五沙熱電鍋爐汽包水位偏差分析及對(duì)策

晁元學(xué)

摘 要：針對(duì)HG-1025/17.45-YM28亞臨界循環(huán)鍋爐汽包水位發(fā)生異常偏高，分析研究了發(fā)生汽包水位異常的有關(guān)因素，分析了五沙熱電汽包水位異常偏高的原因并提出了針對(duì)性的整改對(duì)策。

關(guān)鍵詞：汽包水位；偏差分析；對(duì)策；鍋爐；水位計(jì)

五沙熱電公司2×300MW機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)制造，#2鍋爐2008年12月通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行投入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐型號(hào)為HG-1025/17.45-YM28，亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)單爐膛，全懸吊Π型汽包鍋爐。鍋爐汽包原配備有2臺(tái)就地云母水位計(jì)和6套差壓式水位計(jì)，就地云母水位計(jì)做為汽包水位的參考，差壓水位計(jì)做為汽包水位的自動(dòng)調(diào)整和保護(hù)。

1 存在的主要問(wèn)題

在機(jī)組檢修期間，打開#2鍋爐汽包人孔門檢查發(fā)現(xiàn)汽包實(shí)際運(yùn)行水位線在+180mm，水位偏高：汽包A側(cè)檢查時(shí)在+120mm處有一條明顯的分界線，而在B側(cè)+160mm處也有一條線，但不明顯。

通過(guò)用水平管檢查，得出因汽包和水位計(jì)內(nèi)介質(zhì)溫度差的影響，原就地水位計(jì)實(shí)際偏移補(bǔ)償了110mm。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)及水位測(cè)量偏差分析

汽包設(shè)計(jì)就地水位計(jì)水側(cè)取樣孔距汽包零水位552mm。汽側(cè)取樣孔距汽包零水位628mm。差壓水位計(jì)汽水側(cè)取樣孔距離A1為1180mm，A2、A3為1270mm。

汽包正常水位線在汽包幾何中心線以下120mm處。

圖1 就地水位計(jì)原理圖 圖2 差壓水位計(jì)原理圖

2.1 就地云母水位計(jì)

就地云母雙色水位計(jì)相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地直觀顯示水位，如圖1，它采用工業(yè)電視將水位進(jìn)行遠(yuǎn)傳至控制室。其利用聯(lián)通管原理測(cè)量水位，當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。

（1）

由于云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，因此，二者的密度始終是不相等的，？籽w小于？籽a(bǔ)，故汽包內(nèi)真實(shí)水位始終會(huì)高于水位計(jì)顯示的水位值。偏差值為：

（2）

由公式（2）得知：汽包就地云母水位測(cè)量偏差與水位計(jì)內(nèi)水的溫度、汽包的運(yùn)行壓力、汽包內(nèi)的真實(shí)水位等多種因素相關(guān)。

由此可得出汽包就地雙色云母水位計(jì)的特點(diǎn)：

特點(diǎn)一：由于是利用連通管的原理測(cè)量水位，即在當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。但是由于就地雙色云母水位計(jì)因安裝周圍環(huán)境溫度，就地云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，即使就汽包中水的密度高總是比就地雙色云母水位計(jì)內(nèi)水的密度底，從而汽包內(nèi)水的真實(shí)水位比就地雙色云母水位計(jì)顯示水位始終高，并且隨著汽包壓力的升高，就地水位計(jì)顯示水位比汽包真實(shí)水位越底。

特點(diǎn)二：在汽包運(yùn)行壓力恒定條件下，當(dāng)汽包水位偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行水位時(shí)，就地雙色云母水位計(jì)顯示的水位變化值較汽包中的真實(shí)水位變化值要小。

