各种汽包水位计原理与应用

维持汽包水位在一定范围内是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。汽包水位过高，直接影响汽水分离的效果，使饱和蒸汽湿度增大，含盐量增多。当水位高到一定程度时，蒸汽就要带水，而水中含盐浓度远比蒸汽的高，致使蒸汽品质恶化，盐类将在过热器管壁上结垢，导致过热器管被烧坏、爆破，严重时会导致汽轮机进水。若汽包水位过低，则破坏了锅炉的汽水自然循环，致使水冷壁管被烧坏，严重缺水时还会发生爆管等事故。因此，汽包水位测量仪表的应用是保证锅炉稳定安全运行的重要的环节。

常见水位计种类：

1. 双色水位计  

采用连通器原理制成，通过光学原理所显示的锅炉水汽部分都是有色的，汽呈红色，水呈绿色。这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安装。直接观测水位，汽红水绿，汽满全红，水满全绿，随水位变化自动而连续。在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。双色水位计观测明显直观，但在实际运行中，由于锅炉加药腐蚀和水汽冲刷，运行一段时间以后，石英玻璃管内壁磨损严重，引起汽水分界不明显。尤其现在一般采用工业电视监视，现场摄像头受光线变化影响使水位显示更加模糊不清，另外由于水位计处于汽包上，环境温度高，使水位计的照明维护工作量明显增加。

2. 差压式水位计

根据液体静力学原理，通过测量变动水位和恒定水位之间的静压差，将差压值转换为水位值，再通过差压变送器将汽包水位转换为随水位连续变化的电信号，作为自动给水控制系统中的重要参数。

实际应用中差压式水位计存在的问题是：测量锅炉汽包水位时，汽包压力变化使得水位与差压的关系也发生变化，因而给测量带来很大的误差。现在普遍采用具有汽包压力补偿作用的平衡容器测量方法，但其准确度仍受到很大限制。因为设计计算的平衡容器补偿装置是按水位处于零水位情况下得出的，而运行中锅炉水位偏离零水位时，就会引起测量误差。当蒸汽压力突然下降时，正压容器内的凝结水被蒸发掉还会导致仪表指示失常。

这些都给锅炉运行操作造成很大困难，尤其投入自动给水调节时将产生错误动作，导致锅炉事故发生。差压式水位计比较适合于锅炉稳定运行时的水位测量，当运行参数变化很大时误差也就很大。

3. 电接点水位计

电接点水位计是根据汽和水的电导率不同测量水位的。高压锅炉的锅水电导率一般要比饱和蒸汽的电导率大数万到数十万倍，电接点水位计是由水位测量容器、电极、电极芯、水位显示灯以及电源组成。电极装在水位容器上组成电极水位发送器。电极芯与水位测量容器外壳之间绝缘。由于水的电导率大，电阻较小，当接点被水淹没时，电极芯与容器外壳之间短路，则对应的水位显示灯亮，反映出汽包内的水位。而处于蒸汽中的电极由于蒸汽的电导率小，电阻大，所以电路不通，即水位显示灯不亮。因此，可用亮的显示灯多少来反映水位的高低。利用饱和蒸汽与饱和蒸汽凝结水的电导率的差异，将非电量的锅炉水位变化转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位。电接点水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，可用于锅炉启停及变参数运行中。电接点水位计离汽包很近，电极至二次仪表全部是电气信号传递，所以这种仪表不仅迟延小而且误差小，不需要进行误差计算与调整，使得仪表的检修与校验大为简化。

在实际应用中，电接点水位计水位的测量是断续的，并且对与汽包连通的水位容器选择必须适当，以减小测量误差。

综上所述，双色水位计作为就地仪表在锅炉启、停时监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计；差压式水位计用于稳定参数运行时的水位指示，并且适用于给水的自动调节；电极式水位计比较适应锅炉变参数运行，准确度好，是对差压式水位计测量的监视和补充。因此，在锅炉汽包水位测量上一般同时采用这3种仪表。

来源：机械365