汽包水位测量和仪表原理、使用与维护.ppt

1、液位校准和校准器，滚筒水位校准和校准原理，吉林铁元素钢和信息自动化处理校准技术室2009年3月25日，目录，前浮动液位控制小滚珠磁反柱水平校准云母水平校准玻璃水平校准电接点水平校准差压式水平校准双室平衡容器滚筒水位校准，热学法医学超声微波法磁电法光学法等水平测量液位的修正器叫水平修正，测量水平的修正器叫水平修正。 另一方面，测量两种密度不同、互不相同的溶液体介质界面的修正器称为界面修正。 三种这些个订正器统称为物位订正器。 一、浮动球液位控制支重轮、UQK-RE液位浮动开关由3家意大利MAC公司的零配件组装。 利用重力和浮力的原理进行了修订。 主要包括浮子和微动开关，液位变化时浮子内的开关on

2、、off。 UQK浮球液位控制器由测量和输出两部分组成，液位变化时浮球上下移动，使吸铁石钢摇摆。 根据磁同性排斥的原理，接点接通或断开，二、磁反转列水平修正、UHZ-517系列磁反转列水平修正的最显着特点是液体介质和指示器完全隔离定，在任何情况下都非常安全、可靠、耐久，并且各种类型带有控制开关，能够实现液位或界位之上的天花板安装式磁翻转柱水平修正、水平修正是基于浮力原理和耦合作用而研发的。 液位上升时，反转柱从白色变为红色，红色、白色边界位置变为容器内介质液位的实际高度，实现液位的指示。 结构原理是根据浮力原理和耦合作用的化学基而开发的。 当被测容器中的液位下降时，液位修正主导管中的浮子也升降

3、，浮子内的永久吸铁石钢通过磁耦合补充到现场显示器，驱动红、白翻转柱180，液位上升时，翻转柱从白变为红、红、白边界位置变为容器内介质液位的实际高度，实现液位的指示。磁液位控制支重轮、UQK磁液位控制支重轮根据液位的变化，使浮子上升或下降，使检测管内的单簧管开关工作，发出触点信号。 结构简单，安装维护方便。 应用广泛，价格便宜。 三、云母水位修正、云母水位修正是玻璃水位修正的一种，实际上是连通管。 锅炉的应用方面：对于低压锅炉，可将玻璃作为水位修正的观察窗，对于高压锅炉，炉水对玻璃有很强的腐食性，使玻璃的透明度变差，不利于水位的监视，因此常见的优质云母片作为观察窗，称为云母水位修正。 直读式水平

4、修正。 最大优点：结构简单直接反映滚筒水位，直观方便可靠，价格低廉，可自制，广泛应用于液位电平测量。 缺点：是玻璃的强度低，液位指示信号不清楚，仅仅当场监视不能传到远处进行记录，粘稠、不适合浓液位测定。 云母水位修正的工作原理云母水位修正的使用，1 .工作原理，玻璃水平修正的上端通过阀门与被测容器中的气相连接，下端通过阀门与被测容器中的液相连接。 根据歧管液柱的静压平衡的原理，如果被测定容器内和玻璃管内的液体的温度相同，则两侧的液柱的高度必然相等。 若两侧介质温度不同，则如下式那样，在校正： H=h(p/p )式中，h容器内液位高度h水平校正读取p水平校正时的介质温度t下的密度p容器中的介质温

5、度t下的密度，2 .云母水平校正的使用是在玻璃管(大板块)暂时破裂时投入水平修正时，先打开连接水平修正上端的阀门，然后打开连接液相的阀门，设备停止使用水平修正，定期清洗玻璃管(大板块)内外壁的污垢，使液位明确。 根据被测介质的压力和温度合理选择水平修正，低压产品不可用于高压设备，4 .玻璃水平修正，玻璃水平修正是根据歧管原理化学基制作的直读式水平修正，有玻璃管和玻璃板两种。 玻璃板式水平修正可直接观察罐内液面的高度。 特制耐压厚的玻璃板嵌入按压盖和承台之间，上下用阀门与容器连通，水平修正所指示的液面高度是容器内液面的高度的优点：可以直接观察容器内的液面高度，结构简单，制造容易。 缺点：玻璃易碎

6、，不能自动记录、读取，读取值可能有假像。 因此，这种水平修订不能用于坦克车。 双色水位修正的原理：红色光和绿色光在水和蒸汽中的折光率差。 图4-1显示双色水位修正的双色显示原理。图4-1、实例：锅炉汽包水位检测锅炉汽包水位测定对锅炉的安全运行极为重要，水位过高、过低会导致蒸汽质量变差、水循环恶化或引起严重事故。 特别是在机炉的启停过程中，炉内残奥仪表的变化大，水位变动也大，水位的及时监视变得更重要。 在此所说的滚筒水位是指，将实际水位上、下连管的测定得到的微咸水混合物的密度，在滚筒的工作压力下使饱和水的密度折叠时的相应水位，称为“重量水位”。 目前主要采用连通管式云母(玻璃)水位修正或双色水位