就地雙色云母水位計(jì)的誤差值為非定值，顯示值和汽包內(nèi)真實(shí)水位不是一個(gè)確定的、一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在不同工況下，其誤差的變化有很大的差異。因此，即使我們按鍋爐汽包設(shè)計(jì)工況下，將就地云母水位計(jì)顯示值下移進(jìn)行補(bǔ)償，及當(dāng)汽包運(yùn)行正常水位時(shí)，就地云母水位計(jì)恰好在零水位附近，但是當(dāng)鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，由于受到汽包內(nèi)壓力、水位、壓力變化速率、以及表體結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度、風(fēng)向等散熱條件影響到水位計(jì)的溫度，致使水位測(cè)量產(chǎn)生較大的、且變化十分復(fù)雜的偏差，偏離設(shè)計(jì)工況越多，誤差值就越大。

2.2 差壓式水位計(jì)

差壓式水位計(jì)利用液體靜力學(xué)原理：在汽包汽側(cè)取樣管上安裝有平衡容器，將汽包水位轉(zhuǎn)換成壓力差，再用差壓計(jì)將壓力差信號(hào)轉(zhuǎn)換為水位，從而簡(jiǎn)介顯示汽包內(nèi)水位，主要是采用智能式差壓變送器來(lái)測(cè)量汽包水位，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的引入，使差壓式水位計(jì)從技術(shù)性能、安全性、可靠性都有了極大的保障，目前主要做為汽包水位控制、保護(hù)信號(hào)用。

當(dāng)飽和蒸汽從鍋爐汽包汽側(cè)取樣孔引入平衡容器，進(jìn)入平衡容器后飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，當(dāng)凝結(jié)水水位偏高時(shí)，從取樣管溢流回汽包，使平衡容器內(nèi)的水位始終保持恒定。因此，差壓變送器的正壓頭由于平衡容器有恒定的水位而保持不變，負(fù)壓頭則隨著汽包水位的變化而變化。通過(guò)測(cè)量這種差壓的變化使之轉(zhuǎn)化為汽包內(nèi)水位高度的變化，這種差壓與汽包內(nèi)真實(shí)水位一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以差壓式水位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性關(guān)鍵點(diǎn)在差壓與水位之間的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性。如圖2所示：

正負(fù)壓管輸出的壓差值△P按下式計(jì)算：

（3）

（4）

為了分析差壓式水位計(jì)的測(cè)量和計(jì)算，對(duì)五沙熱電#2鍋爐歷史曲線進(jìn)行了查詢，并逐一進(jìn)行了分析和計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果和DCS水位計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：當(dāng)汽包壓力為15.06MPa，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高97mm，當(dāng)汽包壓力增加到17.8MPa時(shí)，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高113mm。

3 水位偏差整改對(duì)策

3.1 水位取樣裝置與管路

在機(jī)組檢修期間將就地雙色云母水位計(jì)原先垂直安裝的汽、水側(cè)取樣管上的二次閥門改了水平位置安裝的2個(gè)截止閥，以防止在閥體內(nèi)積水或積汽，影響測(cè)量。將差壓式水位計(jì)的汽側(cè)取樣管按1：100傾斜度向上引入平衡容器，而正壓側(cè)則從平衡容器低于汽側(cè)取樣管的側(cè)面引出后按1：100向下傾斜延長(zhǎng)500mm后再垂直向下引出，使參與計(jì)算的水柱溫度上、下基本保持相同。并對(duì)兩種水位計(jì)的汽、水側(cè)取樣管和取樣閥門良好保溫，而參與計(jì)算的水柱不得保溫。

3.2 運(yùn)行檢修維護(hù)

差壓式水位計(jì)測(cè)量由于平衡容器的安裝位置的偏差和由于機(jī)組冷、熱態(tài)情況下熱膨脹位置偏移的影響，在機(jī)組檢修期間對(duì)平衡容器的安裝位置標(biāo)高在冷、熱態(tài)情況下分別進(jìn)行測(cè)量對(duì)比，當(dāng)發(fā)生偏差時(shí)用熱態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行替代。在每次機(jī)組檢修時(shí)打開左、右側(cè)汽包人孔門，檢查汽包內(nèi)水痕跡，核對(duì)汽包水位測(cè)量顯示的值，及時(shí)對(duì)水位偏差進(jìn)行修正，提高汽包水位測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)鍋爐停運(yùn)時(shí)，及時(shí)檢驗(yàn)變送器是否有零點(diǎn)漂移等現(xiàn)象。在機(jī)組啟動(dòng)期間汽包壓力為2MPa左右時(shí)，對(duì)汽包水位變送器進(jìn)行排污，保證水位測(cè)量管是暢通。在機(jī)組運(yùn)行中，可用測(cè)溫儀測(cè)量運(yùn)行的單室平衡容器的外壁溫度，如果平衡容器上、下壁溫差不在正常范圍內(nèi)，檢查取樣管的傾斜度是否滿足要求等工作。

