差壓式水位計【精制材料】

1、復(fù)習(xí),1、汽包水位的特點 （1）水位很不平穩(wěn)。（2）汽水界面模糊不清。（3）沿汽包軸向及橫向各處水位不一致。（4）虛假水位。（5）汽水共騰現(xiàn)象。 2、電廠中常用的幾種差壓計 就地式水位計 差壓式水位計 電接點水位計 3、就地式水位計的工作原理 連通器原理：測量管與汽包組成連通器直接反應(yīng)被測水位。 4、顯示方法：汽紅水綠 5、汽包水位電視監(jiān)視系統(tǒng),1,行業(yè)相關(guān),2,行業(yè)相關(guān),3,行業(yè)相關(guān),差壓式水位計 主要內(nèi)容： 1、差壓式水位計組成 2、平衡容器的工作原理 單室、雙室平衡容器的缺點 3、平衡容器的改進 4、差壓式水位計汽包壓力的自動補償 5、差壓式水位測量系統(tǒng),4,行業(yè)相關(guān),差壓式水位計主要由

2、水位差壓轉(zhuǎn)換裝置（又稱平衡容器）、壓力信號導(dǎo)管和差壓顯示儀表（差壓計）三部分組成。,5,行業(yè)相關(guān),6,行業(yè)相關(guān),7,行業(yè)相關(guān),8,行業(yè)相關(guān),一、平衡容器的工作原理 差壓式水位計是將水位的高低信號轉(zhuǎn)換為差壓信號來實現(xiàn)水位測量的。水位-差壓轉(zhuǎn)換容器（平衡容器）是儀表的感受部件。,凝汽筒式平衡容器 雙室平衡容器,9,行業(yè)相關(guān),10,行業(yè)相關(guān),（1）正壓管是從平衡容器中引出，負壓管是從汽包水側(cè)連通管中引出。 （2）平衡容器的水面高度L是一定的。當水面要增高時，水便通過汽側(cè)連通管溢流入汽包；要降低時，由蒸汽冷凝水來補充。因此當平衡容器中的水密度一定時，正壓管壓力為定值，負壓管與汽包連通的，輸出壓力的變化

3、反映了汽包水位的變化。 平衡容器的輸出差壓為：,11,行業(yè)相關(guān),結(jié)論： （1） 平衡容器的結(jié)構(gòu)一定、汽包壓力一定及 一定的條件下，平衡容器的輸出差壓 與汽包水位H成線性關(guān)系。 （2）汽包水位 H 越高，平衡容器輸出差壓 越小。 存在的問題： （1）由于平衡容器的向外散熱，凝汽筒內(nèi)凝結(jié)水溫度由上至下逐步降低，且溫度分布不易確定，因此 很難確定。 （2）汽包壓力變化時，會引起 、 發(fā)生變化，引起誤差。,12,行業(yè)相關(guān),飽和水、干飽和蒸汽的密度與壓力的關(guān)系圖,13,行業(yè)相關(guān),減小或消除此類誤差的方法： (1)改進平衡容器的結(jié)構(gòu)，以得到僅與水位有關(guān)的差壓值。 (2)對平衡容器的輸出信號引入壓力校正，即

4、采用自動補償運算裝置。 二、平衡容器的改進 改進平衡容器的目的:保證在正常水位H0時，水位指示（即輸出差壓 ）基本不隨汽包壓力變化，起到壓力補償?shù)淖饔谩?電廠典型的三種改進方案：具有加熱套的平衡容器、具有伸高冷凝室的平衡容器和內(nèi)置式平衡容器。,14,行業(yè)相關(guān),1-正壓容器；2-加熱套；3-凝結(jié)水漏盤； 4-引壓管；5-泄水管；6-下降管,1.具有加熱套的平衡容器,15,行業(yè)相關(guān),16,行業(yè)相關(guān),17,行業(yè)相關(guān),(1)為了保證正壓管中的水位始終恒定，加大了正壓容器的截面積（一般要求正壓容器的直徑大于100mm），并在它的上方安裝凝結(jié)水漏盤，使更多的凝結(jié)水不斷流入正壓容器，以穩(wěn)定正壓管中的水柱高度

