下载文档原格式
编号：
福建省龙岩发电有限责任公司
技措项目可行性研究报告书
项目名称：2号炉汽包水位技术改造与校正项目
项目申请单位：检修部_ 项目实施单位：________大修单位____________ 可行性报告编写
单位或编写人：刘晓林____ 项目申请单位盖章
2007年9 月 5 日
福建省龙岩发电有限责任公司
福建省龙岩发电有限责任公司
图四、联通管式水位计原理图如图四所示，联通管式水位计的显示水柱高度
测量筒内有稳定热源，故对取样管道长度、截面、测量筒现场布置等安装要求宽松于旧型测量筒。
在几个电厂实测结果表明，测量筒水柱温度与饱和水温度偏差很
福建省龙岩发电有限责任公司
福建省龙岩发电有限责任公司
福建省龙岩发电有限责任公司。
锅炉汽包水位测量及汽包水位保护系统探析摘要：本文分析了锅炉汽包水位测量的重要性，简单的介绍了几种电厂常用汽包水位计的工作原理及优缺点，并对消除常见的汽包水位测量误差的方法，汽包水位保护系统的作用做了简要描述关键词：汽包；汽包水位；水位计；测量误差；汽包水位保护系统引言汽包水位是锅炉运行是否正常的重要标志之一，准确测量和控制锅炉汽包水位且使其保持在规定的范围内，是锅炉正常运行的主要指标。
在锅炉的实际运行中，常常因为锅炉汽包水位测量信号的准确度不高、水位计失灵，或者运行人员的失误，而降低了锅炉运行的可靠性，给机组的安全稳定运行带来几大隐患。
由此可见，深入研究并分析锅炉汽包水位测量及保护系统具有重要的现实意义。
1锅炉汽包水位测量的重要性发电厂锅炉汽包是锅炉汽、水的集散中心。
联接了下降管、水冷壁、联箱和引出管，具有储存水和蒸汽的作用，同时对蒸发量与给水量的不平衡、汽压的变化速度有一定的缓冲作用。
汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置等设备，可有效地进行汽水分离、蒸汽清洗、加药、排污等，是用以保证蒸汽品质及锅水品质的重要设备。
因此汽包水位监测对于电厂的安全运行来说至关重要。
汽包水位过高时，会破坏汽水分离效果，减少蒸汽重力分离的行程，同时会引起蒸汽带水，在过热器沉积盐类，使过热器的工作条件恶化，甚至会引起汽轮机水冲击，引发汽轮机转轴弯曲等恶性事故；汽包水位过低时，会破坏锅炉的炉水循环，水冷壁安全会受到威胁，容易缺水烧干，甚至造成炉管大面积爆破。
下面，我们深入了解下汽包水位保护系统，同时对锅炉汽包水位测量的准确性和可靠性进行分析。
2电厂常用汽包水位计的工作原理及优缺点分析2.1就地安装的直观水位计就地安装式水位计，一般安装在汽包附近，通过值班人员就地监督水位，将水位显示值告知操作台。
2.1.1云母水位计汽包水位测量的过程中，现场最易操作、最普遍的是云母水位计，一般安装在汽包两端，是直读式水位计，云母水位计的特点是指示直观，但存在现场条件差，监视不方便的缺点，一般仅在锅炉启停和校对其他水位计时才使用，在锅炉正常运行期间仅做参考。
ICS 27.060.30J 98备案号：DL火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程Technological code for water level measurement systemof boiler drum in fossil fuel power plant国家能源局 发 布目次前言1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 总的原则5 设计5.1 锅炉汽包水位测量系统的选型5.2 锅炉汽包水位测量系统的配置5.3 锅炉汽包水位测量系统的量程5.4 锅炉汽包水位测量系统的精度5.5 锅炉汽包水位测量信号处理6 安装6.1 测量取样的安装6.2 测量管路的安装6.3 测量装置和阀门的安装7 传动和校验8 运行及维护附录A(资料性附录)锅炉汽包水位测量信号故障的信号处理前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由全国电站过程监控及信息标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：北方联合电力有限责任公司、内蒙古电力科学研究院、秦皇岛华电测控设备有限公司。
本标准主要起草人：侯云浩、张国斌、刘吉川、崔明思、杨广宇。
本标准是首次制定。
