内置式水位计20151204

1、火力发电厂锅炉汽包水位测量火力发电厂锅炉汽包水位测量秦皇岛云舟电力设备有限公司秦皇岛云舟电力设备有限公司一、汽包水位测量系统改造必要性一、汽包水位测量系统改造必要性二、汽包水位测量系统的问题及技术难点二、汽包水位测量系统的问题及技术难点三、如何解决三、如何解决四、改造效果四、改造效果目目 录录汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性火电厂锅炉汽包满、缺水事故严重威胁电厂的安全运行，是需要重点防止的恶性事火电厂锅炉汽包满、缺水事故严重威胁电厂的安全运行，是需要重点防止的恶性事故之一。故之一。锅炉锅炉汽包满水事故汽包满水事故一般是指锅炉水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使锅炉一般是

2、指锅炉水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使锅炉蒸汽严重带水，使蒸汽温度急剧下降，蒸汽管道发生水冲击。锅炉蒸汽严重带水，使蒸汽温度急剧下降，蒸汽管道发生水冲击。锅炉汽包缺水事故汽包缺水事故是指锅是指锅炉水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分炉水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却，而发生过热爆管。锅炉汽包满水和缺水事故严重威胁机组的安全运行，轻者造的冷却，而发生过热爆管。锅炉汽包满水和缺水事故严重威胁机组的安全运行，轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉设备的严重损坏。成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机

3、和锅炉设备的严重损坏。1992年原年原能源部能源部组织制订了组织制订了关于防止电力生产重大事故的二十项重点要求关于防止电力生产重大事故的二十项重点要求，各，各项事故虽呈下降趋势，但该类事故仍不断发生。项事故虽呈下降趋势，但该类事故仍不断发生。例如：例如：1997年年12月月16日，日，秦皇岛秦皇岛电厂发生引进型亚临界电厂发生引进型亚临界1025th强制循环汽包锅炉强制循环汽包锅炉严重缺水重大事故。当日高压加热器满水，高压加热器水位保护动作，自动退出解列。严重缺水重大事故。当日高压加热器满水，高压加热器水位保护动作，自动退出解列。高压加热器水位保护动作后，由于高压加热器人口三通阀电动头与阀芯传动

4、机构固定键高压加热器水位保护动作后，由于高压加热器人口三通阀电动头与阀芯传动机构固定键脱落，旁路门未能联动开启脱落，旁路门未能联动开启(CFIT显示旁路门开启显示旁路门开启)，导致锅炉断水；汽包水位计由于环境，导致锅炉断水；汽包水位计由于环境温度温度(温度补偿设计定值温度补偿设计定值50，实际，实际130)的影响造成了测量误差，水位虚高的影响造成了测量误差，水位虚高108mm，使汽包低水位保护拒动；锅炉使汽包低水位保护拒动；锅炉A循环泵在测量系统故障的情况下，又未采取替代措施循环泵在测量系统故障的情况下，又未采取替代措施而失去了保护作用，由于采用三取三的保护逻辑，因而在水循环破坏的情况下，而失

5、去了保护作用，由于采用三取三的保护逻辑，因而在水循环破坏的情况下， B、C循循环泵差压低跳泵，环泵差压低跳泵，A泵只发差压低报警而未能跳泵，导致泵只发差压低报警而未能跳泵，导致MFT未动作；值班人员未能对水未动作；值班人员未能对水循环破坏、锅炉断水作出正确的判断，并在发现主蒸汽温度超过循环破坏、锅炉断水作出正确的判断，并在发现主蒸汽温度超过50min速率下降的情速率下降的情况下，也未能按规程的规定实施紧急停机，最终造成水冷壁大面积爆破的重大事故。况下，也未能按规程的规定实施紧急停机，最终造成水冷壁大面积爆破的重大事故。又如：又如：新乡新乡电厂发生电厂发生2号锅炉满水造成号锅炉满水造成2号机组轴

6、系断裂事故。号机组轴系断裂事故。1990年年1月月25日日03：20，在在2号锅炉灭火后，在恢复过程中，因给水调整门漏流量大号锅炉灭火后，在恢复过程中，因给水调整门漏流量大(漏流量达漏流量达120th)，运行人员，运行人员未能有效控制汽包水位，导致汽包水位直线上升，汽温急剧下降，造成汽轮机水冲击。未能有效控制汽包水位，导致汽包水位直线上升，汽温急剧下降，造成汽轮机水冲击。运行人员未能及时发现汽温急剧下降，使低温蒸汽较长时间进入汽轮机。低温蒸汽进入运行人员未能及时发现汽温急剧下降，使低温蒸汽较长时间进入汽轮机。低温蒸汽进入汽轮机，造成汽缸等静止部件在温差应力作用下变形，转轴弯曲，动静部件发生径向

