液位測(cè)量差壓式液位計(jì)

1、復(fù)習(xí)1、汽包水位的特點(diǎn)（1）水位很不平穩(wěn)。（2）汽水界面模糊不清。（3）沿汽包軸向及橫向各處水位不一致。（4）虛假水位。（5）汽水共騰現(xiàn)象。2、電廠中常用的幾種差壓計(jì)就地式水位計(jì) 差壓式水位計(jì) 電接點(diǎn)水位計(jì)3、就地式水位計(jì)的工作原理連通器原理：測(cè)量管與汽包組成連通器直接反應(yīng)被測(cè)水位。4、顯示方法：汽紅水綠5、汽包水位電視監(jiān)視系統(tǒng)差壓式水位計(jì)主要內(nèi)容：1、差壓式水位計(jì)組成2、平衡容器的工作原理 單室、雙室平衡容器的缺點(diǎn)3、平衡容器的改進(jìn)4、差壓式水位計(jì)汽包壓力的自動(dòng)補(bǔ)償5、差壓式水位測(cè)量系統(tǒng) 差壓式水位計(jì)主要由水位差壓轉(zhuǎn)換裝置（又稱平衡容器）、壓力信號(hào)導(dǎo)管和差壓顯示儀表（差壓計(jì)）三部分組成。一、

2、平衡容器的工作原理 差壓式水位計(jì)是將水位的高低信號(hào)轉(zhuǎn)換為差壓信號(hào)來實(shí)現(xiàn)水位測(cè)量的。水位-差壓轉(zhuǎn)換容器（平衡容器）是儀表的感受部件。凝汽筒式平衡容器凝汽筒式平衡容器 雙室平衡容器雙室平衡容器 （1）正壓管是從平衡容器中引出，負(fù)壓管是從汽包水側(cè)連通管中引出。 （2）平衡容器的水面高度L是一定的。當(dāng)水面要增高時(shí)，水便通過汽側(cè)連通管溢流入汽包；要降低時(shí)，由蒸汽冷凝水來補(bǔ)充。因此當(dāng)平衡容器中的水密度一定時(shí)，正壓管壓力為定值，負(fù)壓管與汽包連通的，輸出壓力的變化反映了汽包水位的變化。平衡容器的輸出差壓為： HgLggHLgHgLppp11結(jié)論：（1） 平衡容器的結(jié)構(gòu)一定、汽包壓力一定及 一定的條件下，平衡容

3、器的輸出差壓 與汽包水位H成線性關(guān)系。（2）汽包水位 H 越高，平衡容器輸出差壓 越小。存在的問題：（1）由于平衡容器的向外散熱，凝汽筒內(nèi)凝結(jié)水溫度由上至下逐步降低，且溫度分布不易確定，因此 很難確定。（2）汽包壓力變化時(shí)，會(huì)引起 、 發(fā)生變化，引起誤差。1pp1 減小或消除此類誤差的方法：(1)改進(jìn)平衡容器的結(jié)構(gòu)，以得到僅與水位有關(guān)的差壓值。(2)對(duì)平衡容器的輸出信號(hào)引入壓力校正，即采用自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)算裝置。二、平衡容器的改進(jìn) 改進(jìn)平衡容器的目的:保證在正常水位H0時(shí)，水位指示（即輸出差壓 ）基本不隨汽包壓力變化，起到壓力補(bǔ)償?shù)淖饔谩?電廠典型的三種改進(jìn)方案：具有加熱套的平衡容器、具有伸高冷凝室

4、的平衡容器和內(nèi)置式平衡容器。0p1-正壓容器；2-加熱套；3-凝結(jié)水漏盤；4-引壓管；5-泄水管；6-下降管1.具有加熱套的平衡容器(1)為了保證正壓管中的水位始終恒定，加大了正壓容器的截面積（一般要求正壓容器的直徑大于100mm），并在它的上方安裝凝結(jié)水漏盤，使更多的凝結(jié)水不斷流入正壓容器，以穩(wěn)定正壓管中的水柱高度L。 (2) 由于蒸汽的加熱作用，正壓容器 段的水溫等于飽和溫度。 稱為補(bǔ)償段。 (3)正壓容器溢出的凝結(jié)水由泄水管流入下降管。泄水管與下降管相接處的高度應(yīng)保證平衡容器內(nèi)無水而下降管又不抽空，即泄水管內(nèi)要保持一定高度的水。 (4)負(fù)壓管直接從汽包水側(cè)引出。為了保證引壓管垂直部分水的

5、密度等于環(huán)境溫度下水的密度1，引壓管的水平距離要大于1000mm。ll2.具有伸高冷凝室的平衡容器（1）正壓測(cè)：該平衡容器的伸高冷凝室所產(chǎn)生的大量凝結(jié)水，由凝結(jié)水收集盤收集后進(jìn)入長(zhǎng)臂管，再由短臂管口溢出，使正壓管內(nèi)充滿向上流動(dòng)的飽和水，由于溢流作用，形成了恒定的飽和水柱L作為正壓側(cè)。 （2）負(fù)壓測(cè)：負(fù)壓側(cè)仍由汽包水側(cè)引出。 （3）正、負(fù)引壓管均具有足夠的水平長(zhǎng)度，以保證引壓管水平段內(nèi)的水溫處于環(huán)境溫度。 當(dāng)汽包壓力變化時(shí)，正壓管和負(fù)壓管內(nèi)介質(zhì)的密度同時(shí)發(fā)生變化，能有效克服汽包壓力變化對(duì)水位測(cè)量的影響。3.內(nèi)置式平衡容器 目的：為了消除環(huán)境溫度變化對(duì)密度凝結(jié)水密度1的影響，可采用內(nèi)置式平衡容器。

