火电厂锅炉汽包水位自动测量系统误差分析与校正
高压锅炉汽包水位测量的误差分析及修正
标称截 面／ ｍ 容许 电流／ ｍ２ Ａ
１ ／ ６ ３ ｛５ Ｏ
ｌ５ ３
六 、其他须注意 的几个 问题 在采用地埋形式敷设线路时，要充分考虑气候条件、
土质及导线散热等情况 ，特别是土质含酸碱量过高、冻 土层较厚的寒冷地 区，以及地下水过多的地方不要采用 地 埋的形 式 。 ３ ／ ５ ６ １Ｏ ７ 地埋线在地下需要接头或Ｔ 按时，最好 引到地面进行 ５ ／ ０ ６ ２０ ２ 并修建接线墩。 夏天气温过高，冬天气温太低，自昼温差较大的地区 ７／Ｏ ０ １ ２５ ７ 不宜采用架空集束导线和绝缘电缆。 ９ ／５ ５ １ ３５ ３ 架空裸铝导线的连接最好使用压接管 ，Ｔ 接或引线最 根据公￣Ｐ ３／ ＵＩ ｃ ｓ ＝ １２ ｏ 巾可计算出配电变压器承载 好使用并沟线夹 ；配变高压侧的连接部分尽量使用设备 × 负荷的总电流后 ，可根据表 ｌ 进行对比选择 。 线夹 ，低压侧 的连接则要根据连接部位的金属分别使用 例如 ，某低压台区中架空线路均为三相四线制架设， 铜鼻子或铜铝过渡鼻子。 其最大负荷为５ｋ ３ Ｗ，试计算最小应使用多大截面的钢芯 拉线中必须使用拉线绝缘子 ，户表集装箱内必须安装 铝绞 线？ 合适 的胶 盖闸 刀。 解 ：已￣Ｐ ５ｋ ｆ ＝ ３ Ｗ，Ｕ ０３ｋ ｌ ＝ ．８ Ｖ，功率 因数ｃ ｓ ｏ 视为 作者单位 ：佳木斯 度为２ ￣ ５ Ｃ，低压网络 中根据估算 最大有功功率为２ ｋ ５ Ｗ，０ ３ｋＶ ．８ 线路长８０ ７ｍ，计算需要 多大的钢 芯铝 绞线 ？ 解 ：已￣ ｐ ｚｋ ，Ｌ ８０ ＝ ｓｗ ＝ ７ｍ，求ｓ ？ ＝ 根据 公式 可得
Ｓ ５×８ ０ ４ ＝２ ７ ／ ６×８ ％
２ ／ ５ ４
技 术 交 流
包内压力的变化 ，汽包内饱和水密度、饱和蒸汽密度以 及双室平衡容 器内冷凝水密度发生 了变化 ，如当压力从 ０５ Ｐ 变Ｎｏ ８ ａ ，汽包内饱和蒸汽密度 、饱和水密 ．＂ ａ Ｍ ．ＭＰ 时 度以及双 室平衡容器内冷凝水密度分别变化了１４４ ｇ ．６ ｋ ／ ｍ ８ １ ｇ ｍ ｕ ．ｋ ／ 。设变化后的各密度为 ： 、１ ．ｋ ／ ，ｏ ２ ｇ ｍ ｖｌ Ｙ ａ 、Ｙ 、 。 Ｙ ｙ 、Ｙ 抽 、和 ｙ 、 ｙ 、 ｙ 函数关 ．
汽包锅炉两侧水位偏差的原因分析及治理措施
汽包锅炉两侧水位偏差的原因分析及治理措施在锅炉运行过程中，能够直接影响到锅炉安全的就是锅炉汽包水位的高低，因此，让锅炉汽包水位能够在正常的水位范围之内，就成了保证锅炉运行安全稳定的基础。
针对当前锅炉工作中，旁边汽包水位的偏差原因进行分析，并提出相应的治理方案和措施。
标签：汽包水位偏差旋流燃烧器调整优化前言在锅炉实施工作的过程中，锅炉的汽包水位所反映出的内容正是锅炉蒸汽负荷与锅炉给水工作间的平衡关系，而汽包水位正是对这一平衡关系进行监视工作，以便之后出现问题时，能够拥有确切的参数对这一平衡关系进行调整。
汽包水位的偏差，也是汽包锅炉的主要问题，汽包水位的偏差能够对锅炉的安全和稳定工作带来巨大的影响。
汽包水位也会受到锅炉的影响，比如锅炉运行中产生的负荷、锅炉燃烧的方式和使用材料、对燃烧的吹灰工作以及对锅炉的给水流量来说，都会导致汽包水位产生偏差，从而影响到锅炉本身的工作效率。
一、汽包两侧水位的偏差现象在与锅炉连接的任意大型机械运作过程中，汽包两侧的水位基本上都是在150mm～330mm之间产生着波动，这样的显示结果为左侧水位高，右侧水位低。
在锅炉工程建设过程中，只有汽包两侧水位只差小于200mm的时候，才能对锅炉实施自动运作系统，如果在工作过程中，频繁的进行手动和自动工作切换，则将会对锅炉整体建设工作产生不利的影响。
同时，还会增加汽包两侧水位监测人员的工作力度以及对汽包两侧水位的调整难度，这样一来就会对锅炉的安全运行造成了严重的安全隐患[1]。