5、L。 (2) 由于蒸汽的加熱作用，正壓容器 段的水溫等于飽和溫度。 稱為補償段。 (3)正壓容器溢出的凝結(jié)水由泄水管流入下降管。泄水管與下降管相接處的高度應(yīng)保證平衡容器內(nèi)無水而下降管又不抽空，即泄水管內(nèi)要保持一定高度的水。 (4)負壓管直接從汽包水側(cè)引出。為了保證引壓管垂直部分水的密度等于環(huán)境溫度下水的密度1，引壓管的水平距離要大于1000mm。,18,行業(yè)相關(guān),設(shè)汽包額定工作壓力為 ，補償?shù)阶畹蛪毫?。若要求在汽包壓力 下降到 時，相同水位 H 下對應(yīng)的差壓 輸出 不變，即 .,19,行業(yè)相關(guān),2.具有伸高冷凝室的平衡容器 （1）正壓測：該平衡容器的伸高冷凝室所產(chǎn)生的大量凝結(jié)水，由凝結(jié)水收

6、集盤收集后進入長臂管，再由短臂管口溢出，使正壓管內(nèi)充滿向上流動的飽和水，由于溢流作用，形成了恒定的飽和水柱L作為正壓側(cè)。 （2）負壓測：負壓側(cè)仍由汽包水側(cè)引出。 （3）正、負引壓管均具有足夠的水平長度，以保證引壓管水平段內(nèi)的水溫處于環(huán)境溫度。 當汽包壓力變化時，正壓管和負壓管內(nèi)介質(zhì)的密度同時發(fā)生變化，能有效克服汽包壓力變化對水位測量的影響。,20,行業(yè)相關(guān),上述兩種平衡容器均能較好地解決正常水位附近的壓力自動補償問題，但在高、低水位時仍有補償過頭及補償不足的現(xiàn)象，此外環(huán)境溫度變化對平衡容器內(nèi)凝結(jié)水的密度的影響也不能消除。,21,行業(yè)相關(guān),3.內(nèi)置式平衡容器 目的：為了消除環(huán)境溫度變化對密度凝結(jié)

7、水密度1的影響，可采用內(nèi)置式平衡容器。,汽包運行過程中飽和蒸汽進入到冷凝罐中冷凝成飽和水回流到平衡罐中，參比水柱所形成的靜壓通過正壓取樣管引到差壓變送器的正端，汽包內(nèi)的水通過水側(cè)取樣管引到差壓變送器的負端，這樣差壓變送器輸出差壓信號給DCS，在DCS中通過壓力補償計算得出汽包內(nèi)的水位。 1-汽包；2-內(nèi)置平衡容器；3-灌水口；4-備用冷凝罐；5-閥門；6-引壓管；,22,行業(yè)相關(guān),23,行業(yè)相關(guān),汽包內(nèi)置水位平衡容器的優(yōu)點： （1）由于將平衡罐安裝在汽包內(nèi)，使平衡罐及引出管中的水的溫度為汽包內(nèi)飽和水的溫度，其密度為飽和水的密度，這樣在進行補償計算時就有相對穩(wěn)定的參數(shù)，可以準確計算出汽包水位。

8、（2）由于在汽包的汽側(cè)取樣管上焊接有冷凝罐，可以及時向平衡罐中補充冷凝后的飽和水，可以保證在起爐不久就投入汽包水位，縮短鍋爐點火后水位計的投運時間。 （3）備用冷凝罐，內(nèi)置式平衡罐出現(xiàn)意外后可將正壓管與之相連，使水位計轉(zhuǎn)換到外置式單室平衡容器繼續(xù)工作，保證了水位測量的可靠性。,24,行業(yè)相關(guān),四、差壓式水位計的汽包壓力自動補償 1. 自動校正原理 由平衡容器的輸出差壓可得,根據(jù)水蒸氣圖（表）可得如下經(jīng)驗公式,25,行業(yè)相關(guān),水位的壓力校正原理框圖,26,行業(yè)相關(guān),2. 自動校正系統(tǒng) 用溫度、壓力和差壓3臺變送器分別將引壓管內(nèi)水溫、汽包壓力和平衡容器的輸出差壓送至智能水位計（或DCS），在智能水

