汽包差压式水位计工作原理
差压式水位计
水位的压力校正原理框图
2. 自动校正系统 用温度、压力和差压3台变送器分别将引压管内水温、 汽包压力和平衡容器的输出差压送至智能水位计（或DCS）， 在智能水位计（或DCS）内进行补偿运算后显示出汽包水位 的数值。
3.汽包水位测量的优选逻辑 为提高汽包水位控制和保护的可靠性，在水位测量中， 必须采用三套独立的差压式测量系统，经汽包压力自动校正 后，再经过三选中的优选逻辑才能作为水位监视和控制的信 号使用， 在水位保护中，为防止误动作和拒动作，必须采用三取 二的逻辑提供保护信息
3、平衡容器的安装 为了获得准确可靠的水位信号，在安装平衡容器时应注意 以下几点： （1）每个平衡容器都应具有独立的取样孔。取样管应穿过 汽包内壁隔层，管口应尽量避开汽包内水汽工况不稳定区， 若不能避开，应在汽包内取样管上加装稳流装置。为防止积 水或积汽，取样截止阀应横装且阀杆应处于水平位置。 （2）平衡容器与汽包连接的取样管，至少应有1:100的坡 度，汽侧取样管应向上向汽包方向倾斜，水侧取样管应向下 向汽包方向倾斜。 （3）双室平衡容器的疏水管应单独引至汽包水循环最快的 下降管，并在疏水管上加装截止阀，疏水管的竖直长度应大 于10m，以保证平衡容器内无水而又不至于抽空。若发生抽 空现象时应关小截止阀的开度。该管路不做保温。
1-平衡容器；2-取源阀门；3-负压阀；4-平衡阀；5-正压阀； 6-三阀组；7-水位变送器；8-压力变送器
（二）差压式水位测量装置的现场安装
1.差压变送器的连接方式 一般情况下，差压变送器上标有H（高）和L（低）字样，前 者表示高压侧，后者表示低压侧。三阀组与变送器连接后，人 面对三阀组，若变送器左侧为H（高）、右侧为L（低），则称 之为正安装；反之称为反安装。 2.正负取压管的连接方式 一般情况下，与平衡容器（或汽侧）相连的取压管称为正压 管（或高压侧），与水侧相连的取压管称为负压管（或低压 侧）。正压管与差压变送器的高压侧相连，负压管与差压变送 器的低压侧相连，称之为正安装；反之称为反安装。
锅炉汽包差压式水位计的维护
浅谈锅炉汽包差压式水位计的维护摘要：锅炉汽包水位测量的重要性是人所共知的，汽包水位测量仪表的合理应用是保证锅炉安全稳定运行的重要环节。
文章结合吉林通化钢铁股份有限公司动力厂的实际情况，以锅炉汽包差压式液位计为例，分析其工作原理及在实际维护中的注意事项和存在问题，供仪表维护人员参考。
关键词：锅炉汽包；水位；仪表；维护中图分类号：tk223.6一、引言通化钢铁股份有限公司动力厂目前共有九台锅炉，其中有三台150t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、四台35t/h燃高焦炉混合煤气锅炉、一台35t/h燃高炉煤气锅炉、一台71t/h余热锅炉。
锅炉是重要的供汽设备，其主要任务供给合格稳定的蒸汽，以满足冶金区各系统的需要及为我厂的汽轮发电机组提供动力。
锅炉汽包水位是锅炉运行监控的一项重要指标，是一个非常重要的被控变量，影响锅炉水位变化的原因是很多的，其中主要是锅炉的蒸发量和给水流量，其他还有炉膛热负荷（燃烧率）以及汽包压力的变化等。
由于汽包水位会经常波动，维持水位在一定范围内是保证锅炉安全运行的首要条件，汽包水位过高或急剧波动将会影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度大，饱和水蒸气带水过多，会使过热器管壁结垢导致损坏，同时过热蒸汽温度急剧下降。
该过热蒸汽作为汽轮发电机组的动力，将会损坏汽轮机叶片，影响发电机组运行的安全。
水位过低，则汽包内的水量较少，当负荷很大时，水的汽化速度加快，因而汽包内的水量变化速度很快，如不及时控制，就会使汽包内的水全部汽化，导致水冷壁损坏，甚至引起爆炸。
因此锅炉汽包水位必须严加控制，要将其控制在正常范围内，关键在于汽包水位计的可靠性和准确性。
汽包水位测量仪表水位计的正确使用维护是保证锅炉稳定安全运行的重要工作。
二、现测量锅炉汽包水位的仪表：每台锅炉的汽包水位都有两台双色水位计、一台电极式水位计和一台差压式水位计。
（一）、双色水位计是锅炉所必须配备的装置，属于直读式物位检测仪表，双色水位计采用连通器原理制成，通过光学原理所显示的锅炉水、汽部分，汽呈红色、水呈绿色。
差压水位计工作原理
差压水位计工作原理
差压水位计是一种用于测量液体水位的设备。
其工作原理基于差压原理和水压的传导性质。
差压水位计由两个位于液体中不同高度的测量管组成，这两个管内分别充满了液体和气体。
液体管的一端与被测水槽连接，另一端与气体管相连。
而气体管则开放于大气中。
当液体水位变化时，液体管内的液位高度也会随之变化。
由于大气压力是恒定的，因此液体管和气体管之间会产生不同的压力，这个差压与被测水槽的液位高度成正比。
