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技術文章

水泥窯尾余熱鍋爐汽包水位測量儀表的應用

1. 汽包水位測量的重要性
     維持汽包水位在一定范圍內是保證鍋爐和汽輪機**運行的必要條件。汽包水位過高，直接影響汽水分離的效果，使飽和蒸汽濕度增大，含鹽量增多。當水位高到一定程度時，蒸汽就要帶水，而水中含鹽濃度遠比蒸汽的高，致使蒸汽品質惡化，鹽類將在過熱器管壁上結垢，導致過熱器管被燒壞、爆破，嚴重時會導致汽輪機進水。若汽包水位過低，則破壞了鍋爐的汽水自然循環，致使水冷壁管被燒壞，嚴重缺水時還會發生爆管等事故。因此，汽包水位測量儀表的應用是保證余熱鍋爐穩定**運行的重要的環節。
2 .幾種汽包水位測量儀表應用介紹
    目前，余熱鍋爐的汽包水位測量儀表主要有以下3 種：雙色水位計、差壓式水位計和電極式水位計。
2．1 雙色水位計
    采用連通器原理制成，通過光學原理所顯示的鍋爐水汽部分都是有色的，汽呈紅色，水呈綠色。這種水位計屬于鍋爐的附屬設備，就地安裝。直接觀測水位，汽紅水綠，汽滿全紅，水滿全綠，隨水位變化自動而連續。在鍋爐啟、停時用以監視汽包水位和正常運行時定期校對其他型式的水位計。雙色水位計觀測明顯直觀，但在實際運行中，由于鍋爐加藥腐蝕和水汽沖刷，運行一段時間以后，石英玻璃管內壁磨損嚴重，引起汽水分界不明顯。尤其現在一般采用工業電視監視，現場攝像頭受光線變化影響使水位顯示更加模糊不清，另外由于水位計處于汽包上，環境溫度高，使水位計的照明維護工作量明顯增加。
2．2 差壓式水位計
    根據液體靜力學原理，通過測量變動水位和恒定水位之間的靜壓差，將差壓值轉換為水位值，再通過差壓變送器將汽包水位轉換為隨水位連續變化的電信號，作為自動給水控制系統中的重要參數。
    實際應用中差壓式水位計存在的問題是：測量鍋爐汽包水位時，汽包壓力變化使得“水位3 差壓”的關系也發生變化，因而給測量帶來很大的誤差。現在普遍采用具有汽包壓力補償作用的平衡容器測量方法，但其準確度仍受到很大限制。因為設計計算的平衡容器補償裝置是按水位處于零水位情況下得出的，而運行中鍋爐水位偏離零水位時，就會引起測量誤差。當蒸汽壓力突然下降時，正壓容器內的凝結水被蒸發掉還會導致儀表指示失常。這些都給鍋爐運行操作造成很大困難，尤其投入自動給水調節時將產生錯誤動作，導致鍋爐事故發生。差壓式水位計比較適合于鍋爐穩定運行時的水位測量，當運行參數變化很大時誤差也就很大。因此在實際運行中盡量避免在差壓測量系統上工作( 例如排污、校驗時等) 。如必須工作時，須與鍋爐操作人員聯系好，盡量減少對差壓測量的影響，例如，在2號窯余熱鍋爐運行初期，曾因在差壓水位計的平衡容器上拆除保溫引起汽包水位指示錯誤產生了鍋爐事故( 因未與鍋爐運行人員事先聯系，自動給水系統未解除) 。
2．3 電極式水位計
     利用飽和蒸汽與飽和蒸汽凝結水的電導率的差異，將非電量的鍋爐水位變化轉換為電信號，并由二次儀表遠距離地顯示水位。電極式水位計基本上克服了汽包壓力變化的影響，可用于鍋爐啟停及變參數運行中。電極式水位計離汽包很近，電極至二次儀表全部是電氣信號傳遞，所以這種儀表不僅遲延小而且誤差小，不需要進行誤差計算與調整，使得儀表的檢修與校驗大為簡化。
在實際應用中，電極式水位計水位的測量是斷續的，并且對與汽包連通的水位容器選擇必須適當，以減小測量誤差。綜上所述，雙色水位計作為就地儀表在鍋爐啟、停時監視汽包水位和正常運行時定期校對其他型式的水位計；差壓式水位計用于穩定參數運行時的水位指示，并且適用于給水的自動調節；電極式水位計比較適應鍋爐變參數運行，準確度好，是對差壓式水位計測量的監視和補充。因此，在鍋爐汽包水位測量上一般同時采用這3種儀表。
3 .實際應用中的注意事項
    鍋爐汽包水位決定于汽包中的貯水量和水面下的汽泡容積，引起汽包中貯水量和水面下汽泡容積變化的因素很多，如鍋爐的蒸汽負荷、給水流量和爐膛熱負荷等。在實際中，如當蒸汽流量增大( 負荷增加時) ，雖然鍋爐的給水量小于蒸發量，但水位不僅不下降，反而迅速上升；反之，當負荷減小時，水位反而先下降，這就是“虛假水位”現象。原因就是負荷增加( 減少) 時，水面下汽泡容積增加( 減少) 得很快而造成的。而雙色水位計、電極式水位計、差壓式水位計不能克服“虛假水位”的影響。因此在鍋爐運行中監視汽包水位指示時，必須同時嚴密監視蒸汽流量、給水量等參數的變化，及時掌握汽包水位的實際狀況，保證鍋爐的穩定**運行。

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