差压式水位表与取样装置优化探讨

　　1 引言

　　水位测量仪表通常有玻璃水位表、云母水位表、差压式水位表、电接点水位表等。其中差压式水位表能够远传、显示、记录，构成自动调节与计算机完成测控系统、分散控制系统或智能仪表控制系统，符合现代锅炉生产的要求，但在使用过程中普遍存在误差，影响锅炉生产运行的安全和自动化水平的提高。水测量装置存在突出的问题可归纳为:

　　(1)取样点由于制造的原因，水位表无法使用，必须经过改造方可使用。

　　(2)适应压力变化的范围窄小，汽包压力发生变化，水位就随之出现偏差，启动、停炉过程中不能使用。

　　(3)在仪表全量程(-320~+320mm)范围内不能保证正常工作，偏离正常水位时，示值不准。

　　(4)生产运行过程中，水位的误差要超过仪表精度所允许的误差。

　　(5)在长期运行工作中，水位测量装置的零位会产生较大幅度飘移，可靠性降低。

　　(6)水位测量装置的输出信号之间存在一定偏差，以致汽包给水自动调节系统的自动运行方式时常切除，给操作人员对汽包水位的控制带来一定困难。

　　(7)由于水位测量装置信号的频繁大幅度波动，造成汽包水位保护系统可靠性的下降。

　　2 差压式水位表的三种取样装置

　　差压式水位表使用非常广泛，取样装置的形式主要有以下3种形式。

　　2.1 国产锅炉常规取样装置形式1(见图1)

　　这种取样装置的开孔位置设计在“0”水位下边320mm和上边250mm处，取样装置的结构对应二次仪表的量程(-320~+320mm)，因此这种取样装置在250mm以上不可能正常工作，仪表取决于对密度的处理。若取常数，工作在0.1~10 MN/m2则存在140mm的误差，如果到15MN/m2，则要增大到300mm，如果采用补偿，ρm的数值很难确定，因此这种取样装置不适应在高压锅炉上使用。

　　计算公式如下：

　　式中：

　　Δp为汽包水位取样装置输出差压，MPa;

　　HL为汽包水位取样装置上、下开孔口高度，m;

　　H为汽包水位示值，m;

　　H0为汽包水位取样装置对应设计“0”水位的结构常数(0.32)，m;

　　h为汽包内饱和状态下水位高度，m;

　　ρm为汽包取样装置内饱和水密度，kgm-3;

　　ρ'为汽包内饱和水密度，kgm-3;

　　ρ"为汽包内饱和蒸汽密度，kgm-3。

　　2.2 国产锅炉常规取样装置形式2(见图2)

　　本常规取样装置形式与形式1不同的地方有：