7、修正来测量锅炉滚筒的水位。 5 .电气触点水平修正、电极式水平修正是简易的液位量测仪器。 可以自行制作，也可以选择多种定型产品，与变送器和控制线路组合使用。 可以测量密闭容器的导电液体的液面水平。 优点：指示值受滚筒压力变化的影响小，液位信号可以简单地传递到远处。 缺点：指示不连续。 1 .电接点水位修正利用滚筒内的蒸汽、水介质的电阻率大不相同的性质测定滚筒水位。 在被测液位的金属容器上，根据要求的测量范围安装一组电极。 电极用绝缘材料(常用聚四拉夫领氟乙烯)与容器绝缘，引线与灯泡连接，安全电压(36V或24V )连接，电源的另一端与容器连接。 2、电极式水位修正、电极式水位修正的检测部分由密

8、封连通管和电极构成。 它可以根据要求的测量范围，在连通管上安装多个电极，电极用氧化铝与配管绝缘，用电缆引出，连通管作为一个公共电极，也可以与电缆连接。 这样实现连续测定的方法由多个断续点测定组成，在测定点的数量多的情况或无限增加的情况下是连续测定。 当水位到达某个电极时，将其与外壳的投入(外壳为一极)短路，电流流过该电路。 经由电缆4与显示器3连接，在显示器上有与电极对应的一列霓虹灯，各灯之间的光相互隔开，根据灯前有色玻璃体淹没多少电极，点亮多少霓虹灯，能够非常形象地反映液位的高低。 构造原理：在与滚筒形成连通管的水位测定筒的圆周上，以120的夹角分为3列，筒壁和绝缘电极沿高度交替排列，筒壁作

9、为公共电极。 水位到达某个电极后，打开其与公共电极之间形成的电子测量控制点，在远处显示水位、显示警报、向调整系统供给水位信号。 结构图例如是5-1。为了保证电极在高温、高压和强腐食性的炉水中长期工作，电极和绝缘材料要求有良好的耐腐蚀性能，电极和绝缘材料之间要求有良好的密封性。 电极的寿命也与炉水的水质有关。 逻辑判决电路用于判定其中一个电接点是在高水面上最近接通的电接点。 逻辑条件判断为该点接通，该点上的邻接点不接通，该点下的邻接点接通。 6-1，5-1，6 .差压式水平修正，原理：压力可以用液柱高度表示，相反，液柱的高度(即液位)也可以用压力(或差压)表示。 将油压的高度变化转换为差压变化来

10、测量水位的静压水平修正是基于该原理的液位量测仪器。 在锅炉的应用中，差压式水位修正正确测量汽包水位的关键是水位与差压之间的正确转换，这一转换由平衡容器实现，常用的双室平衡容器结构图如图6-1所示。6-1、根据流体静力学原理，在具有以下关系的：即： P=PB - PA=gh式中，PB容器底部的压力、Pa PA容器上部气相压力、Pa被测定介质密度、Kg/m3 G重力加速度、m 根据负荷、燃烧状况及供水产水量的变化，滚筒水位经常变化。 水位过高或急剧变动会引起蒸汽品质的恶化和附着水，在受热面上结成盐，严重的情况下会引起蒸汽轮机水的冲击振动，已知会导致叶片破损的水位过低会引起排烟不良，在炉内加入药进入

11、蒸汽，进而引起下降管带蒸汽，影响炉水循环状况有时会因滚筒水位的测定和控制问题而发生上述恶性事故，严重影响设备的安全运行。 在锅炉运行中，我们通过水位测量系统监测和控制滚筒的水位。 当滚筒水位超过正常运行范围时，报警系统发出报警信号，保护系统立即采取必要的保护措施确保锅炉和蒸汽轮机的安全。 因此，汽包水位测量系统是锅炉安全运行的极其重要的系统。 锅炉汽包水位测量的基本要求，根据锅炉汽包水位测量的重要性及测量技术特点，锅炉汽包水位测量系统至少应满足以下基本要求：精准性众所周知，锅炉汽包水位在主蒸汽压力、温度残奥仪上需要精确控制在通常的条件下保持这样的精度并不难。 但是，由于汽包水位的测量对象非常复

12、杂，根据汽包水位测量所采用的连通管式或差压式的测量原理，汽包压力和测量标准条件发生变化时，会产生远远超过上述要求的非常大的误差。 因此，保证有日子、滚筒水位测量的精准性一直是我们面前的难点和重要问题。 可靠的汽包水位测量系统从采样到信号转换控制和保护电路，以及供电电路都必须一盏茶可靠。 此外，除了提高装置自身的可靠性外，还应提高系统的可靠性，对油桶水位的测量、控制和保护系统的配置应采取严格的冗馀要求，应采用两个以上工作原理并存的配置原则。 锅炉汽包水位控制与保护用水位测量信号必须采用三重冗馀佗等。 维护性好的锅炉汽包水位测量系统维护简单，维护工作量尽可能少，并且易于进行上线了实际水位信号保护联

