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汽包水位测量问题（之三）差压水位表差压水位表是使用得最广泛的汽包水位远传式仪表。
从开始采用差压式水位表到今天，虽然随着电子技术的发展，差压计由浮子式机械传动型经多次更新换代演变为现代的膜片式智能电子传动型，它的技术性能和工作可靠性有了极大的提高，但是采用差压原理来测量汽包水位却没有任何变化。
差压式水位表是利用比较水柱高度差值的原理来测量汽包水位的，测量时将汽包水位对应的水柱产生的压强作为参比的平衡容器中保持不变水位对应的水柱产生的压强进行比较，比较的基准点是水位表水侧取样孔的中心线，由于参比水柱的高度是保持不变的，测得的压差就可以直接反映出汽包中的水位。
参比水柱的高度就是平衡容器内的水平面到水位表水侧取样孔的中心线。
在平衡容器安装完以后，参比水柱的高度就是一个定值，而用来测量差压的差压变送器的量程也应等于参比水柱的高度。
平衡容器一般采用单室型，是一个球型容器，容器侧面水平引出一个管口接到汽包上的汽侧取样管，容器底部直接引出一个管口接到差压变送器的负压侧，进入容器的饱和蒸汽不断凝结成水，多余的凝结水沿取样管流回汽包。
因此在汽侧取样管在安装时应保持1：50的斜率向汽包侧倾斜。
为了避免汽包水位变化时，平衡容器内的水位变化，容器内的水面积原则上越大越好，对于现代化的差压变送器，由于测量元件膜片的位移很小不会引起容器内的水量较大变化，因此在一般情况下，平衡容器内的水面面积在100cm2以内就已经能完全保证汽包水位测量的准确性。
ΔP×103=H·ρa－（A－h）·ρs－[H－（A－h）] ·ρw=H（ρa－ρw）＋（A－h）(ρw－ρs) （1）式中H—汽水侧取样孔的距离，mmA—汽侧取样孔与汽包正常水位的距离，mmh—汽包水位偏差正常水位的值，mmΔP—对应汽包水位的差压值，mmH2Oρs—饱和蒸汽的密度，kg/m3ρw—饱和水的密度，kg/m3ρa—参比水柱在平均水温时的密度，kg/m3上式中，H和A都是常数；ρs和ρw是汽压的函数，在特定汽压下均为定值；ρa除了受汽压影响外，还和平衡容器的散热条件与环境温度有关，当汽压和环境温度不变时，其值也为定值，这时，差压只是汽包水位的函数。
汽包水位调节工作原理【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）汽包水位调节工作原理田子建曹朝辉〔宝钛集团实验中心，陕西宝鸡，721014〕摘要：介绍汽包水位在锅炉运行中的重要作用，阐述汽包水位变化的动态特性，和水位的控制方案及选择，并着重介绍了三冲量给水控制系统的原理和调节过程和三冲量给水控制系统的应用效果。
关键词：汽包水位；扰动；流量；三冲量；负荷；调节0 引言锅炉是动力部门保障冶炼工业生产以及取暖不可缺少的重要动力设备。
因原有锅炉控制系统老化，不能满足生产要求，改造迫在眉睫。
其中，汽包是锅炉的重要组成局部，汽包液位直接影响锅炉运行的平安性与经济性，是锅炉运行的一个重要的指标和监控参数。
它反映了锅炉负荷与给水的平衡关系，无论过高或过低都会引起极为严重的后果。
因此，在这次10 t 炉改造中，要求对它的控制必须是及时、准确、有效。
1 液位的动态特性由于锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的、相互关联的复杂控制系统，汽包液位控制与给水控制、蒸汽压力控制、送风控制、炉膛负压控制等有关。
汽包水位在外界扰动作用下的变化过程与蒸汽流量 D、补充给水量W、补充水温T、炉膛热负荷〔燃料量 M〕、汽包蒸汽压力PD等参数有关。
其中，影响作用较大的主要是蒸汽流量D、炉膛热负荷〔燃料量M〕、补充给水量W。
1.1 蒸汽流量D扰动作用下水位H 的动态特性当给水流量不变，蒸发量突然增加△D时，水位变化的阶越响应曲线曲线如图1所示。
由物料平衡原理得出水位变化曲线如H1所示，而由于“假水位现象〞导致的水位变化如曲线H2所示，而整体水位H 的变化那么为二者的叠加，即 H = H1 + H2 其变化如曲线H 所示。
从图1 可以看出，在水位变化的初始阶段水位不仅不会下降，反而先上升，过一段时间后才开始下降〔反之，当蒸发量突然减少时，那么水位先下降，然后上升〕。
1.2 炉膛热负荷〔燃料量M〕扰动作用下水位H 的动态特性燃料增加△M 时，蒸发量大于给水量，水位下降。
锅炉汽包水位的原理分析0 引言汽包水位计是现代火电厂最重要的监视仪表之一，其测量准确与否对生产过程影响很大。
汽包水位过高，降低了汽包内汽水分离器的分离效果，使供出的饱和蒸汽携带水分过多，含盐量也增多。
由于蒸汽湿度大，过热蒸汽过热度降低，这不但降低了机组出力，而且容易造成汽机末几级叶片的水冲击，造成轴向推力过大使推力轴承磨损；含盐量过多，使过热器和汽机流通部分结垢，使机组出力不足且易使受热面过热而造成爆管。
汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。
所以准确测出汽包内水位，以提高机组的安全性是技术人员重点关注的问题[1]。
1 几种水位测量仪表的应用介绍1.1 双色水位计双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理中水汽两种介质的折射率不同而显示出锅炉水汽颜色的不同，汽红水绿。
这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安置。
