發布日期:2022-04-17 點擊率:57
汽包水位是電廠的主要監控參數之一,正確測量汽包水位是鍋爐安全運行的保證。傳統的測量方式有:就地雙色水位計、電接點水位計、差壓式水位計(單室或雙室平衡容器補償式)。就地水位計、電接點水位計的測量誤差受鍋爐壓力、散熱情況、安裝形式、實際水位的影響,很難準確計算。因此高參數、大容量機組多以各種補償差壓水位計作為汽包水位測量的主要儀表,但這種水位計測量誤差也同樣受到諸多因素的影響。本文通過分析汽包水位計的測量方式和水位測量誤差的原因,并對特定工況下汽包水位的測量進行定量計算分析,提出減少水位測量誤差的方法和措施。 式中: 從表1所列數據,對于亞臨界鍋爐來說,在額定汽壓下,就地水位計的水位比汽包內的水位要低100~150mm。下面以我廠(東方鍋爐廠)在汽包額定壓力18.2MPa下時汽包水位偏離正常水位的情況進行分析,根據式(1),取汽包水位為零時h=400mm,計算水位變化±1OOmm時水位計顯示情況。Pw、Ps為定值,假設Pa也為定值,取平均溫度為300℃時的值。h'=h—△h,為就地水位計中的水柱高度,計算結果如表2所示。 從表中計算結果來看,汽包水位變化±100mm時,就地水位計的顯示值只變化±68mm,還是假定水位計中水的溫度不變,即Pa是定值的情況下計算的。實際上,當汽包內水位變化時,水位計中水的平均溫度和密度均會隨著變化的,汽包水位升高時,由于水的散熱面增加,平均溫度會下降,密度增大,水位計的指示也比表中計算的要低;而當汽包水位降低時,水的散熱面減小,其平均溫度升高,密度減小,水位計的指示應比表中計算的要高。當汽包水位變化±100mm時,就地水位計的變化還達不到±68mm,只是±50mm左右,并且就地水位計的誤差并非是恒定值,在不同條件下有所變化,同一鍋爐,在不同工況下,在不同的季節里,誤差的變化還相當顯著。所以依靠就地水位計來監視汽包水位是不安全、不準確的。必須改變運行中認為就地水位計的指示是準確的,并要求其它水位計的指示要與其一致。就地水位計可作為額定壓力下核對其它水位計正常水位值(零位)的參考。
1 就地水位計:
就地水位計是安裝在鍋爐本位上的直讀式儀表,是鍋爐廠必配的基本設備,大容量機組均采用工業電視遠傳到集控室監視,一般都配有兩套,分別安裝在汽包的兩端。
就地水位計有玻璃、云母和牛眼之分,工作原理都是連通管原理,連通管原理是:在液體密度相同的條件下,連通管中各個支管的液位均處于同一高度。就地水位計如圖1所示。
h——汽包正常水位距水側取樣的距離,mm
△h——水位計中的水位與汽包中水位的差值,mm
Ps——飽和蒸汽密度,kg/m3
Pw——飽和水密度,kg/m3
Pa——水位計中水的平均密度,kg/m3
Ps'——水位計中蒸汽的密度,kg/m3
對就地水位計來說,汽包內的水溫是對應壓力下的飽和溫度,飽和蒸汽通過汽側取樣孔進入水位計,水位計的環境溫度遠低于蒸汽溫度,使蒸汽不斷凝結成水,并迫使水位計中多余的水通過水側取樣管流回汽包。
從水和蒸汽的特性表可看出:在常溫常壓下,汽包和水位計中的水密度是相等的,從式(1)可見,水位計中的水位與汽包內的水位也是相同的,且與h值無關;隨著汽壓的升高,汽包中的水密度變小,蒸汽密度變大;而就地水位計因散熱的影響,水位計中的水密度也變小,但變化幅度不如汽包內水的大;蒸汽密度雖也有增大,但變化幅度沒汽包內的大,即Ps是不應等于Ps'的,但其影響只要保溫處理的好,可忽略不計,下面的計算均是按Ps=Ps,來進行的;致使水位計中水位和汽包內水位的差值也隨之增大,這一差值始終是就地水位計中水位低于汽包水位的主要因素;并且當h值改變時,水位差值也會改變。
為了給電廠提供參考,有的鍋爐廠給出了就地水位計和汽包正常水位差值的參考數據見表1。
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