本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761）。
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程1 范围本标准规定了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统的设计、安装、调试、运行和维护等的要求。
本标准适用于火力发电厂额定蒸汽压力在9.8MPa及以上的汽包锅炉，其他锅炉也可参照执行。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 16507.4-2013 水管锅炉第4部分：受压元件强度计算GB/T 26863-2011 火电站监控系统术语DL/T 655 火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程DL/T 657 火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语DL/T 774 火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程DL/T 5182 火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定DL/T 5190.4 电力建设施工技术规范第4部分：热工仪表及控制装置3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
1、适用范围本标准规定了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统的配置、补偿、安装和运行维护的技术要求。
本标准适用于火力发电厂高压、超高压及亚临界压力的汽包锅炉。
2、汽包水位及测量系统的配置2.1 锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置方式。
锅炉汽包至少应配置 1 套就地水位计、3 套差压式水位测量装置和 2 套电极式水位测量装置。
新建锅炉汽包应配置 1 套就地水位计、3 套差压式水位测量装置和 3 套电极式水位测量装置 , 或配置 1 套就地水位计、1 套电极式水位测量装置和 6 套差压式水位测量装置。
2.2 锅炉汽包水位控制和保护应分别设置独立的控制器。
在控制室 , 除借助分散控制系统(DCS) 监视汽包水位外 , 至少还应设置一个独立于 DCS 及其电源的汽包水位后备显示仪表 ( 或装置 ) 。
2.3 锅炉汽包水位控制应分别取自 3 个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号。
3 个独立的差压变送器信号应分别通过 3 个独立的输入 / 输出 (I/O) 模件或 3 条独立的现场总线 , 引入 DCS 的元余控制器。
2.4 锅炉汽包水位保护应分别取自 3 个独立的电极式测量装置或差压式水位测量装置( 当采用 6 套配置时 ) 进行逻辑判断后的信号。
当锅炉只配置 2 个电极式测量装置时 , 汽包水位保护应取自 2 个独立的电极式测量装置以及差压式水位测量装置进行逻辑判断后的信号。
3 个独立的测量装置输出的信号应分别通过 3 个独立的I/O模件引入 DCS 的元余控制器。
2.5 每个汽包水位信号补偿用的汽包压力变送器应分别独立配置。
2.6 水位测量的差压变送器信号间、电极式测量装置信号向 , 以及差压变送器和电极式测量装置的信号间应在 DCS 中设置偏差报警。
2.7 对于进入 DCS 的汽包水位测量信号应设置包括量程范围、变化速率等坏信号检查手段。
2.8 本标准要求配置的电极式水位测量装置应是经实践证明安全可靠、能消除汽包压力影响、全程测量水位精确度高、能确保从锅炉点火起就能投入保护的产品 , 不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用。
锅炉汽包水位的测量与保护火电厂中，锅炉汽包水位是锅炉安全运行的一个重要参数，特别是对高参数、大容量的锅炉，随时准确监视汽包水位的变化就非常重要。
一般锅炉汽包水位波动要求不超过±30mm～±50mm的范围，以防止恶性事故的发生。
比如：锅炉汽包满水事故和锅炉汽包缺水事故。
因此在锅炉上往往装有几套不同型式的水位计来监视汽包水位的变化情况，并在汽包水位越限时进行报警，更为严重时动作停炉。