3.3 采用測(cè)量新技術(shù)

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)一些電廠實(shí)際運(yùn)行情況的調(diào)研，我們已將現(xiàn)在的就地雙色云母水位計(jì)改造為低偏差免沖洗云母水位計(jì)，此種水位計(jì)由于有溫度補(bǔ)償管從而可以消除因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的偏差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性、并在使用中由于使用了更好的云母組件時(shí)使用壽命得到延長(zhǎng)、并且減少定期運(yùn)行維護(hù)工作量。

通過(guò)以上對(duì)汽包水位的改進(jìn)，目前五沙熱電鍋爐同側(cè)各汽包水位計(jì)間能夠得到保持基本一致，偏差在任何工況下均小于規(guī)范要求。endprint

摘 要：針對(duì)HG-1025/17.45-YM28亞臨界循環(huán)鍋爐汽包水位發(fā)生異常偏高，分析研究了發(fā)生汽包水位異常的有關(guān)因素，分析了五沙熱電汽包水位異常偏高的原因并提出了針對(duì)性的整改對(duì)策。

關(guān)鍵詞：汽包水位；偏差分析；對(duì)策；鍋爐；水位計(jì)

五沙熱電公司2×300MW機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)制造，#2鍋爐2008年12月通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行投入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐型號(hào)為HG-1025/17.45-YM28，亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)單爐膛，全懸吊Π型汽包鍋爐。鍋爐汽包原配備有2臺(tái)就地云母水位計(jì)和6套差壓式水位計(jì)，就地云母水位計(jì)做為汽包水位的參考，差壓水位計(jì)做為汽包水位的自動(dòng)調(diào)整和保護(hù)。

1 存在的主要問(wèn)題

在機(jī)組檢修期間，打開#2鍋爐汽包人孔門檢查發(fā)現(xiàn)汽包實(shí)際運(yùn)行水位線在+180mm，水位偏高：汽包A側(cè)檢查時(shí)在+120mm處有一條明顯的分界線，而在B側(cè)+160mm處也有一條線，但不明顯。

通過(guò)用水平管檢查，得出因汽包和水位計(jì)內(nèi)介質(zhì)溫度差的影響，原就地水位計(jì)實(shí)際偏移補(bǔ)償了110mm。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)及水位測(cè)量偏差分析

汽包設(shè)計(jì)就地水位計(jì)水側(cè)取樣孔距汽包零水位552mm。汽側(cè)取樣孔距汽包零水位628mm。差壓水位計(jì)汽水側(cè)取樣孔距離A1為1180mm，A2、A3為1270mm。

汽包正常水位線在汽包幾何中心線以下120mm處。

圖1 就地水位計(jì)原理圖 圖2 差壓水位計(jì)原理圖

2.1 就地云母水位計(jì)

就地云母雙色水位計(jì)相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地直觀顯示水位，如圖1，它采用工業(yè)電視將水位進(jìn)行遠(yuǎn)傳至控制室。其利用聯(lián)通管原理測(cè)量水位，當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。

（1）

由于云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，因此，二者的密度始終是不相等的，？籽w小于？籽a(bǔ)，故汽包內(nèi)真實(shí)水位始終會(huì)高于水位計(jì)顯示的水位值。偏差值為：

（2）

由公式（2）得知：汽包就地云母水位測(cè)量偏差與水位計(jì)內(nèi)水的溫度、汽包的運(yùn)行壓力、汽包內(nèi)的真實(shí)水位等多種因素相關(guān)。