7、严汽轮机，造成汽缸等静止部件在温差应力作用下变形，转轴弯曲，动静部件发生径向严重碰磨，轴系断裂。重碰磨，轴系断裂。汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性综合典型事故分析，水位表失灵和指示不正确、锅炉水位保护拒动、给水系统故障、综合典型事故分析，水位表失灵和指示不正确、锅炉水位保护拒动、给水系统故障、违反运行规程、误判断、误操作、管理欠缺等是造成锅炉汽包满水和缺水事故的主要原违反运行规程、误判断、误操作、管理欠缺等是造成锅炉汽包满水和缺水事故的主要原因，因此，应从汽包水位测量系统的配置、安装和使用以及给水系统的维护等方面出发，因，因此，应从汽包水位测量系统的配置、安装和使用以及给水

8、系统的维护等方面出发，制定相应的反事故技术措施。制定相应的反事故技术措施。针对上述两次严重事故情况，针对上述两次严重事故情况，2000年年9月月28日原国家电力公司以国电发（日原国家电力公司以国电发（2000）589号文下发的号文下发的防止电力生产重大事故的防止电力生产重大事故的二十五项二十五项重点要求重点要求，在，在19921992年二十项重点要年二十项重点要求基础上增加为二十五项，其中增加了求基础上增加为二十五项，其中增加了第八项第八项“防止锅炉汽包满水和缺水事故防止锅炉汽包满水和缺水事故”，并随，并随即于即于2001年年12月月20日以国电发（日以国电发（2001）95号文印发了号文印发

9、了国家电力公司电站锅炉汽包水位国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）测量系统配置、安装和使用若干规定（试行），这些文件为防止锅炉汽包满、缺水事，这些文件为防止锅炉汽包满、缺水事故发挥了重要作用。故发挥了重要作用。20142014年年4 4月月1515日，国家能源局再次颁布了新的日，国家能源局再次颁布了新的防止电力生产事故的二十五项重点要防止电力生产事故的二十五项重点要求求（国能安全（国能安全 20142014161161号），仍然包括第号），仍然包括第6.46.4条条“防止锅炉满水和缺水事故防止锅炉满水和缺水事故”。同年。同年1010月月1515日，又发布了日，又

10、发布了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程（DL/T1393-2014DL/T1393-2014）作为具体的技术保障措施。作为具体的技术保障措施。以上可见汽包水位测量和保护系统改造是非常重要的工作。以上可见汽包水位测量和保护系统改造是非常重要的工作。汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性案例案例1：某电厂汽包长期高水位运行，运行水位高于正常水位某电厂汽包长期高水位运行，运行水位高于正常水位350mm，导致蒸汽品质下降，导致蒸汽品质下降，汽轮机高压缸结盐严重。汽轮机高压缸结盐严重。汽包水位测

11、量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性案例案例2：某电厂汽包长期高水位运行，运行水位高，导致蒸汽品质下降，淹没旋风分离器，某电厂汽包长期高水位运行，运行水位高，导致蒸汽品质下降，淹没旋风分离器，汽轮机高压缸结盐严重。汽轮机高压缸结盐严重。案例案例3 3：#1炉汽包水位高致使过炉汽包水位高致使过/再热汽温低再热汽温低2007年年1月月26日日10：50，#1机机AGC方式，负荷从方式，负荷从480MW加到加到560MW，汽包水位，汽包水位A/B/C点：点：78/330/58mm；汽包水位高报警未发，过热器温度最低降至；汽包水位高报警未发，过热器温度最低降至440/430左右，左右，当负荷由当

12、负荷由560MW降到降到520MW时，汽温再次降至时，汽温再次降至480/470左右，检查云母水位计指示左右，检查云母水位计指示180mm，正常云母水位计应该偏低，正常云母水位计应该偏低CRT显示。从显示。从DCS工程师站检查，发现固定端工程师站检查，发现固定端A、C两台汽包压力变送器（编号分别为两台汽包压力变送器（编号分别为PT01.2、PT01.5）显示近似为）显示近似为0MPa，完全打开该变，完全打开该变送器二次阀汽包压力正常，汽包水位送器二次阀汽包压力正常，汽包水位A、C显示恢复到正常。显示恢复到正常。本次满水事件的发生，反映出运行人员对汽包压力对水位修正影响如此之大认识不本次满水事件

