CN107870015A - 汽包水位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽包水位测量装置，包括汽包本体、云母水位计、电接点水位计和内置平衡容器的差压水位计，所述汽包本体的左右两侧分别对应布置一云母水位计和一电接点水位计，此外，所述汽包本体的左侧还设置有一台内置平衡容器的差压水位计，右侧设置有两台内置平衡容器的差压水位计；本发明采用内置平衡容器的差压水位计，由于将内置平衡容器安装在汽包内，使得平衡容器的凝结水与汽包内饱和蒸汽的温度相同，且密度为饱和水的密度，这样就有了在各种工况下，能够准确测量汽包水位的相对稳定的参数，能够准确计算出汽包水位，保证了机组安全运行。

Description

汽包水位测量装置

技术领域

本发明涉及水位测量技术领域，具体涉及一种应用于火力发电厂中的汽包水位测量装置。

背景技术

汽包是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽。汽包内部具有汽水分离装置和连续排污装置且通过压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉的安全运行。汽包是完成锅炉汽水分离的重要设备，汽包水位的准确测量是避免锅炉满水或缺水事故发生的重要保证，对锅炉安全运行有着至关重要的影响，是保证机组安全稳定运行不可或缺的参数。

目前，应用于锅炉的水位变送器常见的有三种水位测量装置，分别为汽包水位电视即云母水位计、电接点水位计和外置式平衡容器差压水位计。其中汽包水位电视即云母水位计，是玻璃水位计的一种,属于直读式液位计，其优点是结构简单,使用方便,价格便宜,可以自制，并在液位测量中得到广泛应用。但其缺点是受温度的影响无法修正，玻璃强度低,液位信号不能远传和记录,而且不适用于粘稠及有深色的液位测量。电接点水位计是通过测定与容器相连的测量筒内处于汽水介质中的各电极间的电阻，来判别汽水界面位置的，其优点是电接点的温度补偿弥补了对水位测量的影响，准确性很高，动态响应快、附加误差小、电极寿命长，但其缺点是不能完全显示所在的水位点，也无法实现对水位的连续监测，不能作为自动调节的信号使用。外置式平衡容器差压水位计是根据液柱的重量间接反映水位的，适合大多数常温常压的场合通过测量差压来显示水位的可自动调节的装置，其优点是水位指示能远传至控制室，监视方便，但其缺点是测量值不稳定、0位易漂移，须频繁核对，且易受环境温度的影响。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽包水位测量装置，旨在克服现有水位测量装置中存在的测量结果不稳定且测量过程中易受环境温度影响导致的测量误差较大以及测量数据无法远传和无法实现对水位进行连续监测的缺陷。

为了达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种汽包水位测量装置，包括一汽包本体，所述汽包本体的左右两侧分别对应布置一云母水位计和一电接点水位计，所述汽包本体的左侧还设置有一台内置平衡容器的差压水位计，右侧设置有两台内置平衡容器的差压水位计；

其中，所述内置平衡容器的差压水位计包括平衡罐、冷凝罐、汽侧取样管、正压侧取样管、负压侧取样管、差压变送器和控制显示器，所述汽包本体通过汽侧取样管与设置在汽包本体外部的冷凝罐相连通，所述冷凝罐与设置在汽包本体内部的所述平衡罐相连通，所述差压变送器具有正负端并设置在所述汽包本体的外部，所述差压变送器的负端与所述汽包本体之间通过负压侧取样管相连通，所述差压变送器的正端与所述平衡罐之间通过伸入到汽包内水位之下并贯穿所述负压侧取样管内部的正压侧取样管相连通，所述差压变送器与所述控制显示器连接，将所述差压变送器输出的差压信号输送至控制显示器后实时显示汽包内的水位。

进一步的，所述汽包本体右侧设置的两台内置平衡容器的差压水位计为前后对应设置。

本发明的有益效果：本发明同时采用了三种水位测量装置，旨在综合测量汽包内的水位，并进行综合比较，得出准确的汽包水位结果；本发明采用内置平衡容器的差压水位计，由于将平衡罐安装在汽包内，使得平衡罐及引出管中的水的温度为汽包内饱和水的温度，其密度为饱和水的密度，这样就有了在各种工况下，能够准确测量汽包水位的相对稳定的参数，能够准确计算出汽包水位，保证了机组安全运行；另外，由于在汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向平衡罐中补充冷凝后的饱和水，可以保证在起炉不久就能投入对汽包水位的测量；最后，采用内置平衡容器的差压水位计解决了汽包水位测量不准所造成的汽包长期高水位运行、饱和蒸汽带水过多、增加过热器和汽轮机的结垢的缺陷，并提高机组的工作效率，杜绝了加速过热器的爆管泄漏等重大事故隐患，为机组安全稳定运行奠定了坚实的基础。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明汽包水位测量装置的俯视结构图；

图2是图1中内置平衡容器的差压水位计的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明的汽包水位测量装置采用了云母水位计、电接点水位计和内置平衡容器的差压水位计三种测量装置，云母水位计可直观的读取水位测量结果；电接点水位计的测量结果准确性很高，附加误差小；内置平衡容器的差压水位计能够避免大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，从而使信号更加稳定、测量的附加误差更小。通过采用三种不同的测量方式，可对汽包的水位进行全方位的监测，从而达到准确的水位测量数据。

