锅炉差压变送器量程按实际工况设定的必要性

 

 

本文shou先对常用的锅炉汽包水位计进行了简单的介绍，然后针对我公司三期锅炉实际重点分析了差压法测量液位的原理及变送器参数设置中存在的不足，阐述了按实际工况设置参数的必要性和详细的计算方法。

 

1 双色水位计和电接点水位计的简单介绍双色水位计用于就地显示锅炉汽包水位，是应用#广泛的就地水位计。

        双色水位计是一个竖直玻璃管，上下分别与汽包的汽空间和水空间相连，采用U型管连通原理显示水位，利用材料的光学特性使水汽两部分分别呈现绿红两种颜色，以利观察。

        双色水位计使用可靠，显示直观，可通过摄像头接至中控室，是比较理想的锅炉水位计。

        电接点水位计是利用汽与水的导电率不同来测量水位，由于蒸汽导电率小、电阻大，电路不通，显示灯不亮，而水的导电率大、电阻小，电路接通，显示灯亮，水位高低决定了灯接通的数量，运行人员就可根据显示灯的数目来判断水位的位置。

 

2 差压水位计测量原理

        差压式水位计的工作原理是在汽包水位取样管上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压，用引压管将差压信号送至差压计，由差压计显示汽包水位。如图1 所示为单室平衡容器测量汽包水位的示意图，从汽包汽侧取样孔引一管至平衡容器，进入平衡容器的饱和蒸汽不断凝结成水，多余的水由于溢流原理自取样管流回汽包，使平衡容器内的水位保持恒定。因此，差压变送器的负压侧由于平衡容器有恒定的水柱而维持不变，正压侧则随着汽包水位的变化而变化，差压变送器输入差压和输出电流信号相应变化，并将该电流信号远传到控制室进行显示和控制。

 

3 当前差压变送器参数设置与实际工况之间的偏差

 

图1所示为我公司热电厂三期锅炉汽包液位测量示意图，差压变送器采用的是横河智能差压变送器，汽包液位的的测量范围为670mm，汽包实际运行压力为10.6MP，对应的饱和水密度为678.38kg/m3。当前差压变送器参数是按照常温常压状况（一个大气压、温度为20 度左右、水的密度ρ=1000kg/m）3 设置的，参数值如下：

 

变送器的量程：

ρ×g×h=1000kg/m3×9.8m/s2×670mm=670mmH2O

变送器零点：

P+-P-

=ρ×g×H-ρ×g×（H+h）

=-ρ×g×h=-1000kg/m3×9.8m/s2×670mm

=-670mmH2O

变送器满度：

P+-P-=ρ×g×（H+h） -ρ×g×（H+h） =0mmH2O

汽包水位零点（汽包中心线以下150mm）：

ρ×g×（H+185） -ρ×g×（H+h） =ρ×g×（185-670）

mm=1000kg/m3×9.8m/s2×485mm=-485mmH2O

下面我们来计算实际工况下（汽包压力10.6MP，饱和水密度

ρ1=678.38kg/m3 ） 所对应的参数值。

变送器量程：

ρ1×g×h=678kg/m3×9.8m/s2×670mm=454mmH2O

变送器零点：

P+-P-

=ρ1×g×H-ρ1×g×（H+h）

=-ρ1×g×h=-678kg/m3×9.8m/s2×670mm

=-454mmH2O

变送器满度：

P+-P-=ρ1×g×（H+h） -ρ1×g×（H+h） =0mmH2O

汽包水位零点（汽包中心线）：

ρ1×g×（H+185） -ρ1×g×（H+h）

=-ρ1×g×485mmH2O=-678kg/m3×9.8m/s2×485mm

=-329mmH2O

从以上计算中看出，由于当前变送器零点和满度的设置跟实际工

况不符，差压变送器显示值与实际水位偏差较大，零水位时的偏差为

-485mmH2O--329mmH2O=-156mmH2O

 

同时，差压变送器由于量程设定偏大带来的觉对误差变大将会导致变送器测量精度降低。

 

4 结论

        从以上的分析计算中看出，当前差压变送器按照常温常压状态进行设置不仅造成差压变送器显示值与实际水位偏差过大，而且还会导致测量的相对误差变大、准确度降低。锅炉投自动控制时，该液位测量误差直接影响着锅炉汽包三冲量调节系统的精度。鉴于此，对差压变送器的参数按照工况实际进行设置是很有现实意义的。