由此可得出汽包就地雙色云母水位計(jì)的特點(diǎn)：

特點(diǎn)一：由于是利用連通管的原理測(cè)量水位，即在當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。但是由于就地雙色云母水位計(jì)因安裝周圍環(huán)境溫度，就地云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，即使就汽包中水的密度高總是比就地雙色云母水位計(jì)內(nèi)水的密度底，從而汽包內(nèi)水的真實(shí)水位比就地雙色云母水位計(jì)顯示水位始終高，并且隨著汽包壓力的升高，就地水位計(jì)顯示水位比汽包真實(shí)水位越底。

特點(diǎn)二：在汽包運(yùn)行壓力恒定條件下，當(dāng)汽包水位偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行水位時(shí)，就地雙色云母水位計(jì)顯示的水位變化值較汽包中的真實(shí)水位變化值要小。

就地雙色云母水位計(jì)的誤差值為非定值，顯示值和汽包內(nèi)真實(shí)水位不是一個(gè)確定的、一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在不同工況下，其誤差的變化有很大的差異。因此，即使我們按鍋爐汽包設(shè)計(jì)工況下，將就地云母水位計(jì)顯示值下移進(jìn)行補(bǔ)償，及當(dāng)汽包運(yùn)行正常水位時(shí)，就地云母水位計(jì)恰好在零水位附近，但是當(dāng)鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，由于受到汽包內(nèi)壓力、水位、壓力變化速率、以及表體結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度、風(fēng)向等散熱條件影響到水位計(jì)的溫度，致使水位測(cè)量產(chǎn)生較大的、且變化十分復(fù)雜的偏差，偏離設(shè)計(jì)工況越多，誤差值就越大。

2.2 差壓式水位計(jì)

差壓式水位計(jì)利用液體靜力學(xué)原理：在汽包汽側(cè)取樣管上安裝有平衡容器，將汽包水位轉(zhuǎn)換成壓力差，再用差壓計(jì)將壓力差信號(hào)轉(zhuǎn)換為水位，從而簡(jiǎn)介顯示汽包內(nèi)水位，主要是采用智能式差壓變送器來(lái)測(cè)量汽包水位，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的引入，使差壓式水位計(jì)從技術(shù)性能、安全性、可靠性都有了極大的保障，目前主要做為汽包水位控制、保護(hù)信號(hào)用。

當(dāng)飽和蒸汽從鍋爐汽包汽側(cè)取樣孔引入平衡容器，進(jìn)入平衡容器后飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，當(dāng)凝結(jié)水水位偏高時(shí)，從取樣管溢流回汽包，使平衡容器內(nèi)的水位始終保持恒定。因此，差壓變送器的正壓頭由于平衡容器有恒定的水位而保持不變，負(fù)壓頭則隨著汽包水位的變化而變化。通過(guò)測(cè)量這種差壓的變化使之轉(zhuǎn)化為汽包內(nèi)水位高度的變化，這種差壓與汽包內(nèi)真實(shí)水位一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以差壓式水位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性關(guān)鍵點(diǎn)在差壓與水位之間的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性。如圖2所示：

正負(fù)壓管輸出的壓差值△P按下式計(jì)算：

（3）

（4）

為了分析差壓式水位計(jì)的測(cè)量和計(jì)算，對(duì)五沙熱電#2鍋爐歷史曲線進(jìn)行了查詢，并逐一進(jìn)行了分析和計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果和DCS水位計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：當(dāng)汽包壓力為15.06MPa，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高97mm，當(dāng)汽包壓力增加到17.8MPa時(shí)，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高113mm。

3 水位偏差整改對(duì)策

3.1 水位取樣裝置與管路

在機(jī)組檢修期間將就地雙色云母水位計(jì)原先垂直安裝的汽、水側(cè)取樣管上的二次閥門改了水平位置安裝的2個(gè)截止閥，以防止在閥體內(nèi)積水或積汽，影響測(cè)量。將差壓式水位計(jì)的汽側(cè)取樣管按1：100傾斜度向上引入平衡容器，而正壓側(cè)則從平衡容器低于汽側(cè)取樣管的側(cè)面引出后按1：100向下傾斜延長(zhǎng)500mm后再垂直向下引出，使參與計(jì)算的水柱溫度上、下基本保持相同。并對(duì)兩種水位計(jì)的汽、水側(cè)取樣管和取樣閥門良好保溫，而參與計(jì)算的水柱不得保溫。