在介绍对本实施例的技术方案之前，先对本发明采用的内置平衡容器的差压水位计进行解释并说明。

如图2所示，内置平衡容器的差压水位计主要由冷凝罐42、正压侧取样管44、负压侧取样管45，控制显示器47、差压变送器46、平衡罐41等组成。其工作原理为：汽包运行过程中饱和蒸汽进入到冷凝罐中冷凝成饱和水回流到平衡罐中，平衡罐内的水通过正压侧取样管引到差压变送器的正端，汽包内的水通过负压侧取样管引到差压变送器的负端，通过差压变送器，将差压信号转换为4-20mA的电流信号后输出给控制显示器，在控制显示器中通过压力补偿计算得出直观的汽包内的水位值并进行显示。

本发明采用的汽包内置平衡容器的差压水位计，它是将平衡罐置于汽包内部，使其水容器和参比水柱永远处于饱和水温度环境下，克服了传统外置单室平衡容器的参比水柱水温难以测量的不足，避免大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，从而使信号更加稳定、补偿公式更简单，测量的附加误差更小，提高了监视测量的可信度，同时提高了水位的自动调节，保护了测量的稳定性，有效的解决了温度偏差对测量的影响。因此，计算出来的结果就更接近于汽包中的实际水位，能够真正反映汽包的真实水位。

上述涉及的参比水柱的含义为：进入差压变送器正负端的水柱。

如图1、2所示，一种汽包水位测量装置，包括汽包本体1，云母水位计2、电接点水位计3和内置平衡容器的差压水位计4，所述汽包本体1的左右两侧分别对应布置一云母水位计2和一电接点水位计3，本实施例中，云母水位计2的上端通过阀门与汽包内的汽相连接,下端经阀门与汽包内中的液相连接；电接点水位计3中的测量筒中的汽相管、液相管分别与汽包内的汽相、液相相连。所述的云母水位计2和电接点水位计3均是本领域技术人员能够获知的常规器件，这里不做详细的描述。

此外，所述汽包本体1的左侧还设置有一台内置平衡容器的差压水位计4，右侧设置有前后对应设置的两台内置平衡容器的差压水位计4；其中，所述内置平衡容器的差压水位计4包括平衡罐41、冷凝罐42、汽侧取样管43、正压侧取样管44、负压侧取样管45、差压变送器46和控制显示器47，所述汽包本体1通过汽侧取样管43与设置在汽包本体1外部的冷凝罐42相连通，所述冷凝罐42与设置在汽包本体1内部的所述平衡罐41相连通，所述差压变送器46具有正负端并设置在所述汽包本体1的外部，所述差压变送器46的负端与所述汽包本体1之间通过负压侧取样管45相连通，所述差压变送器46的正端与所述平衡罐41之间通过伸入到汽包内水位之下并贯穿所述负压侧取样管45内部的正压侧取样管44相连通，所述差压变送器46与所述控制显示器47连接，将所述差压变送器46输出的差压信号输送至控制显示器47后实时显示汽包内的水位。

在上述实施例中，所述冷凝罐与汽包本体内部的平衡罐通过汽侧取样管相连通。另外，正压侧取样管、负压侧取样管可利用汽包本体上具有的水侧管来替代。

本发明同时采用了三种水位测量装置，旨在综合测量汽包内的水位，并进行综合比较，得出准备的汽包水位结果；本发明采用内置平衡容器的差压水位计，由于将平衡罐安装在汽包内，使得平衡罐及引出管中的水的温度为汽包内饱和水的温度，其密度为饱和水的密度，这样就有了在各种工况下，能够准确测量汽包水位的相对稳定的参数，能够准确计算出汽包水位，保证了机组安全运行。

将本实施例的汽包水位测量装置应用于实践测量中，发现在锅炉正常运行后，内置平衡容器的差压水位计显示准确，同侧偏差15mm以内，与同侧电接点水位计以及云母水位计的测量一致。因此，测量数据稳定且准确。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种汽包水位测量装置，包括一汽包本体，所述汽包本体的左右两侧分别对应布置一云母水位计和一电接点水位计，其特征在于，所述汽包本体的左侧还设置有一台内置平衡容器的差压水位计，右侧设置有两台内置平衡容器的差压水位计；

其中，所述内置平衡容器的差压水位计包括平衡罐、冷凝罐、汽侧取样管、正压侧取样管、负压侧取样管、差压变送器和控制显示器，所述汽包本体通过汽侧取样管与设置在汽包本体外部的冷凝罐相连通，所述冷凝罐与设置在汽包本体内部的所述平衡罐相连通，所述差压变送器具有正负端并设置在所述汽包本体的外部，所述差压变送器的负端与所述汽包本体之间通过负压侧取样管相连通，所述差压变送器的正端与所述平衡罐之间通过伸入到汽包内水位之下并贯穿所述负压侧取样管内部的正压侧取样管相连通，所述差压变送器与所述控制显示器连接，将所述差压变送器输出的差压信号输送至控制显示器后实时显示汽包内的水位。

2.根据权利要求1所述的一种汽包水位测量装置，其特征在于，所述汽包本体右侧设置的两台内置平衡容器的差压水位计为前后对应设置。