锅炉汽包满水事故一般是指锅炉水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使锅炉蒸汽严重带水，使蒸汽温度急剧下降，蒸汽管道发生水冲击。
锅炉汽包缺水事故是指锅炉水位低于能够维持锅炉水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却，而发生过热爆管。
锅炉汽包满水和缺水事故严重威胁机组的安全运行，轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉的严重损坏。
锅炉水位的正常运行非常重要，《二十五项反措》8.8.5条规定：汽包锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启动。
为了保证锅炉的安全运行，《二十五项反措》明确规定锅炉无水位保护严禁启动和运行。
锅炉汽包高、低水位保护的设置、定值和延时值随锅炉型号和汽包内部设备不同而异，具体规定应由锅炉制造厂确定，各单位不得自行确定。
《二十五项反措》明确要求：锅炉汽包水位调节和水位保护的信号应采用有压力、温度补偿的差压式水位表的信号。
也就是说汽包水位保护的信号应来自差压变送器，严禁从就地(电接点)水位表上取信号。
下面简单谈谈就地水位表和差压式水位表的工作原理。
(1) 就地水位表就地水位表是按照连通器原理测量水位，在液体密度相同的条件下，连通器各支管的液位处于同一高度。
但是就地水位表因受外界环境的影响，就地水位表内水的平均温度低于汽包内的饱和温度，使就地水位表内的密度比汽包中水的密度高，从而造成就地水位表中水位低于汽包的实际水位，并且随着锅炉压力的升高，就地水位表的指示值愈低于泡包真实水位。
锅炉汽包水位测量与控制一、引言锅炉汽包水位的测量与控制是锅炉运行和安全保障的重要环节，水位的过高或者过低都会对锅炉运行造成严重影响，甚至引发事故，因此对锅炉汽包水位进行准确的测量与控制至关重要。
二、水位测量原理1. 压力法：压力法是利用较低级别的水银柱压力来测定水位高度的方法。
当水位升高时，因为底部的水银柱压力增加，而顶端压力保持不变，因此水位越高，其底部的压力就越大。
通过对这种压力变化进行测量，可以得到相应的水位高度。
2. 导红外法：导红外法是通过放置传感器在锅炉水位上方，利用红外光束来检测水位的方法。
水位越高，其上方的传感器所接收到的红外光越少，通过测量红外光的强度，可以确定水位的高低。
3. 超声波法：超声波法是通过在水位上方放置超声波传感器，利用超声波来测定水位高度的方法。
当超声波遇到水位时，会产生反射，通过测量反射的时间和幅度，可以确定水位的高度。
三、水位控制原理1. 等级控制：等级控制是通过对水位高度进行分级以及分级区域内的水位控制来实现的。
通过设定不同的水位等级，可以控制锅炉的水位保持在一个相对稳定的范围内，避免过高或者过低水位造成的影响。
2. 调节阀控制：调节阀控制是通过调节给水进入锅炉的阀门来控制水位的方法。
当水位过高时，可以适当关闭给水阀，减少进水量；当水位过低时，可以适当打开给水阀，增加进水量。
3. 液位控制：液位控制是通过利用液位控制器对给水泵和排水泵进行控制，从而实现水位的自动控制。
当水位达到设定值时，液位控制器会自动启动或关闭相应的泵，以维持水位在设定范围内。
四、影响因素1. 给水水质：给水水质的变化会影响水位的测量和控制，特别是在使用压力法进行水位测量时，水质的差异会影响其压力的变化，进而影响水位的准确性。
2. 锅炉负荷变化：锅炉负荷的变化会影响水位的变化，特别是在大幅度负荷变化时，水位的波动会显著增加，对水位的测量和控制提出更高的要求。
3. 设备故障：设备故障会对水位测量和控制造成严重影响，液位控制器、传感器等关键设备的故障会直接导致水位测量和控制的失效。
厦门市环境能源投资发展有限公司授课笔记（热工仪表与自动化系统3.5.1）课程名称：热工仪表测量及校验授课教师姓名：姚俊华授课教师单位：中心实验室教案编写时间：2011.9.20一、概述当前公司开展贯标工作。
热工技术人员要十分重视此项工作，而且能够在生产中充分应用。
在工业生产过程中，为了正确地指导生产操作，保证生产安全，保证产品的产量和量，减少能源消耗和降低成本以及实现生产过程自动化，一项必不可少的工作是准确而时地检测出生产过程中各个有关参数。