例如：针对锅炉汽包水位问题，水位过高就会导致锅炉产生的蒸汽带有大量的水蒸气，从而引发汽轮机水冲击，直接导致锅炉内汽轮叶片受到损害，从而引发重大的工作事故出现；相对的，如果水位过低，锅炉的水冷壁系统由于高温被烧坏，从而发生爆管现象，更加严重时，还会出现锅炉的坍塌。
这样一来，就需要工作人员对锅炉汽包水位进行合理的控制，防止施工事故的出现。
二、汽包两侧水位偏差的影响因素汽包两侧水位偏差的主要影响因素有三点即：理论影响、锅炉内部的燃烧状况影响、汽水循系统不平衡影响，这三点成为了当前影响汽包两侧水位的平衡，出现偏差，针对这些现象因素进行分析，从而制定出相应措施进行完善。
浅谈锅炉汽包的水位测量误差分析与补偿计算
浅谈锅炉汽包的水位测量误差分析与补偿计算黄光明，李琪琪，谭京,朱利民(中国轻工业长沙工程有限公司，长沙410114)摘要：汽包液位计是用来测量锅炉汽包水位的一种测量仪表，通常测量锅炉汽包液位的仪表有3种，分别为电接点液位计、双色水位计和差压液位计。
该文通过某热电项目平衡容器的差压水位测量为实例，着重介绍平衡容器的差压水位测量的基本要求、汽包水位测量的静态和动态特性以及测量引起的误差及单室平衡容器的差压液位计工作原理和计算公式等。
关键词：汽包水位；平衡容器；差压；原理；压力补偿中图分类号:TH7文献标识码:A文章编号:1000-0682(2020)04-0062-04Analysis and compensation of water level measerement error of boiler drrmHUANG Guangming,LI Qiqi,TAN Jing,ZHU Limin(China CEC Engiroe g ng Corforatioo,Changsha410114,China#Abstract:Drum level gauge is a kind of measuring instrument used to measure the water level of boooeedeum,usua o y eheeeaeeeheeekondsooonseeumeneseomeasueeeheoeeeoooboooeedeum,whooh aee eeeoeeooooneaoeeeeeegauge,ewo-ooeoewaeeeeeeeegaugeand do o eeeneoaepee s ueeeeeeegauge.Takongehe do o eeeneoaepee s ueewaeeeeeeeemeasueemeneooaeheemoeeeoeeoobaeanoeee s eeasan etampee,ehospapee maoneyoneeoduoesehebasooeequoeemenesoodo o eeeneoaepee s ueewaeeeeeeeemeasueemeneooehebaeanoe ee s ee,eheseaeooand dynamooohaeaoeeeoseoosooehedeum waeeeeeeeemeasueemene,ehee e oesoaused by ehemeasueemene,ehewoekongpeonoopeeand oaeoueaeoon ooemueaooehedo o eeeneoaepee s ueeeeeeegaugeoo asongeeohambeebaeanoeee s ee.Keywords:boiler water tevel;balanco container；deferential pressure；principle；pressure compen-saeoon0引言汽包正常水位是保持锅炉安全正常运行的前提,燃煤锅炉在运行过程中负荷、给水流量及燃烧工况等参数经常发生变化,导致汽包水位也发生剧烈变化。
