包內(nèi)飽和蒸汽密度 H——汽包內(nèi)實際水位

根據(jù)公式(1)和(2)以及圖2可以看出,影響汽包水位準(zhǔn)確測量有以下幾個因素：(1)平衡容器內(nèi)水的平均密度幾乎無法準(zhǔn)確測量。

(2)汽包內(nèi)水的密度按飽和水來計算，而事實上汽包內(nèi)水處于欠飽和狀態(tài)，欠飽和度隨機(jī)組負(fù)荷和工況調(diào)整而變化。（寧海電廠1 號機(jī)組450MW 負(fù)荷下，汽包壓力為16.6MPa，爐水泵入口水溫為346.76℃，而16.6MPa 對應(yīng)的飽和水溫度為350.39℃）2）云母水位計的原理和誤差

云母水位計結(jié)構(gòu)簡單，顯示直觀，如圖3 所示，它可以做成僅僅在就地顯示的云母水位計（包括便于觀察的雙色水位計），采用工業(yè)電視進(jìn)行遠(yuǎn)傳。其測量原理為連通器原理。

云母水位計的顯示水柱高度Hˊ可按下式計算：

式中 H——汽包實際水位高度 Hˊ——水位計的顯示值 ρs——汽包內(nèi)飽和蒸汽密度 ρw——汽包內(nèi)飽和水密度

ρa——水位計測量管內(nèi)水柱的平均密度

由于水位計管內(nèi)的水柱溫度總是低于汽包內(nèi)飽和水的溫度，因此，ρa總是大于ρw，水位計中的顯示值總是低于汽包內(nèi)實際水位高度，它的示值偏差：

由（4）式可以看出，水位測量偏與云母水位計內(nèi)水同汽包內(nèi)水的密度差有關(guān)，而其密度差與水位計散熱量有關(guān)，因此影響影響測量的因素有汽包壓力、汽包水位、汽包壓力的變動速度和表體結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度、風(fēng)向相關(guān)。而這些因素在測量時無法完全補償。因此，即使我們按額定工況將水位計下移而使汽包正常水位時，水位計恰好在零水位附近，但是當(dāng)工況變化時，仍將產(chǎn)生不可忽略的偏差。3）電接點水位計的原理和誤差

電接點水位計測量的基本原理也是連通器原理，由于汽水導(dǎo)電率的差別，因此可以采用電接點電極來進(jìn)行水位測量。我廠電接點水位計正壓側(cè)取樣點為飽和蒸汽取樣處，因此取樣點壓力低于汽包壓力，無法準(zhǔn)確測量汽包水位。另外我廠電接點水位計電極經(jīng)常泄漏，故障率很高，因此自投產(chǎn)以來基本沒有投運。2 汽包水位偏差治理 2.1 鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整

1）一次風(fēng)管可調(diào)縮孔磨損情況檢查，進(jìn)行冷、熱態(tài)調(diào)平試驗，將風(fēng)速偏差控制在±5%以內(nèi)； 2）二次風(fēng)門和燃燒器擺角檢查、校核，確保四角同步準(zhǔn)確動作；

3）汽包內(nèi)部檢查，汽包汽水分離器進(jìn)行全面檢查和清理除銹工作，保證較高的分離效率。4）開展鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整和爐膛吹灰優(yōu)化工作，減少吹灰操作時對水位偏差產(chǎn)生的負(fù)面影響。2.2 提高汽水循環(huán)的均勻性

1）一般情況下，保持三臺爐水循環(huán)泵運行，如需維持兩泵運行，應(yīng)避免A、B 泵組合方式；

2）結(jié)合計劃檢修，定期進(jìn)行汽包內(nèi)汽包汽水分離裝置全面檢查、處理，保證其高效、均衡的分離效率。2.3 消除水位測量誤差，提高水位測量準(zhǔn)確性

1）將原有5 臺低置差壓水位計平衡容器改為三臺內(nèi)置式平衡容器以解決環(huán)境溫度對測量引起的誤差。保留1 臺外置平衡容器進(jìn)行對比。

2）將原有電接點水位計改為籠式內(nèi)加熱器電接點水位計，并將電接點水位計正壓側(cè)取樣點改到鍋爐對空排汽管道上，其疏水疏水引至汽包下降管爐水泵入口處。

3）將原有云母水位計改為內(nèi)加熱式云母水位計，其疏水疏水引至汽包下降管爐水泵入口處。4）汽包兩側(cè)中心安裝位置檢查與復(fù)核，汽包就地水位計、差壓水位計兩側(cè)安裝基準(zhǔn)校核。3 治理情況 號爐改造后，機(jī)組啟動過程中汽包水位趨勢如圖4 所示，具體數(shù)值如下表所示：