13、的发生，反映出运行人员对汽包压力对水位修正影响如此之大认识不足，没有在第一时间内作出正确判断，而是片面认为本次减温水改造后汽温特性发生了足，没有在第一时间内作出正确判断，而是片面认为本次减温水改造后汽温特性发生了不明变化，或是锅炉本体再次发生泄漏，延误了处理时间。不明变化，或是锅炉本体再次发生泄漏，延误了处理时间。汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性案例案例4 4：汽包水位低致使管道烧毁：汽包水位低致使管道烧毁2007年年8月江西某电厂汽包水位低保护拒动，汽包断水致使水冷壁多根管道烧毁，月江西某电厂汽包水位低保护拒动，汽包断水致使水冷壁多根管道烧毁，直接经济损失达直接经济损失达

14、30万元。考虑到被迫停机检修万元。考虑到被迫停机检修45天，损失发电量近天，损失发电量近3亿千瓦时，按每千瓦亿千瓦时，按每千瓦时时0.45元计，经济损失为元计，经济损失为1亿亿4千多万元。千多万元。案例案例5 5：汽包水位低致使管道烧毁：汽包水位低致使管道烧毁2008年年4月贵州某电厂汽包水位低保护拒动，汽包断水致使水冷壁七十多根管道烧月贵州某电厂汽包水位低保护拒动，汽包断水致使水冷壁七十多根管道烧毁，直接经济损失达毁，直接经济损失达120万元。考虑到被迫停机检修万元。考虑到被迫停机检修59天，损失发电量近天，损失发电量近4亿千瓦时，按亿千瓦时，按每千瓦时每千瓦时0.45元计，经济损失为元计，

15、经济损失为1亿亿9千多万元。千多万元。汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性汽包水位测量系统改造必要性案例案例6 6：20102010年年1 1月月1313日早晨北方某发电厂日早晨北方某发电厂#1#1机组由于天气寒冷汽包水机组由于天气寒冷汽包水位测量出现问题导致位测量出现问题导致MFTMFT动作，随后发电机解列。动作，随后发电机解列。 汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点一直以来，汽包水位测量仪表一直以来，汽包水位测量仪表误差大误差大并由此产生各水位计之间并由此产生各水位计之间偏差大偏差大，给运行人员，给运行人员对汽包水位的监

16、测和控制带来极大困难；更严重的是人们对汽包水位的监测和控制带来极大困难；更严重的是人们没有意识和注意没有意识和注意到这一问题的到这一问题的存在，严重影响机组的安全运行，并且这些问题存在于所有电厂。存在，严重影响机组的安全运行，并且这些问题存在于所有电厂。人们对汽包水位测量的人们对汽包水位测量的严重误差严重误差及其危害及其危害认识不够认识不够没有没有基准表基准表各厂各厂修正混乱修正混乱，存在严重事故隐患，存在严重事故隐患二十五项反事故措施颁布后落实难，一年后又颁布了二十五项反事故措施颁布后落实难，一年后又颁布了国家电力公司电站锅炉汽国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试

17、行）包水位测量系统配置、安装和使用若干规定（试行）配置不合理配置不合理，保护可靠性差，存在严重事故隐患，保护可靠性差，存在严重事故隐患连通管式水位计连通管式水位计的显示水柱高度的显示水柱高度H可按下式计算：可按下式计算：由于水位计管内的水柱温度总是低于汽包内饱和水由于水位计管内的水柱温度总是低于汽包内饱和水的温度，因此，的温度，因此， a总是大于总是大于 W ，水位计中的显示值，水位计中的显示值总是低于汽包内实际水位高度，它的示值偏差：总是低于汽包内实际水位高度，它的示值偏差：水位计管内水柱温度和汽包工作压力影响水位计管内水柱温度和汽包工作压力影响a，汽包工作压力还影响，汽包工作压力还影响W和

18、和S ，H就是就是汽包内的实际水位。汽包内的实际水位。由公式可以看出，水位测量偏差与水位计管内水柱温度、汽包工作压力以及汽包内的由公式可以看出，水位测量偏差与水位计管内水柱温度、汽包工作压力以及汽包内的实际水位等多种因素有关。实际水位等多种因素有关。sawasasw汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点差压式水位计差压式水位计水位测量结果按下式计算：水位测量结果按下式计算：由上式可知参比水柱密度由上式可知参比水柱密度a、饱和水密度、饱和水密度W和饱和蒸汽密度和饱和蒸汽密度S的变化影响测量结果。的变化影响测量结果。还可以看出：汽包水位还可以看出：汽包水位H与差压变送器测