13、动试验等。 锅炉汽包水位测量的对象特性、现代大型锅炉汽包内部结构的概要如下图所示。 滚筒的长度在20m左右，滚筒的内部结构非常复杂。锅炉水冷壁的上升管在收集到连接箱后，通过较少的管路在滚筒的长度方向上均匀分布，与滚筒连接，下降管直接在滚筒的长度方向上均匀分布，与滚筒连接，两侧的端不与上升管和下降管连接。 滚筒中内置有旋风分离器，来自上升管的微咸水混合物被输送到旋风分离器中，分离出的蒸汽通过滚筒顶部的蒸汽导管被引出到过热器中，佟下的水落入滚筒内，通过与滚筒底部连接的下降管返回到下降管连箱，返回到水冷壁受热面。 锅炉连续排烟的连通管和药注管的连通管配置在远离滚筒的正常水位线下方的表兄弟处。 锅炉鼓

14、内部构造a图、锅炉鼓内部构造b图、鼓水位对象特性从静态且动态的分析来看也非常复杂，对鼓进行出出进进微咸水的不平衡， 滚筒内压力的变化及燃烧状况的变化对滚筒水位的变化产生影响，在锅炉运转时也很难判别滚筒水位修正的异常的真正原因，例如，在几个滚筒水位修正的显示值存在较大偏差的情况下，是测定系统的问题吗， 无论是锅炉运行方式的问题还是测量系统的问题，无论是测量装置本身的问题，还是设置的问题，还是运行方式的问题，都需要驾驶员重新调整运行方式。 因此，深入了解锅炉汽包水位测量对象的静态和动态特性是我们研究汽包水位测量系统，防止汽包装满、水资源短缺事故的第一项重要任务。 2 .测量对象的静态特性，锅炉在稳

15、态负荷下(即静态时)，滚筒的实际蒸汽，水界面有时是“阴天”，界面介质的密度在饱和蒸汽和水之间滚筒的水位也不是平稳的水平，而是急剧变动，更值得注意的是，滚筒的水位沿其长度方向其原因是，滚筒安装条件的影响应锅炉厂家的要求，亚临界锅炉在安装滚筒时的水平度为5mm，即滚筒两侧中心线的高度差为5mm。 在运转锅炉后，随着时间的经过，受到锅炉支架的不平衡下沉等各种因素的影响，滚筒的水平度变差，即滚筒两侧的中心线的高度差变大，一部分锅炉运转后，水平度达到1520mm，滚筒的水平度达到1520mm 因此，滚筒两侧的水位修正的安装必须以滚筒两侧的中心线为基准来决定值。 这样，可以真实地反映滚筒内相对于滚筒中心线

16、的水位。 因此，两侧的水位修正存在偏差，该偏差客观存在，如果正常，在下降管的影响锅炉正常运转中，滚筒内的水以高速度连续进入下降管，对于亚临界锅炉来说，下降管内的水流速度可以达到3m/s以上。 由此，滚筒内的水面根据下降管的配置位置而出现高低差，位于下降管正上方的水面必然变低，其他部分变高，该差根据锅炉负荷的变化、下降管流速的变化而变化。 在强制循环锅炉中，由于下降管追加了炉水循环泵，泵的运转方式改变的话，滚筒内水面的高低分布情况也改变了。 燃烧偏差的影响锅炉燃烧存在偏差时，由于炉膛两侧水冷壁的热强度的不同，炉水循环倍率的差也大，同样引起两侧水位的偏差，据现场观察，特别是在带扇风机的煤机直接喷射

17、的锅炉中，该偏差有时会达到200mm。 经过燃烧偏差的调整，这种偏差可以变小或消除。如上所述，在滚筒水位为稳定负荷的情况下，根据滚筒的安装条件和运转条件，在滚筒的长度方向上产生一定的偏差，该偏差根据其性质可以分为两类：局部的偏差多为滚筒中部下降管和炉内设备，负荷的变化， 由于循环水泵的运转方式的变化，局面水位与其他地区的水位有很大偏差，变得不稳定，两侧偏差引起的两侧偏差的原因很多，例如，滚筒的安装条件、燃烧偏差、循环水泵的运转方式等有可能引起滚筒的两侧水位偏差。 其中，基于滚筒的安装条件和循环水泵的运转方式的水位偏差是指，滚筒的细致的安装和定位、避免下降管的采样、3 .测定对象的动态特性、锅炉滚筒水位测定对象的动态特性是指，锅炉给水产水量、蒸汽产水量或燃烧率紊乱时滚筒水位变化的特性。 供水产水量紊乱：供水产水量紊乱导致供水产水量和蒸汽产水量不均衡