锅炉汽包水位测量系统新技术

汽包内置水位平衡容器简介

众所周知，单室平衡容器及参比水柱内水的温度受环境温度和风向以及容器的结构、表管的走向布置影响较大，而水的密度与水的温度关系较大，一个较小的差压误差，经补偿计算后会增加近2倍的误差，给水位测量带来较大的一个随机误差。

DNZ系列汽包内置水位平衡容器，是秦皇岛华电测控设备有限公司根据多年来的工程实践而开发的专利产品（专利号：ZL03206523.X）。它将单室容器置于汽包内部，使其水容器和参比水柱永远处于饱和水温度环境下，克服了传统单室平衡容器的参比水柱水温难以测量的不足，避免大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，从而使信号更加稳定、补偿公式更简单，测量的附加误差更小，提高监视测量的可信度，提高水位自动调节、保护稳定性。

汽包内置水位平衡容器的原理如图所示：

7219L1、冷凝罐2、汽侧管3、正压取样管4、负侧取样管5、DCS αγ2Lγ18ΔHH04356、差压变送器7、汽包8、平衡罐9、备用正压取样管6 汽包内置水位平衡容器的原理简述：

汽包内置水位平衡容器主要由1冷凝罐、3正压取样管、5 DCS、6差压变送器、8平衡罐等组成。汽包运行过程中饱和蒸汽进入到冷凝罐中冷凝成饱和水回流到平衡罐中，参比水柱所形成的静压通过正压取样管引到差压变送器的正端，汽包内的水通过水侧取样管引到差压变送器的负端，这样差压变送器输出差压信号给DCS，在DCS中通过压力补偿计算得出汽包内的水位。这样做没有了环境温度对参比水柱密度的影响，计算出来的结果就更接近于汽包中的实际水位，能够真正反映汽包真实水位。

原理图中：L为平衡罐上边沿到水侧取样管中心线的距离，H0为汽包设计0水位线到水侧取样管中心线的距离，ΔH为现在水位线相对于0水位线的差值，γ1为饱和水的密度， γ2为饱和汽的密度。

由此我们可以列出下列公式：ΔH=L- H0-ΔP/（γ1-γ2）。从公式中我们可以看出，水位只与饱和水和饱和汽的密度有关，而密度与压力有关，我们只要测出汽包压力就可以从密度表中查出密度，代入公式即可计算出水位。

汽包内置水位平衡容器的优点：

● 由于将平衡罐安装在汽包内，使平衡罐及引出管中的水的温度为汽包内饱和水的温

度，其密度为饱和水的密度，这样在进行补偿计算时就有相对稳定的参数，可以准确计算出汽包水位。

● 由于在汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向平衡罐中补充冷凝后的饱和

水，可以保证在起炉不久就投入汽包水位。

● 备用正压取样管，防止内置式平衡罐出现意外后可将正压表管与之相连。这样就与现

行的外置式单室容器一样，以防万一。

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