19、得与差压变送器测得的差压的差压P之间不是一个单变量函数关系，更不之间不是一个单变量函数关系，更不是一个线性函数关系。是一个线性函数关系。因此，参比水柱温度变化和汽包压力的变化因此，参比水柱温度变化和汽包压力的变化将影响差压水位计的测量结果。汽包压力和参比将影响差压水位计的测量结果。汽包压力和参比水柱温度对差压信号的相对误差的影响都是不可水柱温度对差压信号的相对误差的影响都是不可忽略的。忽略的。ggLswsa汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点由于上述水位计测量误差造成的水位计测量偏差，也是不可预知的；往往表现为各个由于上述水位计测量误差造成的水位计测量偏差，也是不可

20、预知的；往往表现为各个水位计之间偏差很大。这样就给运行人员造成了很大的困扰，到底怎样控制监视水位无水位计之间偏差很大。这样就给运行人员造成了很大的困扰，到底怎样控制监视水位无所适从。存在着很大的安全隐患。所适从。存在着很大的安全隐患。汽包水位高、低保护动作是MFT首要原因汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点MFTMFT总计总计7979次，汽包水位次，汽包水位MFT23MFT23次，约占次，约占30%30%。2000年2006年铁岭发电厂各种MFT次数一览表序号MFT名称2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年1汽包水位低MFT62012

21、222汽包水位高MFT12011213失去燃料MFT23211004失去双引风机MFT1200000失去双松风机MFT01000205失去火焰MFT23132006机跳炉MFT11520527发电机内冷水流量低MFT02000018总风量小于30%MFT01000009手动MFT003110110炉膛压力MFT0001000丧失一次风MFT0000011一次风与炉膛差压低MFT0000010合计131711107138注：摘自全国发电厂热工自动化专业会议暨DCS/SIS技术研讨会论文集由于锅炉汽包承受高温高压，不能直接看到汽包内的水位情况；所安装的水位测量装由于锅炉汽包承受高温高压，不能直接看

22、到汽包内的水位情况；所安装的水位测量装置均为间接测量，目前还没有一种广泛应用的水位基准表。置均为间接测量，目前还没有一种广泛应用的水位基准表。为了使各个水位计显示一致，多数电厂采用对水位显示值进行人为修正，而且修正方为了使各个水位计显示一致，多数电厂采用对水位显示值进行人为修正，而且修正方法和结果混乱，存在严重的事故隐患。法和结果混乱，存在严重的事故隐患。例如，二十五项反措中给出了就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值参例如，二十五项反措中给出了就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值参考表格（见下表），多数电厂采用该参考值将就地水位计进行下移安装。然后再将远传考表格（见下表），

23、多数电厂采用该参考值将就地水位计进行下移安装。然后再将远传水位计示值与就地水位计对比进行修正。水位计示值与就地水位计对比进行修正。这些措施只能暂时保证在修正工况下正常水位时各个水位计之间偏差很小，如果运行这些措施只能暂时保证在修正工况下正常水位时各个水位计之间偏差很小，如果运行参数偏离了这个工况和正常水位时，就又会出现水位偏差。这样热工人员不停的去修改参数偏离了这个工况和正常水位时，就又会出现水位偏差。这样热工人员不停的去修改修正值，造成人力物力的浪费，关键是给设备运行带来了严重的安全隐患。修正值，造成人力物力的浪费，关键是给设备运行带来了严重的安全隐患。汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水

24、位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点也是由于上述这些原因造成各厂在执行也是由于上述这些原因造成各厂在执行2000年发布的年发布的二十五项反措二十五项反措过程中发现很难落过程中发现很难落实，所以在实，所以在2001年又发布了年又发布了电站锅炉汽包电站锅炉汽包水位测量系统配置、水位测量系统配置、安装和使用安装和使用若干规定（试若干规定（试行）行）版。这些文件的发布均为防止锅炉汽包满、缺水事故发挥了重要作用。版。这些文件的发布均为防止锅炉汽包满、缺水事故发挥了重要作用。但是这些文件都是基于无法解决水位测量装置误差的基础上发布的，无法解决火力发但是

