汽包差压式水位计测量分析及改进

　　一、概况

　　北京巴布科克-威尔科克斯有限公司制造的B&W l025/18.44M型锅炉，为亚临界参数、一次中间再热、单汽包自然循环水管式煤粉炉。其额定蒸发量为936.5t/h，最大连续出力1004t/h;饱和蒸汽额定压力为19.53MPa，最大连续出力时为20.5MPa;过热蒸汽额定压力为18.34MPa，最大连续出力时为18.44MPa。

　　锅炉共安装有6台水位计，在汽包的炉后左、右侧各安装2台单室平衡容器差压式水位计、一台云母水位计;左侧差压式水位计一台用于满水测量，一台用于正常水位测量;右侧差压式水位计两台均用于正常水位测量。炉后两侧相邻的2个汽(水)侧取样孔中心距均为17.2m，而每侧的2个汽(水)侧取样孔中心距均为380mm;汽包上所有水位计的汽侧连通管与水侧连通管分别距汽包中心线为335mm，且汽包的正常水位线(零水位线)与汽包几何中心线重合。

　　二、巴-威公司原设计平衡容器剖析

　　1.结构特点

　　巴-威公司原设计的平衡容器结构如图1。　　

　　A、B为两个等径的三通接头(320-20型)。1、2为汽侧连通管(D28×4，长分别为252、510),3为冷凝筒(D133×16、高240)，4为水侧连通管(D28×4，长为482)，5为垂直连通管(DZ8×4，长为482)。不难看出，它与我国目前测量汽包水位所使用的单室平衡容器在结构上存在着差异。汽侧连通管与水侧连通管之间有一根垂直连通管与二者相连，它与水侧连通管的交点位于水侧连通管的水平段上(水侧三通接头B)，而与汽侧连通管的交点(汽侧三通接头A)低于汽侧连通管的水平段(距汽包中心线13Omm)。其技术特性为:正常水位时平衡容器输出差压Ap0=4.23kPa，平衡容器输出最大差压△pmax=6.35kPa。

　　2.问题及原因分析

　　当汽包水位在汽侧三通接头A以下变化时，平衡容器输出的差压值与汽包水位成线性关系，这与一般的单室平衡容器测量汽包水位的原理相同。而当汽包水位上升并淹没汽侧三通接头A时，汽侧连通管内的饱和蒸汽至凝筒的管路上就不是连续的饱和蒸汽，而是由垂直连通管内的饱和水将汽侧连通管中的饱和蒸汽分为两段，一段与汽包相连，另一段与冷凝筒相连。由于汽侧连通管内形成水封，靠近冷凝筒侧的汽压随温度的降低而下降，平衡容器冷凝筒内液面上所受的压力小于汽包压力(额定值19.53MPa)，且形成水封的时间愈长，冷凝筒液面上所受的压力相对原来愈小，这时汽包压力作用于单室平衡容器正、负压侧的压力值不相等，即正压侧小于负压侧。因此，单室平衡容器输出的差压值就不仅仅是正、负压侧的静差压值，而且还增加了汽侧连通管内形成