直接观测水位，汽满呈现红色，水满呈现绿色。
随水位变化自动而连续。
在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。
1.2 电接点式水位计利用饱和蒸汽与蒸汽凝结水的电导率的差异，将非电量的锅炉水位转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位。
电接点式水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，可用于锅炉启停及参数运行中。
电接点式水位计离汽包很近，电极至二次仪表全部是电气信号传递，所以这种仪表延迟小，误差小，不需要进行误差计算和调整，使得仪表的检修与校验大为简化[3]。
1.3 差压式水位计差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压，用引压管将差压信号送至差压计，由差压计显示汽包水位。
经过发展现在采用智能式差压变送器来测量汽包水位，特别计算机控制技术的引入，从技术性能、安全性、可靠性都有了极大的提高，现在亚临界锅炉均采用差压式水位计作为汽包水位测量的主要手段，并作为汽包水位控制、保护信号用。
1 前言汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，但由于水位取样系统内工质温度低于汽包内的工质温度，因此水位测量的指示与汽包内水位的实际高度总是存在着一个高度差，该差值称为冷缩量，且由于不同水位计测量原理不同和水位取样系统内工质温度不同，该冷缩量也不尽相同。
导致各水位计显示值间偏差不一，有的甚至达到100mm以上，这就使得汽包水位测量的准确性与汽包水位偏差问题的解决，成为火电机组汽包炉安全经济运行的难题。
笔者根据在探讨解决方案的过程中的实践与体会，着重对汽包水位计因测量公式产生的误差进行了分析，探讨了提高差压式水位测量精度的一些技术措施，供同行在运行维护检修中参考。
2 汽包水位计算公式误差分析图2为舟山电厂汽包水位测量单室平衡容取样管的安装示意图。
正压侧仪表取样管从单室平衡容器引出，负压侧从下侧取样孔引出，引出后都按1:100向下倾斜延伸1m以上。
取样管延伸的目的是让平衡容器内的热量沿取样管传递，使取样管垂直段（参比水柱）接近环境温度。
当正、负压侧取样管内的水温度均为环境温度时，它的密度则是环境温度与汽包压力的函数，这样可以减少环境温度变化对汽包水位测量精度的影响因数。
2.1差压式水位计算公式的推导根据图2推导水位的计算公式如下：在实际应用中为参比水柱值小，故常省略，则公式（1）可简化为：式中：为参比水柱（侧水柱）冷水密度；为参比水柱（侧水柱）平衡容器内热水平均密度；为汽包内饱和水密度；为汽包内饱和蒸汽密度；g为重力加速度；为0水位线到负压侧取样管的长度；为在CRT上显示的汽包水位。
2.2 汽包水位计算公式误差分析由于冷水密度大于平衡容器内热水平均密度，值大于0，故由公式（2）计算的水位比实际水位要高一些，其误差为：根据图2，平衡容器安装尺寸L＝1083mm，＝400mm，l=220mm。
当汽包额定压力为15.4Mpa时：饱和水密度＝594.0kg/m3饱和蒸汽密度=101.9kg/m3冷水为40℃时密度＝998.9kg/m3平衡容器内热水平均密度，热水温度为200℃时，＝875.0kg/m3，热水温度为140℃时，＝933.5.0kg/m3。
火力发电厂液位测量原理及故障分析摘要：本文以实践为基础，重点剖析了电厂水位测量的方法和原理，并分析常见故障。
关键词：平衡容器；变送器；差压；水位一、基于平衡容器的水位测量1.1双室平衡容器简介双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自补偿能力的水位测量装置。
它的主要结构如图1所示。
在安装时汽侧连通管与平衡容器正压侧相连；水侧连通管直接与平衡容器负压侧相连。
利用正负压侧的差压值换算水位高度值。
H—正常水位 L—基准水位图1 双室平衡容器在平衡容器压力、温度一定的情况下，正、负导压管输出的差压：水位与差压之间呈反比例关系：常见故障分析：#2机组启动过程中#3低加水位指示异常A侧指示458mmH2O，B侧指示528mmH2O，自动无法投入，就地磁翻板水位指示245 mmH2O。
关闭测量筒正负压侧一次门，打开A、B水位测量筒上法兰观察实际水位，检查发现正压侧水位明显偏低，需加水。
在加水过程中发现水位有缓慢下降现象，初步判断变送器平衡门有轻微渗漏。
紧固平衡门后，检查排污门、放气阀及变送器接头有无松动现象。
加水至正常水位后，恢复测量装置，并与就地磁翻板水位计比较，三者水位基本一致。
投运时要注意：开启正负压侧一次门时应缓慢开启，防止突然开启负压变化过大，造成基准水柱被吸走，测量水位升高；负压状况下，测量回路的严密性直接影响到测量结果的准确性，要做好密封工作及检查各连接处是否严密，防止因测量回路密封不严影响水位测量结果。
1.2单室平衡容器简介单室平衡容器是由平衡器、（冷凝灌）导压管等零件焊接而成，它的主要结构如图2所示。
工作中正压头由平衡容器引出；由于平衡容器在外部，温度不确定，故其内部水的平均密度难以确定，为了减少因平均密度估算不准而带来的误差，在自控运算过程中，引入温度、压力补偿单元，对平衡容器及导压管内的密度进行修正，进而是表征水位的差压信号接近真实值。
水位计算方法（不考虑温度、压力补偿）与双室平衡容器相同。