其中：10HAG13CL101和10HAG17CL101為汽包左側(cè)內(nèi)置平衡容器水位計，10HAG15CL101為汽包左側(cè)電接點水位計，10HAG16CL101為汽包右側(cè)內(nèi)置平衡容器水位計，10HAG18CL101 為汽包右側(cè)電接點水位計，10HAG20CL101 為汽包右側(cè)外置平衡容器水位計，10GEN00AT901 為機(jī)組有功功率，10HAG21CP101 為汽包壓力，10BAC01CS001-Y01 為發(fā)電機(jī)并網(wǎng)信號。

由曲線可以看出在機(jī)組啟動過程中，除汽包右側(cè)外置平衡容器水位計外，其余各汽包水位計偏差較小，滿足25 項反措要求，而汽包右側(cè)外置平衡容器水位計與汽包右側(cè)內(nèi)置平衡容器水位計和汽包右側(cè)電接點水位計偏差較大，這從實際驗證了汽包外置式水位計測量誤差的存在。

第四篇：火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)電力行業(yè)熱工自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)

火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)<電力行業(yè)熱工自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)> 2 汽包水位測量系統(tǒng)的配置

2.1 鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)的配置必須采用兩種或以上工作原理共存的配置方式。鍋爐汽包至少應(yīng)配置1套就地水位計、3套差壓式水位測量裝置和2套電極式水位測量裝置。

新建鍋爐汽包應(yīng)配置1套就地水位計、3套差壓式水位測量裝置和3套電極式水位測量裝置或1套就地水位計、1套電極式水位測量裝置和6套差壓式水位測量裝置。2.2 鍋爐汽包水位控制和保護(hù)應(yīng)分別設(shè)置獨立的控制器。在控制室，除借助DCS監(jiān)視汽包水位外，至少還應(yīng)設(shè)置一個獨立于DCS及其電源的汽包水位后備顯示儀表(或裝置)。2.3 鍋爐汽包水位控制應(yīng)分別取自3個獨立的差壓變送器進(jìn)行邏輯判斷后的信號。3個獨立的差壓變送器信號應(yīng)分別通過3個獨立的輸入/輸出(I/O)模件或3條獨立的現(xiàn)場總線，引入分散控制系統(tǒng)(DCS)的冗余控制器。

2.4 鍋爐汽包水位保護(hù)應(yīng)分別取自3個獨立的電極式測量裝置或差壓式水位測量裝置(當(dāng)采用6套配置時)進(jìn)行邏輯判斷后的信號。當(dāng)鍋爐只配置2個電極式測量裝置時，汽包水位保護(hù)應(yīng)取自2個獨立的電極式測量裝置以及差壓式水位測量裝置進(jìn)行邏輯判斷后的信號。3個獨立的測量裝置輸出的信號應(yīng)分別通過3個獨立的I/O模件引入DCS的冗余控制器。2.5 每個汽包水位信號補償用的汽包壓力變送器應(yīng)分別獨立配置。

2.6水位測量的差壓變送器信號間、電極式測量裝置信號間，以及差壓變送器和電極式測量裝置的信號間應(yīng)在DCS中設(shè)置偏差報警。

2.7 對于進(jìn)入DCS的汽包水位測量信號應(yīng)設(shè)置包括量程范圍、變化速率等壞信號檢查手段。2.8 本標(biāo)準(zhǔn)要求配置的電極式水位測量裝置應(yīng)是經(jīng)實踐證明安全可靠，能消除汽包壓力影響，全程測量水位精確度高，能確保從鍋爐點火起就能投入保護(hù)的產(chǎn)品，不允許將達(dá)不到上述要求或沒有成功應(yīng)用業(yè)績的不成熟產(chǎn)品在鍋爐上應(yīng)用。