浅析锅炉汽包水位测量误差原因
浅析锅炉汽包水位测量误差原因发布时间：2021-11-24T06:56:47.714Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：韩长海陈浩然王晴晴梁茜[导读] 水位计依据测量原理可分为差压式和连通器两大类，其中差压式水位计包括单室平衡容器和双室平衡容器；（山东中华发电有限公司聊城发电厂山东聊城 252000）摘要：汽包是燃煤锅炉最重要的设备，是锅炉加热、汽化、过热三过程的连接枢纽，起着承上启下的作用，为了使汽包内有足够的蒸汽空间，保证良好的汽水分离效果，以获得品质良好的蒸汽，都会依据锅炉和汽包的结构特点设置一个零水位，锅炉运行时汽包内水控制在零水位附近是最科学合理的。
要想控制汽包内水位需要借助水位计来监测水位，传统的水位计有差压式水位计、云母水位计、电接点水位计等几种，随着行业的发展传统水位计测量精度的问题逐渐显露出来，为了保障机组安全可靠的运行，方便运行人员监控设备，提高水位计的测量精度，探索科学的新技术意义重大。
关键词：水位测量；新技术；测量精度；误差一、锅炉汽包水位计种类水位计依据测量原理可分为差压式和连通器两大类，其中差压式水位计包括单室平衡容器和双室平衡容器；连通器原理水位计包括电容式水位计、电接点水位计、云母水位计、导波雷达、磁翻板水位计等。
差压式和连通器原理的传统水位计在汽包水位测量方面起着重要作用，但因结构落后，没有温度补偿系统，测量精度有待提高。
1.1传统差压式水位计误差分析差压式汽包水位计是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的，准确测量的关键是水位与差压之间的准确转换。
工作原理如图1-1所示：图1-1传统差压水位计工作原理根据公式（1）或（2）以及图1-2可以看出，汽包内炉水和蒸汽密度的变化、参比水柱密度的变化均会影响差压水位计的测量结果。
差压式汽包水位计的误差来源主要有以下2个方面：1）参比水柱平均密度ρa产生的误差。
在进行补偿计算时，公式中参比水柱平均密度ρa不能够准确得出，一般采用估算值，取一个常量带入DCS中进行计算，这将不可避免地产生测量误差。
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法【摘要】本文以实践为基础，重点剖析了双室平衡容器的工作原理与特性，以及产生测量偏差的原因，同时指出了应用中的修正方法。
【关键词】汽包水位；双室平衡容器；偏差；修正方法0.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，我厂常用的测量方式有电接点式、差压式。
其中双室平衡容器是差压式测量的关键设备。
一个汽包往往有多个水位测量系统。
但在使用过程中发现它们之间的测量结果并不一致，有时相差很大，造成操作人员无所适从，严重时影响锅炉的安全运行。
为了查清原因首先介绍它的工作原理。
1.双室平衡容器的工作原理1.1简介双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。
在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，故称为双室平衡容器[1]。
为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
1.2凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
1.3基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的负压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