3.2 運(yùn)行檢修維護(hù)

差壓式水位計(jì)測(cè)量由于平衡容器的安裝位置的偏差和由于機(jī)組冷、熱態(tài)情況下熱膨脹位置偏移的影響，在機(jī)組檢修期間對(duì)平衡容器的安裝位置標(biāo)高在冷、熱態(tài)情況下分別進(jìn)行測(cè)量對(duì)比，當(dāng)發(fā)生偏差時(shí)用熱態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行替代。在每次機(jī)組檢修時(shí)打開左、右側(cè)汽包人孔門，檢查汽包內(nèi)水痕跡，核對(duì)汽包水位測(cè)量顯示的值，及時(shí)對(duì)水位偏差進(jìn)行修正，提高汽包水位測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)鍋爐停運(yùn)時(shí)，及時(shí)檢驗(yàn)變送器是否有零點(diǎn)漂移等現(xiàn)象。在機(jī)組啟動(dòng)期間汽包壓力為2MPa左右時(shí)，對(duì)汽包水位變送器進(jìn)行排污，保證水位測(cè)量管是暢通。在機(jī)組運(yùn)行中，可用測(cè)溫儀測(cè)量運(yùn)行的單室平衡容器的外壁溫度，如果平衡容器上、下壁溫差不在正常范圍內(nèi)，檢查取樣管的傾斜度是否滿足要求等工作。

3.3 采用測(cè)量新技術(shù)

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)一些電廠實(shí)際運(yùn)行情況的調(diào)研，我們已將現(xiàn)在的就地雙色云母水位計(jì)改造為低偏差免沖洗云母水位計(jì)，此種水位計(jì)由于有溫度補(bǔ)償管從而可以消除因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的偏差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性、并在使用中由于使用了更好的云母組件時(shí)使用壽命得到延長(zhǎng)、并且減少定期運(yùn)行維護(hù)工作量。

通過(guò)以上對(duì)汽包水位的改進(jìn)，目前五沙熱電鍋爐同側(cè)各汽包水位計(jì)間能夠得到保持基本一致，偏差在任何工況下均小于規(guī)范要求。endprint

摘 要：針對(duì)HG-1025/17.45-YM28亞臨界循環(huán)鍋爐汽包水位發(fā)生異常偏高，分析研究了發(fā)生汽包水位異常的有關(guān)因素，分析了五沙熱電汽包水位異常偏高的原因并提出了針對(duì)性的整改對(duì)策。

關(guān)鍵詞：汽包水位；偏差分析；對(duì)策；鍋爐；水位計(jì)

五沙熱電公司2×300MW機(jī)組鍋爐由哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)制造，#2鍋爐2008年12月通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行投入商業(yè)運(yùn)行。鍋爐型號(hào)為HG-1025/17.45-YM28，亞臨界參數(shù)，自然循環(huán)單爐膛，全懸吊Π型汽包鍋爐。鍋爐汽包原配備有2臺(tái)就地云母水位計(jì)和6套差壓式水位計(jì)，就地云母水位計(jì)做為汽包水位的參考，差壓水位計(jì)做為汽包水位的自動(dòng)調(diào)整和保護(hù)。

1 存在的主要問(wèn)題

在機(jī)組檢修期間，打開#2鍋爐汽包人孔門檢查發(fā)現(xiàn)汽包實(shí)際運(yùn)行水位線在+180mm，水位偏高：汽包A側(cè)檢查時(shí)在+120mm處有一條明顯的分界線，而在B側(cè)+160mm處也有一條線，但不明顯。

通過(guò)用水平管檢查，得出因汽包和水位計(jì)內(nèi)介質(zhì)溫度差的影響，原就地水位計(jì)實(shí)際偏移補(bǔ)償了110mm。

2 設(shè)計(jì)參數(shù)及水位測(cè)量偏差分析

汽包設(shè)計(jì)就地水位計(jì)水側(cè)取樣孔距汽包零水位552mm。汽側(cè)取樣孔距汽包零水位628mm。差壓水位計(jì)汽水側(cè)取樣孔距離A1為1180mm，A2、A3為1270mm。