6、汽包運(yùn)行過程中飽和蒸汽進(jìn)入到冷凝罐中冷凝成飽和水回流到平衡罐中，參比水柱所形成的靜壓通過正壓取樣管引到差壓變送器的正端，汽包內(nèi)的水通過水側(cè)取樣管引到差壓變送器的負(fù)端，這樣差壓變送器輸出差壓信號(hào)給DCS，在DCS中通過壓力補(bǔ)償計(jì)算得出汽包內(nèi)的水位。1-汽包；2-內(nèi)置平衡容器；3-灌水口；4-備用冷凝罐；5-閥門；6-引壓管；汽包內(nèi)置水位平衡容器的優(yōu)點(diǎn)： （1）由于將平衡罐安裝在汽包內(nèi)，使平衡罐及引出管中的水的溫度為汽包內(nèi)飽和水的溫度，其密度為飽和水的密度，這樣在進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算時(shí)就有相對(duì)穩(wěn)定的參數(shù)，可以準(zhǔn)確計(jì)算出汽包水位。（2）由于在汽包的汽側(cè)取樣管上焊接有冷凝罐，可以及時(shí)向平衡容器中補(bǔ)充飽和水，可

7、以保證平衡容器中的水位不變。（3）備用冷凝罐，內(nèi)置式平衡罐出現(xiàn)意外后可將正壓管與之相連，使水位計(jì)轉(zhuǎn)換到外置式單室平衡容器繼續(xù)工作，保證了水位測(cè)量的可靠性。四、差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)（一）差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)的組成 作用:差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)能把水位信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為420mA直流電流信號(hào)，以便于實(shí)現(xiàn)水位的自動(dòng)控制和保護(hù)。差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)與具有逐步取代液位開關(guān)而承擔(dān)保護(hù)功能的趨勢(shì)。許多電廠的汽包、除氧器和高壓加熱器的水位高低保護(hù)信號(hào)均來自差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)。 差壓式水位測(cè)量系統(tǒng)主要由平衡容器、引壓管、取源閥門、三閥組、差壓變送器、壓力變送器及DCS（或智能水位計(jì)）等組成. 1-平衡容器；平衡容器；2-取源

8、閥門；取源閥門；3-負(fù)壓閥；負(fù)壓閥；4-平衡閥；平衡閥；5-正壓閥；正壓閥；6-三閥組；三閥組；7-水位變送器；水位變送器；8-壓力變送器壓力變送器（二）差壓式水位測(cè)量裝置的現(xiàn)場(chǎng)安裝1.差壓變送器的連接方式一般情況下，差壓變送器上標(biāo)有H（高）和L（低）字樣，前者表示高壓側(cè)，后者表示低壓側(cè)。若變送器左側(cè)為H（高）、右側(cè)為L(zhǎng)（低），則稱之為正安裝；反之稱為反安裝。2.正負(fù)取壓管的連接方式一般情況下，與平衡容器（或汽側(cè)）相連的取壓管稱為正壓管（或高壓側(cè)），與水側(cè)相連的取壓管稱為負(fù)壓管（或低壓側(cè)）。正壓管與差壓變送器的高壓側(cè)相連，負(fù)壓管與差壓變送器的低壓側(cè)相連，稱之為正安裝；反之稱為反安裝。當(dāng)變送器零

9、差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為4mA時(shí)：（1）若變送器和正負(fù)取壓管之間采用正安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越小，變送器輸出的電流信號(hào)就越小，4mA對(duì)應(yīng)滿水位。（2）若變送器和正負(fù)取壓管之間采用反安裝，則水位越高，變送器受到的差壓越大，變送器輸出的電流信號(hào)就越大，20mA對(duì)應(yīng)滿水位。當(dāng)變送器零差壓校驗(yàn)輸出信號(hào)為20mA時(shí)，以上情況正好相反。3、平衡容器的安裝為了獲得準(zhǔn)確可靠的水位信號(hào)，在安裝平衡容器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）每個(gè)平衡容器都應(yīng)具有獨(dú)立的取樣孔。取樣管應(yīng)穿過汽包內(nèi)壁隔層，管口應(yīng)盡量避開汽包內(nèi)水汽工況不穩(wěn)定區(qū)，若不能避開，應(yīng)在汽包內(nèi)取樣管上加裝穩(wěn)流裝置。為防止積水或積汽，取樣截止閥應(yīng)橫裝且閥桿應(yīng)處于水平位置。（2）平衡容器與汽包連接的取樣管，至少應(yīng)有1:100的坡度，汽側(cè)取樣管應(yīng)向上向汽包方向傾斜，水側(cè)取樣管應(yīng)向下向汽包方向傾斜。（3）雙室平衡容器的疏水管應(yīng)單獨(dú)引至汽包水循環(huán)最快的下降管，并在疏水管上加裝截止閥，疏水管的豎直長(zhǎng)度應(yīng)大于10m，以保證平衡容器內(nèi)無水而又不至于抽空。若發(fā)生抽空現(xiàn)象時(shí)應(yīng)關(guān)小截止閥的開度。該管路不做保溫。（4）差壓變送器的引壓管應(yīng)在水平方向引出足夠距離（一般不小于1m）后向下敷設(shè)，以保證引壓管內(nèi)的水溫等于環(huán)境溫