差压水位计中使用一个压力传感器来测量液体管和气体管之间的压力差，并将其转换为电信号输出。
压力传感器通常采用压阻、压电或电容等探测原理。
当压力传感器接收到差压信号时，会输出相应的电压信号。
这个电压信号可以经过放大和处理后，得到与液体水位对应的电信号。
差压水位计需要校准和补偿来保证测量的准确性。
校准是指根据实际情况进行调整，使得差压水位计能够精确地测量液体水位。
补偿是指对差压信号进行修正，以消除由于液体的密度变化、温度变化等因素引起的误差。
总之，差压水位计利用液体和气体之间的压力差来测量液体的水位高度，通过压力传感器将差压信号转换为相应的电信号输出，经过校准和补偿来提高测量的准确性。
第五章 锅炉汽包水位的测量
第三节
差压式水位计
一、水位—差压转换原理 它是静压式液位测量仪表，在汽包水位、高加 水位、除氧器水位测量中都能得到应用。 水位—差压转换装置又称平衡容器，形成恒定 的水静压力，并与被测水位形成的水静压力相互比 较，输出二者的差值。
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二、简单平衡容器
设a—P+侧水柱的密度； s—汽包内饱和蒸汽的密度； w—汽包内饱和水的密度； H—汽包水位。
液位测量
第一节 第二节 第三节 第四节
水位测量的基本知识 就地水位计 差压式水位计 电接点水位计
第一节
水位测量的基本知识
一、水位的概念 以设备或者容器的底面作为参考平面时，气体 和测量液体间的界面与参考平面间的高度。
二、锅炉汽包水位测量的意义 为水位自动调节系统提供水位信号，及时调节 过高或过低的水位，以避免蒸汽品质变坏或水循环 恶化，以免造成严重事故。
5、优缺点及适用场合 ①优点： 指示最准确，可靠性高。 ②缺点： 只能就地读取数据，不能实现信号的远传，无 法作为水位自动调节系统的输入信号。 ③适用场合： 做于电接点水位计和差压式水位计的校验仪表， 也可供巡视员现场读数，还可通过远程录像监控在 集控室内观察其读数。
二、双色水位计 在云母水位计的基础上辅以光学系统，利用光 进入蒸汽和水产生不同的折射现象，将云母水位计 的汽水两相无色显示变成红绿两色区分水与蒸汽。
第二节 就地水位计
一、云母水位计 1、结构 云母水位计是锅炉汽包一般都装设的就地显示 水位表。它是一连通器，结构简单，显示直观。
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2、工作原理 按照连通器液柱静压平衡的原理：
设 ρs —汽包内饱和蒸汽的密度；
差压式液位计的工作原理
差压式液位计的工作原理
差压式液位计是一种常用的液位测量装置，其工作原理基于测量液体表面与参考压力下的压力差。
差压式液位计由两个连通于液体容器的管道组成，其设计分为高压管和低压管。
高压管的一端连接到液体容器的底部，低压管的一端则开放在自由空气中。
液体的压力通过高压管传输到差压仪表，而低压管则提供一个与大气压力相等的参考压力。
液位的变化将会引起液体表面以上的压力变化，而液体底部的压力将保持不变。
因此，液位越高，液体表面以上的压力差就越大。
差压仪表通过比较高压管和低压管的压力差来确定液位的高度。
具体工作原理如下：当液位上升时，液体表面以上的液体高度增加，液体表面以上形成一定高度的静态液压头。
这个静态液压头将转化为压力，通过高压管传递到差压仪表中。
同时，低压管的开放端始终处于大气压力下，提供一个稳定的参考压力。
差压仪表测量高压管和低压管之间的压力差，并将其转换为液位高度。
差压式液位计的优势在于适用范围广，可以测量各种液体，包括腐蚀性液体和粘稠液体。
同时，它具有较高的精度和可靠性，并且可以与远程监控系统集成，实现自动化控制。
汽包差压式水位计工作原理
由于汽包内的饱和蒸汽在冷凝筒内不断散热凝结，筒内液面总是保持恒定，所以正压管内的水柱高度是恒定的，负压管的水柱高度则随汽包水位的变化而变化。
当H w ρ 1 ρ’ρ”为定值时,由正、负压引入口得到的差压信号与汽包水位的变化成线性关系，水位愈高，差压值愈小，水位愈低，
差压值愈大。
汽包压力对汽包水位测量的影响由于ρ’ρ”的变化影响水位测量结果，而ρ’ρ”与汽包压力有函数关系，因此汽包压力的变化也将影响差压式水位计的测量结果，由水蒸汽状态图.或表/得知（ρ 1 --- ρ”）（ρ’ --- ρ”）与汽包压力P有近似的线性关系。
双室平衡容器
GJT －D Ⅰ双恒单室平衡容器简介淮安维信仪器仪表有限公司高维信为了给汽包水位差压式测量提供准确稳定的参照物——参比水柱，提高水位自动调节系统的准确性与稳定性，提高CRT 水位计的可信性，淮安维信仪器仪表有限公司独家研发、独家制造的最新专利产品GJT －D Ⅰ双恒单室平衡容器。