1.4溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
1.5连通器倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的正压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的正压侧，与负压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
火电厂汽包水位测量及误差分析
火电厂汽包水位测量及误差分析王志强【摘要】汽包水位信号的准确测量直接关系到机组的安全稳定运行及汽水调节的品质,是机组安全、稳定运行的重要保证,因此需要采取必要措施提高汽包水位的测量精度并减少测量误差.本文介绍了汽包水位常用的测量方法、汽包水位测量误差产生的原因以及因汽包压力及取样管温度引起的水位测量误差的校核计算方法,提出了适用于发电厂汽包水位校核计算及实际补偿的通用原理和试验方法.【期刊名称】《北华航天工业学院学报》【年(卷),期】2013(023)004【总页数】3页(P24-25,28)【关键词】汽包水位测量;误差补偿;误差分析【作者】王志强【作者单位】辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司,辽宁阜新123000【正文语种】中文【中图分类】TM621.20 引言汽包水位测量的准确性直接关系到锅炉运行的经济性与安全性,因此汽包水位的测量对自然循环汽包炉的运行十分重要。
锅炉的汽包水位过高将会使蒸汽品质恶化,从而造成设备损坏,甚至会引起超温爆管。
而汽包水位过低将会造成汽包变形损坏或水冷壁大面积爆破等重大事故。
汽包水位的准确测量是对锅炉汽包水位进行准确控制的前提,而高温高压锅炉汽包水位的准确测量一直是个难以解决的难题。
1 常用的锅炉汽包水位测量方法火电生产过程中常用的液位测量设备有:差压水位计、云母水位计和电接点式水位计。
下面对采用上述三种水位计进行液位测量的方法进行简单介绍。
1)云母水位计:该水位计本质上是一个连通器,它具有结构简单、显示直观的特点,是锅炉汽包常用就地显示水位表。
这种水位计的误差与云母水位计的温度、汽包工作压力、测量基准线位置、汽包内的重量水位等因素有关,其中云母水位计的温度是造成云母水位计测量误差的根本原因。
2)电接点水位计:电接点水位计能够将水位高度直接转换成相应数目触点的通断信号。
这种类型的水位测量仪表具有结构简单、时延小、可靠性高、显示直观、测量信号可远距离传输等优点。
因此,电接点水位计在火力发电厂的水位测量系统中应用十分广泛。
炉汽包差压式水位计测量异常分析及改进
汽包差压式水位计测量分析及改进一、概况北京巴布科克-威尔科克斯有限公司制造的B&W l025/18.44M型锅炉，为亚临界参数、一次中间再热、单汽包自然循环水管式煤粉炉。
其额定蒸发量为936.5t/h，最大连续出力1004t/h;饱和蒸汽额定压力为19.53MPa，最大连续出力时为20.5MPa;过热蒸汽额定压力为18.34MPa，最大连续出力时为18.44MPa。
锅炉共安装有6台水位计，在汽包的炉后左、右侧各安装2台单室平衡容器差压式水位计、一台云母水位计;左侧差压式水位计一台用于满水测量，一台用于正常水位测量;右侧差压式水位计两台均用于正常水位测量。
炉后两侧相邻的2个汽(水)侧取样孔中心距均为17.2m，而每侧的2个汽(水)侧取样孔中心距均为380mm;汽包上所有水位计的汽侧连通管与水侧连通管分别距汽包中心线为335mm，且汽包的正常水位线(零水位线)与汽包几何中心线重合。
二、巴-威公司原设计平衡容器剖析1.结构特点巴-威公司原设计的平衡容器结构如图1。
A、B为两个等径的三通接头(320-20型)。