汽包水位測量系統(tǒng)的其它產(chǎn)品和技術(shù)也應(yīng)是先進(jìn)的、且有成功應(yīng)用業(yè)績和成熟的。3 汽包水位測量信號的補償.1 差壓式水位測量系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計汽包壓力對水位—差壓轉(zhuǎn)換關(guān)系影響的補償。應(yīng)精心配置補償函數(shù)以確保在盡可能大的范圍內(nèi)均能保證補償精度。

3.2 差壓式水位表應(yīng)充分考慮平衡容器下取樣管參比水柱溫度對水位測量的影響。應(yīng)采用參比水柱溫度穩(wěn)定、接近設(shè)定溫度的平衡容器，或采用經(jīng)實踐證明有成功應(yīng)用經(jīng)驗的參比水柱溫度接近飽和溫度的平衡容器。

必要時也可裝設(shè)能反映參比水柱溫度的溫度計，監(jiān)視與設(shè)計修正溫度的偏差，及由此產(chǎn)生的水位測量的附加誤差。汽包水位測量裝置的安裝

4.1 每個水位測量裝置都應(yīng)具有獨立的取樣孔。不得在同一取樣孔上并聯(lián)多個水位測量裝置，以避免相互影響，降低水位測量的可靠性。

當(dāng)汽包上水位測量取樣孔不夠時，可采用在汽包上已提供的大口徑取樣管中插入1～2個取樣管的技術(shù)增多取樣點。當(dāng)采用此方法時，應(yīng)采取適當(dāng)措施防止各個取樣系統(tǒng)互相干擾。

不宜采用加連通管的方法增加取樣點。

4.2 水位測量裝置安裝時，均應(yīng)以汽包同一端的幾何中心線為基準(zhǔn)線，采用水準(zhǔn)儀精確確定各水位測量裝置的安裝位置，不應(yīng)以鍋爐平臺等物作為參比標(biāo)準(zhǔn)。4.3 安裝水位測量裝置取樣閥門時，應(yīng)使閥門閥桿處于水平位置。

4.4 水位測量裝置在汽包上的開孔位置應(yīng)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)部結(jié)構(gòu)、布置和鍋爐運行方式，由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)確定和提供。取樣孔應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)(如安全閥排氣口、汽包進(jìn)水口、下降管口、汽水分離器水槽處等)，若不能避開時，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管口加裝穩(wěn)流裝置。應(yīng)優(yōu)先選用汽、水流穩(wěn)定的汽包端頭的測孔或?qū)⑷涌趶钠鼉?nèi)部引至汽包端頭。電極式水位測量裝置的取樣孔應(yīng)避開爐內(nèi)加藥影響較大的區(qū)域。作為鍋爐運行中監(jiān)視、控制和保護(hù)的水位測量裝置的汽側(cè)取樣點不應(yīng)在汽包蒸汽導(dǎo)管上設(shè)置。

4.5 汽包水位計的取樣管孔位置,汽側(cè)應(yīng)高于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動作值，水側(cè)應(yīng)低于鍋爐汽包水位停爐保護(hù)動作值，并有足夠的裕量。

4.6 三取二或三取中的三個汽包水位測量裝置的取樣孔不應(yīng)設(shè)置在汽包的同一端頭，同一端頭的兩個取樣口應(yīng)保持400mm以上距離。三個變送器安裝時應(yīng)保持適當(dāng)距離。4.7 差壓式水位測量裝置的單室平衡容器應(yīng)采用容積為300～800ml的直徑為約100mm 的球體或球頭圓柱體。

4.8 差壓式水位表安裝汽水側(cè)取樣管時，應(yīng)保證管道的傾斜度不小于1：100，對于汽側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)低，對于水側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)高。

4.9 汽水側(cè)取樣管和取樣閥門均應(yīng)良好保溫。平衡容器及容器下部形成參比水柱的管道不得保溫。引到差壓變送器的兩根管道應(yīng)平行敷設(shè)共同保溫，并根據(jù)需要采取防凍措施，但任何情況下，拌熱措施不應(yīng)引起正負(fù)壓側(cè)取樣管介質(zhì)產(chǎn)生溫差。三取二或三取中的三個汽包水位測量裝置的取樣管間應(yīng)保持一定距離，且不應(yīng)將它們保溫在一起。電極式汽包水位測量裝置的排水管不應(yīng)與取樣管緊挨并排布置。4.10 就地水位計的安裝。