25、这些文件都是基于无法解决水位测量装置误差的基础上发布的，无法解决火力发电厂对于锅炉汽包水位测量上存在的根本需求（电厂对于锅炉汽包水位测量上存在的根本需求（全量程全范围全量程全范围测量准确并正确调节保测量准确并正确调节保护）。护）。除了上述问题以外，还有一个困扰就是水位测量系统除了上述问题以外，还有一个困扰就是水位测量系统配置配置问题。很多存在配置不合理、问题。很多存在配置不合理、保护可靠性差的问题。应该遵守控制和保护独立的原则。保护可靠性差的问题。应该遵守控制和保护独立的原则。汽包水位测量系统的问题及技术难点汽包水位测量系统的问题及技术难点如何解决？如何解决？20142014年年4 4月月15

26、15日，国家能源局再次颁布了新的日，国家能源局再次颁布了新的防止电力生产事故的二十五项重点要防止电力生产事故的二十五项重点要求求（国能安全（国能安全 20142014161161号），其中包括第号），其中包括第6.46.4条条“防止锅炉满水和缺水事故防止锅炉满水和缺水事故”。同年。同年1010月月1515日，又发布了日，又发布了火力发电厂锅炉汽包水位测量系统火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程技术规程（DL/T1393-2014DL/T1393-2014）作为具体的技术保障措施。作为具体的技术保障措施。这些都是因为汽包水位测量技术取得了这些都是因为汽包水位测量技术取得了重大的突破和发展重大的

27、突破和发展，例如汽包水位，例如汽包水位内置电极内置电极、高精度取样高精度取样电极传感器电极传感器、汽包水位、汽包水位内装平衡容器内装平衡容器、汽包水位、汽包水位磁致液位计磁致液位计、汽包水位、汽包水位低偏低偏差云母水位计差云母水位计这些新技术均能消除老式汽包水位计所存在的缺陷，这些新技术均能消除老式汽包水位计所存在的缺陷，完全可以满足完全可以满足技术技术规程规程中规定的中规定的“能消除汽包压力变化的影响，能在全量程范围内及时准确反映锅炉汽能消除汽包压力变化的影响，能在全量程范围内及时准确反映锅炉汽包水位变化，能确保从投入主燃料起就能投入工作包水位变化，能确保从投入主燃料起就能投入工作” 要求。

28、要求。这样在执行二十五项反措时才不会存在这样在执行二十五项反措时才不会存在难以执行、难以操作难以执行、难以操作的问题。关键是执行这些的问题。关键是执行这些条款的要求能够保证条款的要求能够保证锅炉锅炉的的安全经济安全经济运行。运行。首先首先，技术规定技术规定解决了汽包水位测量装置的解决了汽包水位测量装置的误差误差问题，这也是问题，这也是最根本最根本问题；问题；第第5.1条规定锅炉汽包水位测量系统的条规定锅炉汽包水位测量系统的选型设计。选型设计。第第5.1.2条条测量装置应能消除汽包压力变化的影响。 第第5.1.3条条应在全量程范围内及时准确反映锅炉汽包水位变化。第第5.1.4条条应能确保从锅炉投

29、入主燃料起就能投入工作（包括保护）。其次其次，解决了汽包水位测量系统的，解决了汽包水位测量系统的配置配置问题；问题；第第5.2条是基于第条是基于第4 4条总的原则中的要求对水位测量系统进行配置时充分考虑水位测量条总的原则中的要求对水位测量系统进行配置时充分考虑水位测量装置的装置的互相隔离、互相独立和多样性共存互相隔离、互相独立和多样性共存的原则。的原则。第第5.2.1条条锅炉汽包水位测量系统应采用两种或两种以上工作原理共存的配置方式。第第5.2.2条条应至少设置一套独立于DCS及其电源的汽包水位显示仪表。第第5.2.3条条除按5.2.2条规定配置汽包水位显示仪表外，锅炉汽包水位测量系统的配置可

30、采用以下两种方式：a）3套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置；b）6套差压式水位测量装置和1套电极式水位测量装置。如何解决？如何解决？汽包水位内置电极传感器汽包水位内置电极传感器该技术是基于汽包内汽、水的电导率不该技术是基于汽包内汽、水的电导率不同，通过安装在同，通过安装在汽包内的汽包内的多个电极传感器，多个电极传感器，并采用二次仪表识别其电导率，而成功测量并采用二次仪表识别其电导率，而成功测量出此时的水位值。电极传感器出此时的水位值。电极传感器直接感应直接感应汽包汽包内的水界面，所以取样误差很小，测量准确，内的水界面，所以取样误差很小，测量准确，可作为汽包水位测量的基准仪表和试验仪表