1、2为汽侧连通管(D28×4，长分别为252、510),3为冷凝筒(D133×16、高240)，4为水侧连通管(D28×4，长为482)，5为垂直连通管(DZ8×4，长为482)。
不难看出，它与我国目前测量汽包水位所使用的单室平衡容器在结构上存在着差异。
汽侧连通管与水侧连通管之间有一根垂直连通管与二者相连，它与水侧连通管的交点位于水侧连通管的水平段上(水侧三通接头B)，而与汽侧连通管的交点(汽侧三通接头A)低于汽侧连通管的水平段(距汽包中心线13Omm)。
其技术特性为:正常水位时平衡容器输出差压Ap0=4.23kPa，平衡容器输出最大差压△pmax=6.35kPa。
2.问题及原因分析当汽包水位在汽侧三通接头A以下变化时，平衡容器输出的差压值与汽包水位成线性关系，这与一般的单室平衡容器测量汽包水位的原理相同。
锅炉汽包就地水位计测量误差分析及解决对策
锅炉汽包就地水位计测量误差分析及解决对策作者：徐跃来源：《中国科技博览》2019年第06期[摘要]汽包就地水位计作为锅炉汽包水位唯一的直读仪表，其水位指示在实际应用中一直作为其它如电接点水位计、平衡容器等的基准水位。
但通过分析我们得知，汽包就地水位计本身也存在较大的测量误差，因此如何尽可能减少这些测量误差，实现就地水位计对汽包水位的正确指示，对确保汽包水位的正常运行具有非常重要的意义。
本文通过特定工况下汽包水位测量的定量计算分析，提出了一些减少就地水位计测量误差的方法和措施。
[关键词]汽包水位就地水位计测量误差中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0029-011.前言汽包水位是电厂的主要监控参数之一，正确测量汽包水位是锅炉安全运行的保证。
传统的测量方式有：就地双色水位计、电接点水位计、差压式水位计（单室或双室平衡容器补偿式）。
就地水位计作为锅炉汽包水位唯一的直读仪表，在实际使用中我们一直是作为其它如电接点水位计、平衡容器等的基准水位进行应用。
但实际上就地水位计的测量误差受锅炉压力、散热情况、安装形式、实际水位的影响，也很难进行准确计算。
本文通过分析汽包就地水位计测量方式和水位测量误差的原因，对特定工况下汽包水位的测量进行定量计算分析，提出减少汽包就地水位测量误差的方法和措施。
2.汽包就地水位计的测量：就地水位计是安装在锅炉本位上的直读式仪表，是锅炉厂必配的基本设备，大容量机组均采用工业电视远传到集控室监视，一般都配有两套，分别安装在汽包的两端。
就地水位计有玻璃、云母和牛眼之分，工作原理都是连通管原理，连通管原理是：在液体密度相同的条件下，连通管中各个支管的液位均处于同一高度。
对就地水位计来说，汽包内的水温是对应压力下的饱和温度，饱和蒸汽通过汽侧取样孔进入水位计，水位计的环境温度远低于蒸汽温度，使蒸汽不断凝结成水，并迫使水位计中多余的水通过水侧取样管流回汽包。
汽包水位计运行偏差的原因与分析
汽包水位计运行偏差的原因与分析摘要：汽包水位计运行中发生左右侧水位偏差大，严重影响了锅炉安全运行。
本文分析该电厂汽包水位高负荷偏差大的原因，通过进行汽包内部氧化物的处理，基本解决电厂水位偏差大的问题。
关键词：汽包、水位计、氧化物、处理。
一、前言汽包水位计是表征锅炉安全运行的重要附件，如果汽包水位过高，会降低汽包汽水分离效果，造成汽包出口过热蒸汽含水过多，使蒸汽含盐浓度增加，汽包水位升高到一定程度，会发生严重蒸汽带水，造成汽机发生水击事件，严重威胁机组安全运行。
如果水位过低，可能会破坏水冷壁管束水循环，造成上部水冷壁得不到水冷却，发生爆管事件。
长期以来，由于汽包水位的偏差造成运行人员误判断，误操作，水位预警失灵，停炉保护拒动，造成多起重大水位事故。
所以测量装置如何准确反映汽包的真实水位，供运行人员作出准确判断就显得尤为重要。