4.10.1 就地水位計的零水位線應(yīng)比汽包內(nèi)的零水位線低，降低的值取決于汽包工作壓力。若現(xiàn)役鍋爐就地水位計的零水位線與鍋爐汽包內(nèi)的零水位線相一致，應(yīng)根據(jù)鍋爐汽包內(nèi)工作壓力重新標(biāo)定就地水位表的零水位線，具體降低值應(yīng)由鍋爐制造廠負(fù)責(zé)提供。

當(dāng)采用的就地水位計內(nèi)部水柱溫度能始終保持飽和水溫時，表計的零水位線應(yīng)與汽包內(nèi)的零水位一致。

4.10.2 安裝汽水側(cè)取樣管時，應(yīng)保證管道的傾斜度不小于1：100，對于汽側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)高，對于水側(cè)取樣管應(yīng)使取樣孔側(cè)低。4.10.3 汽水側(cè)取樣管和取樣閥門應(yīng)良好保溫?！痘鹆Πl(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》 編 制 說 明

國家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》(簡稱《要求》)和《國家電力公司電站鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)配置、安裝和使用若干規(guī)定(試行)》(簡稱《規(guī)定(試行)》)頒發(fā)以來，對提高鍋爐運行安全性，防止鍋爐汽包滿缺水事故發(fā)揮了重要作用。但是，根據(jù)近年來實踐，《要求》和《規(guī)定(試行)》中的某些條款在實施過程中較難操作。此外，隨著汽包水位測量技術(shù)的發(fā)展，也需要對《規(guī)定(試行)》進(jìn)行重新修訂，以形成正式規(guī)定。由于國家電力公司已經(jīng)解散，經(jīng)與華能國際電力公司、大唐國際電力公司、中國電力投資集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、國電電力集團(tuán)公司和北京國華電力公司協(xié)商，決定由電力行業(yè)熱工自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)編制《火力發(fā)電廠鍋爐汽包水位測量系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》（簡稱《技術(shù)規(guī)定》）。

《技術(shù)規(guī)定》（送審稿）于2004年9月11日完成，隨后，電力行業(yè)熱工自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2004年9月15日在京主持召開了《技術(shù)規(guī)定》（送審稿）審查會，參加會議的有華能國際電力公司、中國電力投資集團(tuán)公司、中國華電集團(tuán)公司、北京國華電力公司、北京聯(lián)合電力投資公司、河北省和河南省電力公司、東北電科院、華北電科院和河南電力試驗研究所、華北電力設(shè)計院以及九個發(fā)電廠和二個汽包水位測量裝置的制造廠，共計23個單位的23名專家，會議經(jīng)認(rèn)真審議，原則同意送審稿，也提出了一些修改意見，根據(jù)會議意見，對送審稿進(jìn)行修改后，完成了報批稿。本標(biāo)準(zhǔn)與《規(guī)定（試行）》主要差異如下：

1．本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建火力發(fā)電廠的汽包鍋爐，也適用于已投運鍋爐，對于某些要求僅適用于新建汽包鍋爐時，將在條文中特別明確說明。

《規(guī)定（試行）》僅適用于超高壓和亞臨界汽包鍋爐，本標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大到高壓汽包鍋爐，主要考慮高壓鍋爐滿缺水事故造成的危害也是十分嚴(yán)重的緣故。

2．《規(guī)定（試行）》提出5套配置方案。本標(biāo)準(zhǔn)配置數(shù)量有所增加，主要考慮有四方面： 1）國內(nèi)外許多規(guī)程，特別是安全準(zhǔn)則均要求重要保護(hù)和控制功能分開； 2)電極式水位測量裝置技術(shù)有較大突破，有些產(chǎn)品已經(jīng)歷較長時間和較多應(yīng)用證明安全可靠，能消除汽包壓力影響，全程測量水位精確度高，能確保從鍋爐點火起就可以投入水位保護(hù)；

3）平衡容器技術(shù)也有較大突破，有些產(chǎn)品也能保證差壓式水位測量裝置的測量精確性、穩(wěn)定性，并確保啟動時投入水位保護(hù)；

4）多測孔接管技術(shù)取得經(jīng)驗，當(dāng)鍋爐汽包上水位測孔不夠時，可用多測孔接管技術(shù)解決。3．本標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)“汽包水位控制和保護(hù)應(yīng)分別設(shè)置獨立的控制器”，以符合重要保護(hù)和控制功能獨立性原則。

