HG-440/13.7-L.PM15型超高压自然循环流化床锅
炉汽包水位测量系统改造方案探讨
胡志艳1 马哲2 段建勋3
1. 2.3天津陈塘热电有限公司 天津市河西区小海地延水道3号 300221
[摘 要]：汽包水位是锅炉重要的检测参数，由于汽包水位参数的特殊性，使准确测量汽包水位存在较大的难题。差压水位计测量装置按传统设计一般为外置单室平衡容器，其测量误差大的根本性问题没有解决，且启动时汽包水位保护不能正确投入的问题越来越突出，经多次查找原因分析：由于取样方式不同，测量原理不同，运算公式有别，大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，安装工艺等环节存有问题，使计算结果差异很大，导致各汽包水位表计数值显示不一。由于没有可靠的显示数据，造成运行人员监盘、操作困难，严重影响机组的安全、稳定运行。本文详细介绍了天津陈塘热电有限公司HG-440/13.7-L.PM15型超高压自然循环流化床锅炉汽包水位测量系统引用秦皇岛华电测控设备有限公司研发的DNZ型汽包内置式平衡容器, 以消除水位测量取样装置及环境温度对差压式水位计测量的误差，该技术在现场的应用情况倍受关注。内置式平衡容器安装需要在汽包内作业，安装工艺要求高，难度大，热态全量程传动汽包水位风险高。通过我们应用汽包水位测量新技术，使信号更加稳定，测量的附加误差更小，全过程、全范围实现了各水位计之间的偏差动态小于50 mm稳态小于30mm的要求。为汽包水位测量系统提高测量精度提供了有价值的参考。
[关键词]：汽包水位；内置式平衡容器；误差
1系统概述：
1．1设备简况
我公司锅炉系哈尔滨锅炉厂生产的HG-440/13.7-L.PM15型超高压自然循环流化床汽包炉，锅炉为自然循环、单汽包、一次中间再热。汽包压力15.07 MPa，过热汽压力13.7 MPa(a)正常运行时，锅筒的水位应控制在正常水位的±50mm范围内。
1．2 HG-440/13.7-L.PM15型超高压自然循环流化床锅炉（以下简称＃6炉）汽包水位测量系统改造前存在问题：
我厂#6炉原装汽包水位测孔共计7对，其中2对用于安装就地云母水位计，2对用于安
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装电接点水位计，另3对用于安装外置差压水位计，共安装4台外置差压水位计，左端头差压水位计点名为LIA0104（以下简称04），汽包中部的差压水位计点名为LIA0103（以下简称03），汽包右侧端头的1对测孔并联了2台差压水位计，点名分别为LIA0105（以下简称05）、LIA0106（以下简称06）。汽包中部的差压水位计因测量偏差大，自基建试运至今一直未投入使用。汽包右侧端头的两台差压水位计取自同一取样孔，违背了国电发（2001）95号文“关于印发《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）》的通知，每个水位测量装置都应具有独立的取样孔。不得在同一取样孔上并联多个水位测量装置，以避免相互影响，降低水位测量的可靠性。” 的规定。差压水位计测量采用传统的单室外置平衡容器，输出的是连续水位信号,可作为给水系统调节用,在DCS系统引入汽包压力信号补偿，消除汽包压力对饱和蒸汽密度和饱和水密度的影响，提高了测量的准确性。但参比水柱的温度变化对水位影响一直未能消除。原设计采用热电阻测温元件来自动校正水位误差，因可靠性差改为手动设定参比水柱基准温度50℃，在DCS系统进行补偿试验，参比水柱温度100℃时，误差达到70mm，尤其季节变化时表现明显，各水位计之间正常运行时最大偏差达80-100mm。当锅炉在启停以及滑参数运行时, 由于汽包水位参数的特殊性，几种测量装置之间存在偏差较大，各种工况下汽包内水位的真实值没有准确的依据，由于环境温度对外置式单室平衡容器测量精度的影响，及水位取样位置对差压水位计的影响，从结构和安装上都存在问题，要全过程、全范围实现各水位计之间的偏差小于30mm是不可能的，测量误差大的根本性问题一直没有解决，汽包水位就难以准确测量了，长期以来，汽包水位监视仪表与保护仪表的准确性与可靠性不能充分满足保护停炉和手动停炉的需求。
改造前水位计配置如图1所示：
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图1改造前水位计配置
改造之前各测量装置在启停以及滑参数运行显示数值如下表1（表中位置按测量装
置实际从汽包左侧至右侧的顺序排列）：
表1改造之前各测量装置在启停以及滑参数运行显示数值
２００６年至２０B侧外置B侧电接A侧电接 A侧外置B侧云母中间外置A侧外置０７ 年5差压测量点测量装点测量装A侧云母差压测量水位计测量装置测量装置月在装测装置置置水位计装置量装置显示0至±100mm0至±65mm0至-75mm-40mm基0至-75mm本不变0至±70mm0至±70mm0至±75mm
1.3误差原因分析
1.3.1电接点水位计测量筒存在严重取样负误差，满水停炉实测值偏低有时甚至可达200mm，以致保护动作时饱和汽早已严重带水，相当于保护动作严重滞后；电极泄漏率高、水质差，电极易污染，需频繁冲洗，可靠性差。
1.3.2差压水位计，因实测值漂移因素多，稳定性差，测量误差模糊，可信度较低，汽包中间外置式单室平衡容器测量装置显示数值基本不变，外置式单室平衡容器测量装置从结构和安装上都存在问题，单室平衡容器正压管由底部垂直向下引出，大气环境温度对参比水柱水温、水柱密度的影响，产生测量的附加误差。
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