9、位計（或DCS）內(nèi)進行補償運算后顯示出汽包水位的數(shù)值。,27,行業(yè)相關(guān),3.汽包水位測量的優(yōu)選邏輯 為提高汽包水位控制和保護的可靠性，在水位測量中，必須采用三套獨立的差壓式測量系統(tǒng)，經(jīng)汽包壓力自動校正后，再經(jīng)過三選中的優(yōu)選邏輯才能作為水位監(jiān)視和控制的信號使用， 在水位保護中，為防止誤動作和拒動作，必須采用三取二的邏輯提供保護信息,28,行業(yè)相關(guān),四、差壓式水位測量系統(tǒng) （一）差壓式水位測量系統(tǒng)的組成 作用:差壓式水位測量系統(tǒng)能把水位信號實時轉(zhuǎn)化為420mA直流電流信號，以便于實現(xiàn)水位的自動控制和保護。差壓式水位測量系統(tǒng)與具有逐步取代液位開關(guān)而承擔保護功能的趨勢。許多電廠的汽包、除氧器和高壓加熱

10、器的水位高低保護信號均來自差壓式水位測量系統(tǒng)。 差壓式水位測量系統(tǒng)主要由平衡容器、引壓管、取源閥門、三閥組、差壓變送器、壓力變送器及DCS（或智能水位計）等組成. 注意：在對差壓變送器進行檢修后，為保證平衡容器液面的恒定，在機組運行初期，對于除氧器水位、高加水位和凝汽器水位，均需通過手動灌水門向平衡容器灌水后，水位信號才能得到正確測量；對于汽包水位變送器，只有當機組運行一段時間后，待平衡容器中充滿凝結(jié)水時，變送器信號才恢復(fù)正常。,29,行業(yè)相關(guān),1-平衡容器；2-取源閥門；3-負壓閥；4-平衡閥；5-正壓閥； 6-三閥組；7-水位變送器；8-壓力變送器,30,行業(yè)相關(guān),（二）差壓式水位測量裝置

11、的現(xiàn)場安裝 1.差壓變送器的連接方式 一般情況下，差壓變送器上標有H（高）和L（低）字樣，前者表示高壓側(cè)，后者表示低壓側(cè)。三閥組與變送器連接后，人面對三閥組，若變送器左側(cè)為H（高）、右側(cè)為L（低），則稱之為正安裝；反之稱為反安裝。 2.正負取壓管的連接方式 一般情況下，與平衡容器（或汽側(cè)）相連的取壓管稱為正壓管（或高壓側(cè)），與水側(cè)相連的取壓管稱為負壓管（或低壓側(cè)）。正壓管與差壓變送器的高壓側(cè)相連，負壓管與差壓變送器的低壓側(cè)相連，稱之為正安裝；反之稱為反安裝。,31,行業(yè)相關(guān),當變送器零差壓校驗輸出信號為4mA時： （1）若變送器和正負取壓管之間采用正安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越小，變送

12、器輸出的電流信號就越小，4mA對應(yīng)滿水位。 （2）若變送器和正負取壓管之間采用反安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越大，變送器輸出的電流信號就越大，20mA對應(yīng)滿水位。 當變送器零差壓校驗輸出信號為20mA時，以上情況正好相反。,32,行業(yè)相關(guān),3、平衡容器的安裝 為了獲得準確可靠的水位信號，在安裝平衡容器時應(yīng)注意以下幾點： （1）每個平衡容器都應(yīng)具有獨立的取樣孔。取樣管應(yīng)穿過汽包內(nèi)壁隔層，管口應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)，若不能避開，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管上加裝穩(wěn)流裝置。為防止積水或積汽，取樣截止閥應(yīng)橫裝且閥桿應(yīng)處于水平位置。 （2）平衡容器與汽包連接的取樣管，至少應(yīng)有1:100的坡度，汽側(cè)取樣管應(yīng)向上向汽包方向傾斜，水側(cè)取樣管應(yīng)向下向汽包方向傾斜。 （3）雙室平衡容器的疏水管應(yīng)單獨引至汽包水循環(huán)最快的下降管，并在疏水管上加裝截止閥，疏水管的豎直長度應(yīng)大于10m，以保證平衡容器內(nèi)無水而又不至于抽空。若發(fā)生抽空現(xiàn)象時應(yīng)關(guān)小截止閥的開度。該管路不做保溫。,33,行業(yè)相關(guān),（4）差壓變送器的引壓管應(yīng)在水平方向引出