汽包正常水位線在汽包幾何中心線以下120mm處。

圖1 就地水位計(jì)原理圖 圖2 差壓水位計(jì)原理圖

2.1 就地云母水位計(jì)

就地云母雙色水位計(jì)相對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，就地直觀顯示水位，如圖1，它采用工業(yè)電視將水位進(jìn)行遠(yuǎn)傳至控制室。其利用聯(lián)通管原理測(cè)量水位，當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。

（1）

由于云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，因此，二者的密度始終是不相等的，？籽w小于？籽a(bǔ)，故汽包內(nèi)真實(shí)水位始終會(huì)高于水位計(jì)顯示的水位值。偏差值為：

（2）

由公式（2）得知：汽包就地云母水位測(cè)量偏差與水位計(jì)內(nèi)水的溫度、汽包的運(yùn)行壓力、汽包內(nèi)的真實(shí)水位等多種因素相關(guān)。

由此可得出汽包就地雙色云母水位計(jì)的特點(diǎn)：

特點(diǎn)一：由于是利用連通管的原理測(cè)量水位，即在當(dāng)被測(cè)量的水位在相同壓力、溫度等條件下，連通管內(nèi)各個(gè)支管的液位均處于同一高度。但是由于就地雙色云母水位計(jì)因安裝周圍環(huán)境溫度，就地云母水位計(jì)內(nèi)的水的溫度比汽包內(nèi)水的溫度在正常運(yùn)行中總是相對(duì)偏低，即使就汽包中水的密度高總是比就地雙色云母水位計(jì)內(nèi)水的密度底，從而汽包內(nèi)水的真實(shí)水位比就地雙色云母水位計(jì)顯示水位始終高，并且隨著汽包壓力的升高，就地水位計(jì)顯示水位比汽包真實(shí)水位越底。

特點(diǎn)二：在汽包運(yùn)行壓力恒定條件下，當(dāng)汽包水位偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行水位時(shí)，就地雙色云母水位計(jì)顯示的水位變化值較汽包中的真實(shí)水位變化值要小。

就地雙色云母水位計(jì)的誤差值為非定值，顯示值和汽包內(nèi)真實(shí)水位不是一個(gè)確定的、一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在不同工況下，其誤差的變化有很大的差異。因此，即使我們按鍋爐汽包設(shè)計(jì)工況下，將就地云母水位計(jì)顯示值下移進(jìn)行補(bǔ)償，及當(dāng)汽包運(yùn)行正常水位時(shí)，就地云母水位計(jì)恰好在零水位附近，但是當(dāng)鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，由于受到汽包內(nèi)壓力、水位、壓力變化速率、以及表體結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度、風(fēng)向等散熱條件影響到水位計(jì)的溫度，致使水位測(cè)量產(chǎn)生較大的、且變化十分復(fù)雜的偏差，偏離設(shè)計(jì)工況越多，誤差值就越大。

2.2 差壓式水位計(jì)

差壓式水位計(jì)利用液體靜力學(xué)原理：在汽包汽側(cè)取樣管上安裝有平衡容器，將汽包水位轉(zhuǎn)換成壓力差，再用差壓計(jì)將壓力差信號(hào)轉(zhuǎn)換為水位，從而簡(jiǎn)介顯示汽包內(nèi)水位，主要是采用智能式差壓變送器來(lái)測(cè)量汽包水位，由于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的引入，使差壓式水位計(jì)從技術(shù)性能、安全性、可靠性都有了極大的保障，目前主要做為汽包水位控制、保護(hù)信號(hào)用。