根據(jù)三冗余信號獨立性原則，為確保冗余功能真正發(fā)揮作用，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)三冗余測量系統(tǒng)應(yīng)從測孔、取樣管、水位測量表計（或變送器）、補償用汽包壓力變送器、輸入/輸出通道均應(yīng)滿足獨立性原則。

4．為確保DCS及其供電UPS故障時確保值班人員在控制室仍能監(jiān)視水位，本標(biāo)準(zhǔn)增加了“在控制室，除借助DCS監(jiān)視汽包水位外，至少還應(yīng)設(shè)置一個獨立于DCS及其電源的汽包水位后備顯示儀表（或裝置）”。

5．明確要求所有電極式測量裝置、差壓式變送器的信號間應(yīng)設(shè)置水位偏差報警，當(dāng)任意二個水位信號偏差超過30mm時應(yīng)立即判別發(fā)生故障的測量裝置，或者確定是否是運行不當(dāng)造成的，以便盡快消除。

6．為了及時排除不正確測量信號導(dǎo)致控制和保護(hù)誤動，DCS設(shè)計時應(yīng)精心配置量程范圍、變化速率等壞信號檢查手段。

7．關(guān)于差壓水位表的平衡容器，“應(yīng)充分考慮平衡容器下取樣管參比水柱溫度對水位測量的影響”。

標(biāo)準(zhǔn)提出了兩個方案：

①“采用參比水柱溫度穩(wěn)定、接近設(shè)定溫度的平衡容器”，例如，將單室平衡容器正壓側(cè)取樣管水平延長一段后再向下，以消除參比水柱出現(xiàn)不可控的溫度梯度。②“采用經(jīng)實踐證明有成功應(yīng)用經(jīng)驗的參比水柱溫度接近飽和溫度的平衡容器”。8．本標(biāo)準(zhǔn)中除堅持《規(guī)定（試行）》中要求“每個水位測量裝置應(yīng)具有獨立的取樣孔”外，根據(jù)最新技術(shù)發(fā)展，明確提出“當(dāng)汽包上水位測量取樣孔不夠時可采用在汽包上已提供的大口徑取樣管中插入1～2個取樣管的方法增多取樣點”，但“不宜采用聯(lián)通管的方法增多取樣點”，因為，后者違反了取樣孔獨立性原則，而且對取樣測量準(zhǔn)確性有影響。9．《規(guī)定（試行）》中規(guī)定“就地水位計的零水位線應(yīng)比汽包內(nèi)的零水位線低，降低值取決于汽包壓力”，本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)就地水位計技術(shù)發(fā)展，補充“當(dāng)采用的就地水位計內(nèi)部水柱溫度能始終保持飽和水溫時，表計的零水位線應(yīng)與汽包內(nèi)的零水位線一致”。

10．本標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中認(rèn)為基準(zhǔn)水位表的提法不夠科學(xué)。此外，由于采用當(dāng)今最新測量技術(shù)后，無論差壓式測量裝置和電極式測量裝置均能做到準(zhǔn)確、全程測量汽包水位，因此標(biāo)準(zhǔn)中提出“鍋爐正常運行中應(yīng)經(jīng)常核對各個汽包水位測量裝置間的示值偏差，當(dāng)偏差超過30mm時應(yīng)盡快找出原因，進(jìn)行消除”。但是在“鍋爐啟動時應(yīng)以電極式汽包水位測量裝置為主要監(jiān)視儀表”，這主要考慮鍋爐啟動時差壓式測量受諸多因素影響，因此，作此規(guī)定。11．考慮到爐水導(dǎo)電度過高時會造成電極式水位測量裝置會誤發(fā)報警而使水位保護(hù)誤動作，因此，本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“應(yīng)密切監(jiān)視爐水導(dǎo)電度的變化。當(dāng)爐內(nèi)加藥異常導(dǎo)致爐水導(dǎo)電度高報警時，應(yīng)密切監(jiān)視并及時排除”。