31、。可作为汽包水位测量的基准仪表和试验仪表。该技术的成功应用结束了汽包水位测量该技术的成功应用结束了汽包水位测量没有基准表不能实时标定其它水位计的历史，没有基准表不能实时标定其它水位计的历史，解决了汽包水位测量中关键性的技术问题。解决了汽包水位测量中关键性的技术问题。如何解决？如何解决？第第5.4.45.4.4条条对于采用连通管式汽包水位测量装置（例如：电接点水位计、云母水位计），应确保被测水柱温度接近饱和温度。新建锅炉不应再采用被测水柱温度远低于饱和温度且存在不确定性的连通管式汽包水位测量装置。 采用连通管式水位测量装置，必须确保被测水柱温度接近饱和温度的水位计。例如带采用连通管式水位测量装置

32、，必须确保被测水柱温度接近饱和温度的水位计。例如带有有温度补偿温度补偿的低偏差云母水位计或高精度取样电极传感器这些能够保证该措施的水位计。的低偏差云母水位计或高精度取样电极传感器这些能够保证该措施的水位计。如何解决？如何解决？汽包水位高精度取样电极传感器汽包水位高精度取样电极传感器1）带有伴热循环系统，测量筒水柱温度接近汽包内）带有伴热循环系统，测量筒水柱温度接近汽包内水温，测量精度高。水温，测量精度高。2）免排污。水质好，减轻了对电极的污染。初装彻）免排污。水质好，减轻了对电极的污染。初装彻底冲洗后，在底冲洗后，在34年大修周期内免排污，既减少了维护年大修周期内免排污，既减少了维护量，又可避

33、免热态排污损坏电极。量，又可避免热态排污损坏电极。3）水质稳定，水样上下水阻率分布较均匀，利于提）水质稳定，水样上下水阻率分布较均匀，利于提高二次仪表测量的稳定性，不必经常调整仪表临界水阻。高二次仪表测量的稳定性，不必经常调整仪表临界水阻。4）水侧取样管中有连续流向汽包的高温水流，当汽）水侧取样管中有连续流向汽包的高温水流，当汽包水位大幅度升降时，电极承受的热冲击较小。包水位大幅度升降时，电极承受的热冲击较小。5）可增大水样电阻率，利于减小工作电流，减缓电）可增大水样电阻率，利于减小工作电流，减缓电极的电腐蚀而延长寿命。极的电腐蚀而延长寿命。6）电极上仰安装，可有效防止挂水。）电极上仰安装，可

34、有效防止挂水。7）采用柔性自密封电极组件，电极平均寿命可达）采用柔性自密封电极组件，电极平均寿命可达26000小时。小时。如何解决？如何解决？如何解决？如何解决？汽包水位低偏差云母水位计汽包水位低偏差云母水位计1）低偏差。）低偏差。2）无盲区。）无盲区。 3）高清晰。）高清晰。4）窗口组件选用一流材质，）窗口组件选用一流材质，使用寿命长，泄漏率低，可两年使用寿命长，泄漏率低，可两年更换一次云更换一次云 母组件，维护费用低。母组件，维护费用低。5）自冲洗效果好，窗口不易）自冲洗效果好，窗口不易挂垢。挂垢。 第第5.4.25.4.2条条为消除汽包内炉水欠饱和以及参比水柱温度不确定导致的误差，差压式

35、汽包水位测量装置宜采用在锅炉汽包中内置单室平衡容器的测量方法（如下图）。由于汽包水位由于汽包水位内装平衡容器内装平衡容器新技术具有的原理和优点，为了消除汽包内炉水新技术具有的原理和优点，为了消除汽包内炉水欠饱和欠饱和以以及及参比水柱温度不确定参比水柱温度不确定导致的差压水位计导致的差压水位计误差误差，第，第5.4.25.4.2条建议采用这种新技术。条建议采用这种新技术。如何解决？如何解决？汽包水位内装平衡容器汽包水位内装平衡容器1、精确度高，不受汽包内水欠饱和以及外置平衡容器参、精确度高，不受汽包内水欠饱和以及外置平衡容器参比水柱温度变化的影响，从公式中可以看出变送器所测得的比水柱温度变化的影