目前，在垃圾电厂生产中，对于压力、物位、流量和温度等四大参数（还有其他参数），多数实现了自动测量，并与调节器、执行机相配合实现了对生产过程的自动控制。
虽然压力、物位、流量和温度四个参数，对各类工业生产过程是必不可少而又极其重要的参数，但是，对保证产品质量来说，还是间接控制的参数。
随着科学技术和生产的发展，在生产过程中，已经在采用工业自动分析仪表，自动地、连续地给出与产品质量直接有关的物性和物质成分等参数，并直接地去控制产品质量。
某些工业部门已开始将工业分析仪表与计算机连用，这对生产的发展将发挥更大的作用。
由于生产过程参数种类繁多，生产条件各有不同，过程测量仪表也是琳琅满目多种多样。
但是，从过程测量仪表的组成来看，基本上是由三部分组成：即检测环节；传送、放大环节和显示部分。
检测环节直接感受被测量，并将它变成适于测量的信号，经传送、放大环节对信号进行放大、传送，最后由显示部分进行指示或记录。
二、热工测量的基本知识1、热工测量热工测量是指在热工过程中对各种热工参数，如温度、压力、流量、物位、烟气含氧量及各种机械量的测量。
热工测量一般通过测量仪表来进行，测量仪表根据各组成部分的功能不同可分为感受部件、传输变换部件和显示部件三部分。
测量工作是一种实验性工作，测量过程会产生测量误差（测量结果与其真值的差异），根据误差的性质不同，测量误差可分为系统误差、随机误差和疏忽误差。
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定
火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定（DRZ/T 01-2004）
1 适用范围
本标准规定了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统的配置、补偿、安装和运行维护的技术要求。
本标准适用于火力发电厂高压、超高压及亚临界压力的汽包锅炉。
2 汽包水位测量系统的配置
2.1 锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置方式。
锅炉汽包至少应配置1套就地水位计、3套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置新建锅炉汽包应配置1套就地水位计、3套差压式水位测量装置和3套电极式水位测量装置或1套就地水位计、1套电极式水位测量装置和6套差压式水位测量装置。
2.2 锅炉汽包水位的控制和保护应分别设置独立的控制器。
在控制室，除借助DCS监视汽包水位外，至少还应设置一个独立于DCS及其电源的汽包水位后备显示仪表（或装置）。
2.3 锅炉汽包水位控制应分别取自3个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号。
3个独立的差压变送器信号应分别通过3个独立的输入/输出（I/O）模件或3条独立的现场所总线，引入分散控制系统（DCS）的冗余控制器。
2.4 锅炉汽包水位保护应分别取自3个独立的电极式测量装置或差压式水位测量装置（当采用6套配置时）进行逻辑判断后的信号。
当锅炉只配置2个电极式测量装置时，汽包水位保护应取自2个独立的电极式测量装置以及差压式水位测量装置进行逻辑判断后的信号。
3个独立的测量装置输出的信号应分别通过3个独立的I/O模件引入DCS的冗余控制器。
2.5 每个汽包水位信号补偿用的汽包压力变送器应分别独立配置。
2.6 水位测量的差压变送器信号间、电极式测量装置信号间，以及差压变送器和电极式测量装置的信号间应在DCS中设置偏差报警。
2.7 对于进入DCS的汽包水位测量信号应设置包括量程范围、变化速率等坏信号检查手段
2.8 本标准要求配置的电极式水位测量装置应是经实践证明安全可靠，能消除汽包压力影响，全程测量水位精确度高，能确保从锅炉点火起就能投入保护的产品，不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用。
汽包水位测量系统的其他产品和技术也应是先进的、且有成功应用业绩和成熟的。
3 汽包水位测量信号的补偿
3.1 差压式水位测量系统中应设计汽包压力对水位—差压转换关系影响的补偿。
应精心配置补偿函数以确保在尽可能大的范围内均能保证补偿精度。
3.2 差压式水位表应充分考虑平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量的影响。
