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动力工程Vol.18No.6Dec.1998P.14

锅炉锅筒水位的正确测量

田子平徐琴仙

（上海交通大学）（上海锅炉厂有限公司）

摘要

由于膨胀水位和冷缩水位的影响，水位计如何正确批示锅筒水位是锅炉安全运行的重

要问题。通过理论分析和计算，以及对照试验数据，对水位计计反映水位的真实性问题进

行了文坛论，并提出采用实际水位批示仪的建议，可供锅炉设计和运行参考。图2表2参

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主题词：锅炉锅筒水位分析测量

0前言

保持锅筒水位在正常范围是运行监控的一个重要指标。而由于负荷、燃烧工况及给水

压力的变化，锅筒水位经常发生波动。众所周知，水位过高或急剧波动会引起蒸汽品质恶

化，水位过低则会引起下降管带汽，影响锅炉水循环工况。由于水位控制问题而造成运行

事故时有发生，严重的曾造成水冷壁管大面积损坏。

运行中通过水位计的指示来监视锅筒水位，批示的正确与否对锅炉运行影响很大。本

文通过理论分析和计算，并对照在300MW亚临界压力控制循环锅炉上所做锅筒水位试验的

数据，对锅炉水位计的正确批示值问题进行讨论，最后提出采用实际水位指示仪的建议，

可供锅炉设计和运行人员参考。

1几个水位概念

为了分析和讨论锅炉的锅筒水位测量，有必要分清几个水位概念。

1．1质量水位H

zl

锅筒的质量水位是锅筒水室中无汽泡时饱和水的水位，是一种假想水位。

1．2膨胀水位ΔH

p

锅筒水室中不可避免会含有汽泡，则锅筒的实际水位要高于质量水位，两者的差

值称为膨胀水位。

1．3冷缩水位ΔH

l

锅筒水位计是应用连通管原理来指示水位的，只有当水位计内水柱的密度与锅筒

内水的密度相同时，两者的水位才在同一水平面。实际上锅筒水位计布臵在锅筒外侧。水

位计要向周围散热，使水位计中水的密度增大，所指示的水位低于质量水位，两者的差值

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称为冷缩水位。

1．4虚假水位

当锅炉负荷快速增加时，锅筒汽压下降，水的饱和温度随之相应下降，使炉水汽

化，这样在蒸发管和锅筒水室内蒸汽含量增加，水室中所含的汽泡剧增，造成水位膨胀加

剧，形成虚假水位。负荷降低时则情况与此相反。

可见，锅炉调峰运行，负荷经常变化，对水位的正确判断和及时妥善处臵就显得格

外重要。

2理论分析和计算

由以上介绍可知，当锅炉稳定运行时，水位计指示的水位与锅筒实际水位之间的差

值为冷缩水位加膨胀水位，如图1所示。即：

图1水位示意图

HH=ΔH+ΔH（1）

sj——zsip

式中H——锅筒实际水位，mm

sj

H——水位计指示水位，mm

zs

ΔH——冷缩水位，mm

i

ΔH——膨胀水位，mm

p

膨胀水位与锅内装臵的型式、运行参数、运行工况及炉水浓度等因素有关，可按下式

计算：

ΔH=H*φ/（1—φ）（2）

pzl

式中：H——锅筒质量水位，mm

zl

φ——锅筒水室中的截面含汽率，在压力P