锅炉汽包液位测量技术综述

　　锅炉是热电厂最重要且最基本的设备,而汽包又是锅炉的关键部件,因此,汽包液位的准确测量就成为确保热电机组安全正常运行的重要条件之一。因锅炉汽包属于高压容器,其内部压力可高达几个甚至几十个兆帕,而水位允许的波动范围又仅在几十毫米之内,这就决定了汽包液位测量的重要性和复杂性。现代大型热电机组都将汽包液位过高或过低作为紧急停炉的一个主要条件,为此,热电厂锅炉一般均同时采用多种汽包液位测量方法,且设置多套液位测量系统,供运行人员综合参考,以准确监视汽包液位的高低。

　　1　锅炉汽包液位常用测量方法

　　1·1　平衡容器与差压变送器配套测量系统

　　如采用DDZ—Ⅲ型仪表,液位测量系统原理方框图如图1所示,其中,双室平衡容器内结构如图2所示,它用来把液位信号转换成差压信号,此差压信号又经差压变送器线性转换成4~20mA直流电信号,配电器一方面为变送器提供24V直流电源,另一方面又将变送器的输出信号4~20mA直流隔离转换成4~20mA直流和1~5V直流信号,可供显示、记录或控制之用。

　　此系统中,要使变送器的输出电流变化方向与汽包液位变化方向一致,即液位升高则电流增大,液位降低则电流减小,就必须将变送器的正压室接平衡容器的P-管,负压室接平衡容器的P+管,且对变送器进行100%的零点负向迁移,这样即可得到如图3所示的变送器输出电流与液位特性曲线。

　　1·2　平衡容器与双波纹管液位计配套测量系统

　　这是一种全机械式液位测量系统,不会受停电事故的影响。其原理框图如图4所示,同样,平衡容器用以产生与液位相对应的差压信号,而双波纹管液位计则是把这一差压信号转变成指针偏转角度,这样,通过观察指针位置即可确定实际液位的高低。

　　1·3　电接点液位测量系统

　　这种系统是利用水和蒸汽的电导率不同而进行测量的,如图5所示,在测量筒的侧壁垂直分层安装有多个(如15个)电极,被水淹没的电极输出低电阻信号,而处在蒸汽当中的电极则输出高电阻信号,把这些低电阻和高电阻信号都分别送入电接点液位计,则电接点液位计就会以光柱的形式显示液位的高低。

　　1·4　玻璃管液位测量系统

　　这种系统都是就地安装,且结构最为简单,实际上,它就是由汽包和玻璃管等构成的连通器,玻璃管内水位可近似代表汽包液位。

　　2　几种测量方法的对比分析

　　2·1　功能及特点

　　以上4种测量方法都各有优势,因而都被广泛采用。第一种方法可把汽包液位线性地转换成4~20mA直流和1~5V直流信号,这是目前最常用且最重要的汽包液位测量方法,一般1台锅炉都要设置2~3套这样的系统,以供显示、记录或控制之用;第二种方法,即采用双波纹管液位计,因不需要电源,所以,当系统停电时,它就成为运行人员在控制室监视汽包液位的唯一依据,这种系统一般1台锅炉设置1~2套;第三种方法,即电接点液位计,它一般采用发光二极管以光柱形式显示液位,形象直观,但由于相邻电极间距的存在,致使显示只能跳跃式变化,误差较大,这种系统一般一台锅炉设置1~2套;第四种,即玻璃管液位计,只能供运行人员在现场就地观察液位,常在启炉或有关设备异常时被使用,这种系统一般1台锅炉设置2套。