二、某电厂水位测量的现状某电厂一期工程2×330MW机组采用上海锅炉厂生产的SG-1176/17.5-M4022型锅炉，亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环单汽包锅炉。
汽包内径Ф1743mm，壁厚135mm，由6节筒身和2只球形封头构成，筒身节长3350mm,筒身直段长20100mm，总长 22100mm，汽包由13MnNiMo54材料制成。
因为水位取样筒不应直接布置在大直径下降管入水的上方，因为该区域水位易受到涡流的干扰，所以应该取在受影响较小的汽包球形封头端部。
自然循环锅炉维持汽包正常水位是锅炉安全运行的要点之一。
因此在汽包上设置了三种不同功能的水位监控仪表，水位的就地监视采用2只双色水位表，水位计的量程为680mm，2只电接点水位计、4只平衡容器水位计，在汽包筒身两端下部各设1只Ф57mm与下降管的连通管，保证水位计水流连续性，消除由于“死角”水不流动造成的水位计失准现象。
本设计中汽包正常水位设定在汽包中心线下50mm，高低水位距正常水位各为50mm。
锅炉汽包水位的自动调节和控制都是参照汽包平衡容器液位计。
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法
左右汽包水位偏差原因的分析及修正方法【摘要】本文以实践为基础，重点剖析了双室平衡容器的工作原理与特性，以及产生测量偏差的原因，同时指出了应用中的修正方法。
【关键词】汽包水位；双室平衡容器；偏差；修正方法0.前言汽包水位是锅炉及其控制系统中最重要的参数之一，我厂常用的测量方式有电接点式、差压式。
其中双室平衡容器是差压式测量的关键设备。
一个汽包往往有多个水位测量系统。
但在使用过程中发现它们之间的测量结果并不一致，有时相差很大，造成操作人员无所适从，严重时影响锅炉的安全运行。
为了查清原因首先介绍它的工作原理。
1.双室平衡容器的工作原理1.1简介双室平衡容器是一种结构巧妙，具有一定自我补偿能力的汽包水位测量装置。
在基准杯的上方有一个圆环形漏斗结构将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，故称为双室平衡容器[1]。
为便于介绍，这里结合各主要部分的功能特点，将它们分别命名为凝汽室、基准杯、溢流室和连通器，另外文中把双室平衡容器汽包水位测量装置简称为容器。
1.2凝汽室理想状态下，来自汽包的饱和水蒸汽经过这里时释放掉汽化潜热，形成饱和的凝结水供给基准杯及后续环节使用。
1.3基准杯它的作用是收集来自凝汽室的凝结水，并将凝结水产生的压力导出容器，传向差压测量仪表——差压变送器（后文简称变送器）的负压侧。
基准杯的容积是有限的，当凝结水充满后则溢出流向溢流室。
由于基准杯的杯口高度是固定的，故而称为基准杯。
1.4溢流室溢流室占据了容器的大部分空间，它的主要功能是收集基准杯溢出的凝结水，并将凝结水排入锅炉下降管，在流动过程中为整个容器进行加热和蓄热，确保与汽包中的温度达到一致。
正常情况下，由于锅炉下降管中流体的动力作用，溢流室中基本上没有积水或少量的积水。
1.5连通器倒T字形连通器，其水平部分一端接入汽包，另一端接入变送器的正压侧。
毋庸置疑，它的主要作用是将汽包中动态的水位产生的压力传递给变送器的正压侧，与负压侧的（基准）压力比较以得知汽包中的水位。
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火电厂锅炉汽包水位自动测量系统误差分析与校正
【摘 要】 介绍了几种火电厂锅炉汽包常见差压式水位自动
测量系统平衡容器的结构和性能，分析了对水位测量带来的误差影
响，给出了几种平衡容器的压力校正方法，提出了实际应用的选择
方案。
【关键词】 平衡容器 自动测量 误差校正 实际应用
锅炉汽包水位是火力发电厂机组运行的一项重要安全性指标。
机组运行中的负荷、给水流量及燃烧工况等参数的变化，会引起汽