當(dāng)飽和蒸汽從鍋爐汽包汽側(cè)取樣孔引入平衡容器，進(jìn)入平衡容器后飽和蒸汽不斷凝結(jié)成水，當(dāng)凝結(jié)水水位偏高時(shí)，從取樣管溢流回汽包，使平衡容器內(nèi)的水位始終保持恒定。因此，差壓變送器的正壓頭由于平衡容器有恒定的水位而保持不變，負(fù)壓頭則隨著汽包水位的變化而變化。通過(guò)測(cè)量這種差壓的變化使之轉(zhuǎn)化為汽包內(nèi)水位高度的變化，這種差壓與汽包內(nèi)真實(shí)水位一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所以差壓式水位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性關(guān)鍵點(diǎn)在差壓與水位之間的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確性。如圖2所示：

正負(fù)壓管輸出的壓差值△P按下式計(jì)算：

（3）

（4）

為了分析差壓式水位計(jì)的測(cè)量和計(jì)算，對(duì)五沙熱電#2鍋爐歷史曲線進(jìn)行了查詢，并逐一進(jìn)行了分析和計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果和DCS水位計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)：當(dāng)汽包壓力為15.06MPa，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高97mm，當(dāng)汽包壓力增加到17.8MPa時(shí)，汽包內(nèi)部實(shí)際水位比差壓水位計(jì)DCS計(jì)算值高113mm。

3 水位偏差整改對(duì)策

3.1 水位取樣裝置與管路

在機(jī)組檢修期間將就地雙色云母水位計(jì)原先垂直安裝的汽、水側(cè)取樣管上的二次閥門改了水平位置安裝的2個(gè)截止閥，以防止在閥體內(nèi)積水或積汽，影響測(cè)量。將差壓式水位計(jì)的汽側(cè)取樣管按1：100傾斜度向上引入平衡容器，而正壓側(cè)則從平衡容器低于汽側(cè)取樣管的側(cè)面引出后按1：100向下傾斜延長(zhǎng)500mm后再垂直向下引出，使參與計(jì)算的水柱溫度上、下基本保持相同。并對(duì)兩種水位計(jì)的汽、水側(cè)取樣管和取樣閥門良好保溫，而參與計(jì)算的水柱不得保溫。

3.2 運(yùn)行檢修維護(hù)

差壓式水位計(jì)測(cè)量由于平衡容器的安裝位置的偏差和由于機(jī)組冷、熱態(tài)情況下熱膨脹位置偏移的影響，在機(jī)組檢修期間對(duì)平衡容器的安裝位置標(biāo)高在冷、熱態(tài)情況下分別進(jìn)行測(cè)量對(duì)比，當(dāng)發(fā)生偏差時(shí)用熱態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行替代。在每次機(jī)組檢修時(shí)打開左、右側(cè)汽包人孔門，檢查汽包內(nèi)水痕跡，核對(duì)汽包水位測(cè)量顯示的值，及時(shí)對(duì)水位偏差進(jìn)行修正，提高汽包水位測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)鍋爐停運(yùn)時(shí)，及時(shí)檢驗(yàn)變送器是否有零點(diǎn)漂移等現(xiàn)象。在機(jī)組啟動(dòng)期間汽包壓力為2MPa左右時(shí)，對(duì)汽包水位變送器進(jìn)行排污，保證水位測(cè)量管是暢通。在機(jī)組運(yùn)行中，可用測(cè)溫儀測(cè)量運(yùn)行的單室平衡容器的外壁溫度，如果平衡容器上、下壁溫差不在正常范圍內(nèi)，檢查取樣管的傾斜度是否滿足要求等工作。

3.3 采用測(cè)量新技術(shù)

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)一些電廠實(shí)際運(yùn)行情況的調(diào)研，我們已將現(xiàn)在的就地雙色云母水位計(jì)改造為低偏差免沖洗云母水位計(jì)，此種水位計(jì)由于有溫度補(bǔ)償管從而可以消除因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的偏差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性、并在使用中由于使用了更好的云母組件時(shí)使用壽命得到延長(zhǎng)、并且減少定期運(yùn)行維護(hù)工作量。

通過(guò)以上對(duì)汽包水位的改進(jìn)，目前五沙熱電鍋爐同側(cè)各汽包水位計(jì)間能夠得到保持基本一致，偏差在任何工況下均小于規(guī)范要求。endprint