火力发电厂热控自动调节系统二(经典终极版).doc

给水自动控制系统 给水系统信号的测量 汽包水位的测量 锅炉汽包水位是保证机组安全运行的重要参数，随着大容量、高参数锅炉的发展，对汽包水位测量提出更高的要求。汽包水位过高，蒸汽空间缩小，容易引起蒸汽带水，使蒸汽品质恶化；满水时蒸汽大量带水，将会导致管道和汽轮机内产生严重的水冲击造成设备损坏；汽包水位过低，下降管带汽将会引起水循环的破坏，仲水冷壁超温爆管，严重缺水时，还会造成锅炉爆炸事故，因此在运行过程中准确地判断汽包水位具有重要意义。 由于火电机组的运行参数逐步向超高参数方向发展，超高压、亚临界（13．7 MPa／16．7 MPa）锅炉广泛应用。《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）》【国电发（2001）795号】文件中第22条规定，超高压、亚临界锅炉汽包水位的调节、报警和保护应分别取自3个独立的差压变送器进行逻辑判断后的信号，并且该信号应讲行压力、温度修正。所以基于差压原理的智能汽包水位表或由DCS软件补偿的差压汽包水位计应用越未越多，在汽包水位调节系统中，尤其是在FSSS的汽包水位保护中发挥着重要的作用。可见，正确安装、测量、传递、补偿运算出汽包水位值是机组的安全稳定运行的必要条件。目前，300MW及以上机组的锅炉上一般都配备双色水位计（汽包水位TV）、电接点汽包水位计、差压式汽包水位计。 就地水位计 就地水位计与锅炉汽包连接是一个密闭的连通器，利用连通管原理，实现测量并由其显示锅炉汽包的水位。就地水位计可采用玻璃板式、云母板式、牛眼式。它的主要作用是在额定压力运行时，作为其它形式水位计的校验基准。 由于在锅炉工常运行时，就地水位计中水温与汽包中水温是有差别的，就地水位计显示的水位不同于汽包中的水位，此差值受汽包压力、就地水位计的保温条件等回素的影响。云母水位计测量汽包水位时，因外部环境温度低，引出管、水位计本体等散热使水位计中水温低于汽包内饱和温度，产生水位计中水密度大于汽包饱和水的密度的现象（见图3-1），即由于，这也就是造成显示的水位h低于汽包内实际水位H的原因。由于由当时的汽包压力和水位计中的水温所决定，因此，必须根据实际情况进行修正， 图3-1就地水位计示意图 由联通管平衡原理可知： 因此，接地水位计中的显示值与汽包中实际水位的差值为： 式中： 水位计内水的密度(kg/m)； 汽包内水的密度(kg/m)； 饱和蒸汽的密度(kg/m)； H 水位计下取样口到汽包内零水的水位高度（mm）； h 水位计下取样口到水位计对应汽包零水位时水位高度(mm)； 偏差值(mm)。 从以上公式可以看出： 1）当汽包内与水位计内介质温差加大时，偏差值也加大。 2）在汽包内与水位计内的介质温差一定时，偏差值也随着H的增加而增大。 汽包就地水位计的零位应以制造厂提供的数据为准。随着锅炉压力的升高，就地水位计指示值愈低于汽包真实水位，下表给出不同压力下就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值△，仅供参考。就地水位计的正常水位示值和汽包实际零水位的差值△ 汽包压力（Mpa） 16.14-17.65 17.66-18.39 18.40-19.60 △（mm） 76 102 150 双色水位计零水位位置的标定，应根据锅炉出厂时的将就地水位计零位进行正确标定，以保证锅炉正常运行过程中对零水位监视的准确性，并为差压水位计提供校正数据。 电接点水位计 电接点水位计以其结构简单、显示直观、维护量较小的特点，作为可以远传表计的就地仪表广泛地应用在各种容器的水位测量上。电接点水位计同样是利用连通器的原理进行测量，它将汽包水位反映到测量筒内，利用安装在测量筒内的电极对汽、水导电性能的差别，分别点亮不同的红灯、绿灯来显示汽包水位。克服电接点水位计偏差大可采用保温、加热等的办法，使水样平均温度逼近汽包内饱和水温，取样水柱逼近汽包内水位，使电极如同在汽包内部一样检测，以提高水位测量精度。 差压式水位计 随着机组容量增大，运行参数提高，现在设计的大型火力发电机组，按照《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的要求，采用带压力温度补偿的差压式水位计作为保护信号。 图3-2为某300MW机组差压式汽包水位的实际安装尺寸和补偿运算公式，供参考 图3-2单室平衡容器的示意图 图中： L-联通管与汽包连接上下开孔中心垂直距离(960mm) H-汽包相对联通管下开孔中心水位（mm） γ- 饱和蒸汽密度(kg/m) γ-饱和水密度(kg/m) γ-环境温度下凝结水的密度(kg/m) ΔP-平衡容器输出差压（mmHO） P＝γL P=γH+γ(L-H) ΔP= P- P