36、响，从公式中可以看出变送器所测得的差压值为汽段参比水柱（饱和水）和相同高度的饱和汽静压差压值为汽段参比水柱（饱和水）和相同高度的饱和汽静压之差，这一点与以往的任何一种外置式平衡容器不同，而采之差，这一点与以往的任何一种外置式平衡容器不同，而采用外置式平衡容器测量汽包水位不仅受平衡容器下参比水柱用外置式平衡容器测量汽包水位不仅受平衡容器下参比水柱温度变化的影响，而且由于补偿公式是假定汽包内水是饱和温度变化的影响，而且由于补偿公式是假定汽包内水是饱和状态下推算出来，而实际上汽包内的水是欠饱和的，而且随状态下推算出来，而实际上汽包内的水是欠饱和的，而且随着负荷变化欠饱和度也是变化的，由此可见，采用内

37、装平衡着负荷变化欠饱和度也是变化的，由此可见，采用内装平衡容器的测量精确度远比外置式平衡容器要高。容器的测量精确度远比外置式平衡容器要高。2、由于汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向、由于汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向平衡容器中补充冷凝后的饱和水，因而可以保证锅炉点火不平衡容器中补充冷凝后的饱和水，因而可以保证锅炉点火不久就可投入汽包水位测量。久就可投入汽包水位测量。3、具有防止内装平衡容器故障的后备措施，当内装平衡、具有防止内装平衡容器故障的后备措施，当内装平衡容器出现问题时，可将正压表管与冷凝罐的备用正压取样管容器出现问题时，可将正压表管与冷凝罐的备用正压取样管相连，这样

38、可以方便转换到改进型外置式单室平衡容器继续相连，这样可以方便转换到改进型外置式单室平衡容器继续工作。工作。变送器所测得的差压值为变送器所测得的差压值为: :ggSWhHLhHL00由公式得：由公式得：PPPgPSW0HLh如何解决？如何解决？汽包水位磁致液位计汽包水位磁致液位计 磁致原理测量水位。测量精度高，测量准确，反磁致原理测量水位。测量精度高，测量准确，反应速度快，信号无漂移或变值情况，更无需定期重标，应速度快，信号无漂移或变值情况，更无需定期重标，抗扰动性强，测量曲线平滑，稳定性好，可靠性高，全抗扰动性强，测量曲线平滑，稳定性好，可靠性高，全量程范围提供准确可靠的汽包水位模拟量信号，在

39、机组量程范围提供准确可靠的汽包水位模拟量信号，在机组启、停炉阶段、带压放水、锅炉保养等差压原理水位计启、停炉阶段、带压放水、锅炉保养等差压原理水位计不能正常工作的特殊工况下，也能准确测量汽包水位，不能正常工作的特殊工况下，也能准确测量汽包水位，提供稳定可靠的模拟量测量信号。提供稳定可靠的模拟量测量信号。 测量准确。伴热结构设计，筒体内测量水柱温度测量准确。伴热结构设计，筒体内测量水柱温度与汽包内的炉水温度基本一致，可消除汽包压力、环境与汽包内的炉水温度基本一致，可消除汽包压力、环境温度对测量的影响，全工况、全量程范围内准确测量汽温度对测量的影响，全工况、全量程范围内准确测量汽包水位。包水位。

40、磁性部件无高温消磁。先进的结构设计，磁性部磁性部件无高温消磁。先进的结构设计，磁性部件工作温度基本为环境温度，有效地解决了磁性部件高件工作温度基本为环境温度，有效地解决了磁性部件高温消磁的问题。温消磁的问题。1、冷凝室2、汽侧取样管3、水侧取样管4、连接法兰5、排污管6、蒸汽伴热室7、耐高压浮子8、排水管路接头9、连杆10、磁性部件11、传感器如何解决？如何解决？汽包水位磁致液位计汽包水位磁致液位计 密度补偿公式减小测量误差。密度补偿公式减小测量误差。 水质自优化。水质自优化。 维护量小。维护量小。 完善汽包水位计配置。改变了现有汽包水位测完善汽包水位计配置。改变了现有汽包水位测量与保护系统模