包水位经常变化。正常运行中，一般锅炉汽包水位波动要求不超过
±50mm，以防止汽包满水或缺水等恶性事故的发生。当汽包满水或
缺水时，轻则造成机组非计划停运，重则造成汽轮机和锅炉严重损
坏。因此，保持锅炉汽包水位在正常范围内非常重要，每台锅炉上
往往装有几套不同型式的水位计来监视汽包水位的变化数值，并在
汽包水位越限时自动报警，更为严重时动作停炉。我国将“防止锅
炉汽包满水和缺水事故”作为《防止电力生产重大事故的二十五项
重点要求》之一，可见其重要程度。
《防止电力生产重大事故的二十五项反事故措施》规定“汽包
锅炉水位保护是锅炉启动的必备条件之一，水位保护不完整严禁启
动。汽包水位调节和水位保护的信号应采用有压力、有温度补偿的
差压式水位计的信号”，也就是说汽包水位保护的信号应来自差压
式水位计，而差压式水位计能否准确测量水位，在很大程度上取决
于自身所用平衡容器的结构和性能。下面介绍几种常见的差压式水
位测量平衡容器的结构和性能，并对相应的压力校正方法作以分
析。
1 常见的水位测量平衡容器
火力发电厂锅炉汽包差压式水位计常用的平衡容器通常有：单
室平衡容器、简单双室平衡容器、蒸汽罩式双室平衡容器、蒸汽罩
补偿式平衡容器等几种。
1.1 单室平衡容器
单室平衡容器的结构如图1所示，其结构简单，安装方便，但
测量误差较大。当锅炉在额定汽压运行，水位为正常水位时，其输
出的差压△p比较稳定，测量较准确；当汽压下降时（即使此时的
水位保持不变，正压侧压力（p+）变化不大，负压侧的压力（p-）
将显著增大，致使平衡容器输出差压减小，水位表指示偏高。
图1和式（1）中：ρc为平衡容器内水密度，ρw为汽包内饱
和水密度，ρs为汽包内饱和汽密度，g为重力加速度，h为汽包水
位，△p为平衡容器输出差压，l为上下连通管距离。
由图1可以看出，正压侧压力（p+）由恒定的水柱高度维持，
即汽包内的蒸汽经过正压侧一次门注入平衡容器内并凝结成水，负
压侧压力（p-）则随汽包水位变化而变化，所以△p即随汽包水位
而变化。
但是，由于汽包内的饱和水与平衡容器内的冷凝水温度不同而
导致两种水密度不同，从而产生测量误差。为了减少此误差，通常
是使平衡容器的安装标高（正负压取样管的垂直距离l）与二次显
示仪表的刻度全量程一致，并在二次表校验时，按运行额定参数和
环境平均温度来考虑密度影响的修正值。因此单室平衡容器在用于
测量锅炉汽包水位时，要运用水位测量的汽压自动校正系统才能实
现比较准确的测量。
1.2 双室平衡容器
双室平衡容器的结构如图2所示。双室平衡容器的正压侧与单
室平衡容器一样，维持恒定水柱高度；负压侧置于平衡容器内，顶
部比正压连通管下缘稍高10mm左右，下部与汽包的水室相连通，
其水柱高度随着汽包水位的变化而变化。双室平衡容器的优点是内
外两根取样管内水的温度比较接近，减少了采用单室平衡容器因正
负压取样管内水的密度不同所引起的测量误差。但是，由于平衡容
器内的温度仍旧远远低于汽包内的温度，故负压管内的水位比汽包
实际水位还是偏低，因而测量误差依然存在。
双室平衡容器的水位测量关系式与单室平衡容器相同，即△
p=p+-p-=l（ρc-ρs）g-h（ρw-ρs）g。
1.3 蒸汽罩式双室平衡容器
蒸汽罩式双室平衡容器的结构如图3所示。是采用汽包内饱和
蒸汽来加热正、负压侧取样管内的水，使之处于饱和温度，即ρc
＝ρw，从而消除了简单双室平衡容器内水温度与汽包内水温度不
同带来的测量误差。由于ρc＝ρw，蒸汽罩式双室平衡容器的水柱
与差压关系式为：
△p=（l–h）（ρw-ρs）g （2）
或h=l–△p/（ρw-ρs）g （3）
蒸汽罩式双室平衡容器虽然消除了环境温度对水位测量的影
响，但当汽压p降低时，即使实际水位不变，但由于饱和水密度增
加，正压管压力p+增大，平衡容器输出差压也将显著增大，导致水
位指示偏低。
1.4 蒸汽罩补偿式平衡容器