1. 汽包水位差压平衡容器概述差压水位计测量原理是，由平衡容器形成参比水柱，比较汽包内水柱与参比水柱的高度差，将高度差转换为静压差△P 1，从而实现“水位－差压”变换，再由传输环节将差压送至变送器，测量显示水位。
差压变送器准确性与稳定性很高，故差压水位计测量系统问题主要在于，传统单、双室平衡容器不能为“水位－差压”变换提供准确稳定的参比水柱，即参比水柱密度变化较大，参比水柱高度不恒定。
配套凝结球式单室平衡容器（见图1）的差压式水位计测量系统主要问题是，必须进行参比水柱平均温度修正。
而准确修正难度之大由（1）式可见。
平均温度T c p ＝(t h /m L)(1- e - m L)＋T c ------（1）式中：t h —饱和水温度；T c —环境温度；m ＝[(αU)/(λS)]0.5 ，α是参比水柱管放热系数，S 、D 、U 是参比水柱管的几何参数，S —截面积，D —直径，U —周长；λ—导热系数；L —参比水柱高度；t h 、λ又与汽包压力有关，放热系数α是变量、且量值不易确定。
所以，以参比水柱平均温度计算法确定温度修正参数，既困难，又不实用。
目前只能以简单的温度给定，或以简易的温度测量进行温度修正初步设定,投入运行后按云母水位计、电接点水位计指示进行修正参数调整。
现场试验调整工期长，工作量大，修正误差大。
因此，参比水柱温度修正是差压水位计准确测量主要难点。
因此，《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定》(DRZ/T01-2004)在 3.2指出，“中差压式水位表应充分考虑平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量的影响，应采用参比水柱温度稳定、接近设定温度的平衡容器，或采用经实践证明有成功应用经验的参比水柱温度接近饱和温度的平衡容器。
平衡容器测量汽包水位及差压变送器反迁的相关问题
平衡容器测量汽包水位及差压变送器反迁的相关问题发布时间：2022-05-07T01:30:31.436Z 来源：《新型城镇化》2021年24期作者：张敏[导读] 火电厂中汽包水位的测量对于保证锅炉、汽轮机等主要设备的安全运行非常重要。
大唐国际张家口发电厂热控车间河北张家口 075133摘要：火电厂中汽包水位的测量对于保证锅炉、汽轮机等主要设备的安全运行非常重要。
在中小型锅炉汽包水位测量中，广泛采用差压水位测量，差压式水位计准确测量汽包水位的关键在于水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器来实现的。
平衡容器大致分为单室平衡容器容器和双室平衡容器，本文主要侧重于分析两种平衡容器测量时的不同，并进一步分析了在设置差压变送器量程时反迁的相关问题。
关键词：汽包水位测量；平衡容器；变送器反迁1、汽包水位测量原理1.1、差压式水位计的测量原理火电厂中汽包水位的测量对于保证锅炉、汽轮机等主要设备的安全运行非常重要。
测量水位方法很多，有就地式水位计，差压式水位计和电接点水位计等等。
在中小型锅炉汽包水位测量中，广泛采用差压式水位计测量水位，差压式水位计是将水位高低信号转换成相应差压信号来实现水位测量的仪表，由平衡容器、差压变送器和显示仪表三部分组成。
差压式水位计准确测量汽包水位的关键在于水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器来实现的。
平衡容器实际上就是水位传感器，其工作原理是造成一个恒定的水静压力，使之与被测水位形成的水静压力相比较,输出二者之差。
1.2、单室平衡容器和双室平衡容器测量水位平衡容器大致分为单室平衡容器和双室平衡容器，如下图，1.2.1、单室平衡容器单室平衡容器利用比较水柱高度差值原理测量水位。
对应于汽包液面水柱的压强与作为参比水柱的压强进行比较,根据其压差转换为汽包的水位。
当汽压和环境温度不变时，差压只是水位的函数。
但当汽包压力变化时，ρ'、ρ''和ρ1都随汽包压力的变化而变化，且ρ1还与平衡容器中过冷水温度有关。
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由于汽包内的饱和蒸汽在冷凝筒内不断散热凝结，筒内液面总是保持恒定，所以正压管内的水柱高度是恒定的，负压管的水柱高度则随汽包水位的变化而变化。
当H w ρ 1 ρ’ρ”为定值时,由正、负压引入口得到的差压信号与汽包水位的变化成线性关系，水位愈高，差压值愈小，水位愈低，
差压值愈大。
汽包压力对汽包水位测量的影响由于ρ’ρ”的变化影响水位测量结果，而ρ’ρ”与汽包压力有函数关系，因此汽包压力的变化也将影响差压式水位计的测量结果，由水蒸汽状态图.或表/得知（ρ 1 --- ρ”）（ρ’ --- ρ”）与汽包压力P有近似的线性关系。