41、拟量控制信号来源单一的现状，增加量与保护系统模拟量控制信号来源单一的现状，增加了一种不同原理的稳定、可靠、准确的汽包水位模拟了一种不同原理的稳定、可靠、准确的汽包水位模拟量测量装置，提高了系统的安全性与可靠性。量测量装置，提高了系统的安全性与可靠性。 采用耐高压浮子。额定工作温度可达采用耐高压浮子。额定工作温度可达450，额定工作压力可达额定工作压力可达20MPa。1、冷凝室2、汽侧取样管3、水侧取样管4、连接法兰5、排污管6、蒸汽伴热室7、耐高压浮子8、排水管路接头9、连杆10、磁性部件11、传感器如何解决？如何解决？汽包水位磁致液位计与内装平衡容器测量历史曲线黄色曲线为汽包A侧#1差压水位

42、计历史曲线，绿色曲线为汽包A侧汽包水位磁致液位计历史曲线。 紫色曲线为汽包B侧#2差压水位计历史曲线，白色曲线为汽包B侧#3差压水位计历史曲线。 不同工况下，汽包同侧差压水位计历史曲线与磁致液位计历史曲线一致，且汽包水位磁致液位计曲线更加平滑。如何解决？如何解决？如何解决？如何解决？ 锅炉汽包水位测量系统配置原则锅炉汽包水位测量系统配置原则 锅炉汽包水位测量、控制和保护系统是属于锅炉汽包水位测量、控制和保护系统是属于IEC 61508和和IEC 61511安全标准中指安全标准中指出的安全仪表系统出的安全仪表系统(Safe Instrumentation System,简称简称SIS)，它的应用

43、不当造成的事故危，它的应用不当造成的事故危害性极大，根据当前技术发展水平，它的配置设计至少应遵循下列原则：害性极大，根据当前技术发展水平，它的配置设计至少应遵循下列原则： （1）锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置）锅炉汽包水位测量系统的配置必须采用两种或以上工作原理共存的配置组合，以防止系统性故障。组合，以防止系统性故障。 （2）配置的汽包水位测量系统应是经充分的实践证明是安全可靠，能消除汽）配置的汽包水位测量系统应是经充分的实践证明是安全可靠，能消除汽包压力影响，全程测量水位精确度高，可确保锅炉点火后就能投入正常工作包压力影响，全程测量水位精确度高，可确保锅炉点火

44、后就能投入正常工作(包括保包括保护护)的产品，不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应的产品，不允许将达不到上述要求或没有成功应用业绩的不成熟产品在锅炉上应用。用。 （3）严格遵循锅炉汽包水位控制和保护独立性的原则，最大限度的减少故障）严格遵循锅炉汽包水位控制和保护独立性的原则，最大限度的减少故障风险，并降低故障停炉机率。风险，并降低故障停炉机率。 （4）汽包水位至少应配置两种互相独立的监视仪表。）汽包水位至少应配置两种互相独立的监视仪表。 （5）汽包水位保护和控制的测量系统至少应按三重冗余的原则设计。）汽包水位保护和控制的测量系统至少应按三重冗余的原则设计。 （6）汽包

45、水位测量信号应采取完善的坏信号检查手段，以便及早发现异常。）汽包水位测量信号应采取完善的坏信号检查手段，以便及早发现异常。如何解决？如何解决？第第5.2.1条条锅炉汽包水位测量系统应采用两种或两种以上工作原理共存的配置方式。第第5.2.2条条应至少设置一套独立于DCS及其电源的汽包水位显示仪表。第第5.2.3条条除按5.2.2条规定配置汽包水位显示仪表外，锅炉汽包水位测量系统的配置可采用以下两种方式：a）3套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置；b）6套差压式水位测量装置和1套电极式水位测量装置。根据当前技术发展，锅炉应配置根据当前技术发展，锅炉应配置1套独立水位计、套独立水位计、3套差

46、压式水位测量装置和套差压式水位测量装置和2套电极式水位测量装置，这个三种工作原理共存的配置方式较为理想。套电极式水位测量装置，这个三种工作原理共存的配置方式较为理想。3套差压式套差压式水位测量装置用于汽包水位控制系统，水位测量装置用于汽包水位控制系统，2套电极式水位测量装置和套电极式水位测量装置和3套差压式水位计套差压式水位计三选中用于汽包水位保护系统。此外，采用当今最新测量技术后，虽然无论是差压三选中用于汽包水位保护系统。此外，采用当今最新测量技术后，虽然无论是差压式测量装置和电极式测量装置均能做到准确、全程测量汽包水位，但是考虑到启动式测量装置和电极式测量装置均能做到准确、全程测量汽包水位，但是考虑到启动时差压式测量装置可能会受诸多因素的影响，例如差压取样管冲洗、泄漏、正负压时差压式测量