第五篇：測量實習(xí)總結(jié)文章

測量實習(xí)總結(jié)文章

測量學(xué)首先是一項精確的工作，通過在學(xué)校期間在課堂上對測量學(xué)的學(xué)習(xí)，使我在腦海中形成了一個基本的、理論的測量學(xué)輪廓，而實習(xí)的目的，就是要將這些理論與實際工程聯(lián)系起來。測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及地面點位的科學(xué)，從本質(zhì)上講，測量學(xué)主要完成的任務(wù)就是確定地面目標(biāo)在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里，測量學(xué)的作用日益重要，測量成果做為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了最基本的空間位置信息。構(gòu)建信息高速公路、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統(tǒng)，均迫切要求建

立具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可共享的測量數(shù)據(jù)庫和測量成果信息系統(tǒng)想到馬上要去野外實習(xí)，說句實話，那天晚上挺興奮而又激動的。分好組后，憑借著班委的職位，我被榮幸的推上了組長的的位置，既榮幸，肩上的膽子又重了起來。因為不再是一個人特立獨行，我所擔(dān)起的是一個組的重?fù)?dān)，一不小心，害的不是我一個人，而是一個組。被掛的滋味，我想誰都不想去嘗。所以，我要很小心的負(fù)起責(zé)任，盡心盡力，做好一個組長同時又是一個組員該做的。就這樣，進(jìn)入了測量實習(xí)的第一天。

來到了陌生的環(huán)境，并沒有一種措手不及的感覺。相反，感覺很新鮮。周圍的環(huán)境很美，實習(xí)環(huán)境如此，理所當(dāng)然，實習(xí)的心情自然很好，效果，不言而喻!

第一天，實習(xí)的內(nèi)容是導(dǎo)線測量。最為組長，當(dāng)然，考慮到的首先應(yīng)該是組員。先讓他們?nèi)ナ煜x器，所以我自告奮勇的前去做控制點，說句實話，尋

找控制點也并沒有我想象的那么輕而易舉，要眼觀大局，前后保持良好的通視，上一個點還要為下一個點做服務(wù)?；ㄙM了將近一個上午的時間去尋找控制點，奔波在田野，懸崖邊，很累很累，但無論如何，這都是必須要做的，沒有控制點，后面的測量任務(wù)，全都無法完成。休息了會兒，又加入到了他們測量的任務(wù)中，當(dāng)我去看測量數(shù)據(jù)時，我發(fā)現(xiàn)大家沒有用盤左盤右測，就提出了采取這種方法的意見，可是我善意的意見，被無情的駁回了。因為不久前，索老師曾帶過我在校園里做過控制點，當(dāng)時就看到索老師采用的就是這種方法?？墒悄硞€同學(xué)的固執(zhí)，讓我妥協(xié)了。果然，悲劇來了，當(dāng)我們測到公路，測量任務(wù)快要接近尾聲時，正好被索老師撞個正著，看罷數(shù)據(jù)，頓時火冒三丈，我也被罵的連連點頭，啥話都不敢說，毫無疑問，重測的結(jié)果正等著我們呢。就在索老師剛走不久，大家就都在想著如何是好，于是好幾個同學(xué)提出改數(shù)據(jù)的想法，因

為重測就意味著又要重新辛苦一天，外面的太陽可是毫不留情的，懸崖邊的大溝更是讓人望而卻步。但是，科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑏聿坏冒朦c虛假，如果將來步入社會，還是這樣馬虎行事，其后果不堪設(shè)想。就好比一座橋梁，本來橋墩之間放樣為xx米，因為馬虎，放樣為其他數(shù)時，其受力情況必大受影響，所以橋梁的垮塌就會成為必然事件，其后果，無疑是后怕的。所以，這次我并沒有妥協(xié)，堅持己見，無可奈何，他們也只得聽我的，就這樣第二天我們重新進(jìn)行了控制測量，處理好數(shù)據(jù)時，閉合差在限差之內(nèi)，就這樣兩天的導(dǎo)線測量，圓滿宣布成功。

第三天也來了，任務(wù)是水準(zhǔn)測量。雖然上次測量競賽我報的三四等水準(zhǔn)測量沒有拿到獎項，但總體感覺三四等水準(zhǔn)測量還算簡單吧。任務(wù)也相對較為輕松，但是輕松并不是放松，我們還是邊測邊算，保持前后視距大致相等，誤差控制在三等水準(zhǔn)測量范圍內(nèi)。采用的方

法是黑紅面尺法，后前前后，黑黑紅紅。就這樣，不慌不忙的，兩天的時間里我們組，結(jié)束了三四等水準(zhǔn)測量的任務(wù)。