应采用参比水柱温度稳定、接近设定温度的平衡容器，或采用经实践证明有成功应用经验的参比水柱温度接近饱和温度的平衡容器。
必要时也可装设能反映参比水柱温度的温度计，监视与设计修正温度的的偏差，及由此产生的水位测量的附加误差。
4 汽包水位测量装置的安装
4.1 每个水位测量装置都应具有独立的取样孔。
不得在同一取样孔上并联多个水位测量装置，以避免相互
影响，降低水位测量的可靠性。
当汽包上水位测量取样孔不够时，可采用在汽包上已提供的大口径取样管中插入1~2个取样管的技术增多取样点。
当采用此方法时，应采取适当措施防止各个取样系统互相干扰
不宜采用加连通管的方法增加取样点。
4.2 水位测量装置安装时，均应以汽包同一端的几何中心线为基准线，采用水准仪精确确定各水位测量装置的安装位置，不应以锅炉平台等物作为参标准。
4.3 安装水位测量装置取样阀门时，应使阀门阀杆处于水位位置。
4.4 水位测量装置在汽包上的开孔位置应根据锅炉汽包内部结构、布置和锅炉运行方式，由锅炉制造厂负责确定和提供。
取样孔应尽量避开汽包内水汽工况不稳定区（如安全阀排气口、汽包进水口、下降管口、汽水分离器水槽处等），若不能避开时，应在汽包内取样管口加装稳流装置。
应优先选用汽、水流稳定的汽包端头的测孔或将取样口从汽包内部引至汽包端头。
电极式水位测量装置的取样孔应避开炉内加药影响较大的区域。
作为锅炉运行中监视、控制和保护的水位测量装置的汽侧取样点不应在汽包蒸汽导管上设置。
4.5 汽包水位计的取样管孔位置，汽侧应高于锅炉汽包水位停炉保护动作值，水侧应低于锅炉汽包水位停炉保护动作值，并有足够的裕量。
4.6 三取二或三取中的三个汽包水位测量装置的取样孔不应设置在汽包的同一端头，同一端头的两个取样口应保持400mm以上距离。
三个变送器安装时应保持适当距离。
4.7 差压式水位测量的平衡容器应为单室平衡容器应采用容积为300~800m的直径为约100mm的球体或球头圆柱体。
4.8 差压式水位表安装汽水侧取样管时，应保证管道的倾斜度不小于1：100，对于汽侧取样管应使取样孔侧低，对于水侧取样管应使取样孔侧高。
4.9 汽水侧取样管和取样阀门均应良好保温。
平衡容器及容器下部形成参比水柱的管道不得保温。
引到差压变送器的两根管道应平行敷设共同保温，并根据需要采取防冻措施，但任何情况下，拌热措施不应引起正负压侧取样管介质产生温差。
三取二或三取中的三个汽包水位测量装置的取样管间应保持一定距离，且不应将它们保温在一起。
电极式汽包水位测量装置的排水管不应与取样管紧挨并排布置。
4.10 就地水位表的安装。
4.10.1 就地水位计的零水位线应比汽包内的零水位线低，降低的值取决于汽包工作压力。
若现役锅炉就地水位的的零水位线与锅炉汽包内的零水位线相一致，应根据锅炉汽包内工作压力重新标定就地水位表的零水位线，具体降低值应由锅炉制造厂负责提供。
当采用的就地水位计内部水柱温度能始终保持饱和水温时，表计的零水位线应与汽包内的零水位一致。
4.10.2 安装汽水侧样管时，应保证管道的倾斜度不小于1：100，对于汽侧取样管应使取样孔侧高，对于水侧取样管应使取样孔侧低。
4.10.3 汽水侧取样管和取样阀门应良好保温。
5 汽包水位测量和保护的运行维护
5.1 汽包水位测量装置应定期利用停炉机会根据汽包内水痕迹或其他有效的方法核对水位表（计）计的零位值。
锅炉启动时应以电极式汽包水位测量装置为主要监视仪表；锅炉正常运行中应经常核对各个汽包水位测量装置间的示值偏差，当偏差超过30mm时应尽快找出原因，进行消除。
5.2 差压式水位测量装置进行温度修正所选取的参比水柱平均温度应根据现场环境温度确定，在运行中应密切监视，当实际参比水柱温度值偏离设置的修正参比值而导致的水位误差过大时，应对修正回路重新设定。
5.3 锅炉启动前应确保差压式水位测量装置参比水柱的形成。
5.4 应密切监视炉水导电度的变化。
当炉内加药异常导致炉水导电度高报警时，应密切监视并及时消除，
防止电极式水位测量装置误发报警而使水位保护误动作。
5.5 锅炉汽包水位保护
5.5.1 锅炉水位保护未投入，严禁锅炉启动。
5.5.2 锅炉汽包水位保护在锅炉启动前应进行实际传动试验，严禁用信号短接方法进行模拟试验。
5.5.3 锅炉汽包水位保护的整定值和延时值随炉型和汽包内部部件不同而异，具体数值应由锅炉制造厂负责确定，各单位不得自行确定。