从以上看出，当汽压变化时，单室平衡容器和蒸汽罩双室平衡
容器的输出差压变化方向恰好是相反的，于是提出了蒸汽罩补偿式
平衡容器（即带中间抽头的双室平衡容器），其结构如图4所示。
蒸汽罩补偿式平衡容器正压侧取样管的水柱改由两段组成，ι
段保持饱和温度，l—ι段保持室温。适当选择两段的比例，即可
获得在某一特定水位（如0水位）下平衡容器输出的差压值不受汽
压变动的影响。
用蒸汽罩对正压恒位水槽加热，使槽内的水在任何情况下都与
汽包压力下饱和水的密度相同，不受环境温度的影响。蒸汽罩的加
热蒸汽取自汽包的蒸汽室，凝结水经疏水管“4”流至锅炉下降管。
为了使平衡容器能迅速达到正常的工作状态，在汽包与平衡容
器的连接管之间加装汽侧一次门，当锅炉开始升压时，关闭该阀门，
使较高压力的炉水由疏水管注入平衡容器，并迅速充满正压恒位水
槽。这样，待仪表管路冲洗后，打开该阀门，水位计即可正常投入。
在锅炉参数变化时，为了保证汽包水位一定，差压与水位成单
值函数，密度补偿长度ι必须选择合适，ι值的确定是在水位为正
常水位（即0水位）时获取的。因此，只有当汽包水位为h0时，
才能进行良好的密度补偿。
2 汽包水位测量的压力校正
2.1 单室平衡容器、简单双室平衡容器的压力校正
由式（1）可知，如果将差压信号△p与反映密度变化的信号（ρ
c-ρs）gl代数相减，再除以密度变化信号（ρw-ρs）g，则测量
系统的输出为水位h。平衡容器的汽包压力自动校正系统如图5所
示。
图中f（x1）和f（x2）为函数转换器，其输出分别为（ρc-ρ
s）gl和（ρw-ρs）g，二者能自动跟随汽包压力变化而变化，达
到自动校正汽包压力的目的。由于采用单室平衡容器时ρc仍随环
境温度变化，因此，测量上仍有一定的测量误差，该误差的大小取
决于ρc随环境温度变化的大小。
2.2 蒸汽罩双室平衡容器的压力校正
由于蒸汽罩的作用，蒸汽罩双室平衡容器内凝结水的密度与汽
包饱和水的密度相同，不受环境温度的影响。由式（3）可得到其
压力校正系统图6。
函数转换器f（x2）接受汽包压力信号，输出为（ρw-ρs）g，
经除法器与差压信号相除，再送入减法器与l相减，便得到汽包水
位h。
综上所述，在汽包压力校正系统中f（x1）用来描述（ρc－ρs）
与汽压的关系，f（x2）用来描述（ρw－ρs）与汽压的关系。这
些关系在实际应用中可采用多折线函数发生器来实现；在采用微处
理器或计算机控制系统的情况下，可采用较复杂的计算式，亦可采
用按汽压分段的多段计算式以提高计算精度。此外，还可利用计算
机控制系统强大的存储功能，采用查表的方法实现汽包水位的压力
自动校正（补偿）。但由于汽包水位测量涉及的因素较多，压力校
正的精度要求适可而止。
以上平衡容器的压力校正系统框图仅为简捷易懂的示意图，各
参数的正负关系以及函数表达式需在理论计算中认真核实并正确
应用。
3 水位测量平衡容器的选用
以上几种常见的差压式水位平衡容器在监视汽包水位中消除测
量误差方面各有优缺点，但都存在着小量的误差。
（1）锅炉汽包水位平衡容器的选型应根据实际情况选择。对于
采用汽压校正的水位测量系统，当平衡容器安装现场环境温度较稳
定时，以采用单室平衡容器为宜，因为其结构简单、安装方便，同
时还可避免在采用双室平衡容器时因汽压骤然下降，造成饱和水汽
化而丧失正压头的危险。当平衡容器安装现场环境温度变化较大
时，以采用蒸汽罩式双室平衡容器为宜。
（2）平衡容器有多种压力校正方式，其校正精度可酌情而定。
而且，以上分析都是在假定平衡容器内凝结水温度恒定的情况下给
出的。在火电厂运行现场，凝结水温度是随环境温度和运行状况而
变化的，因此，既要提高压力补偿精度，又要考虑到环境温度的影
响。
（3）通过对电厂差压式水位计的具体应用分析可看出，除汽包
压力影响水位的测量外，保温、取样管路的敷设、各种渗漏等对汽
包水位测量也具有一定的影响。