袁子旦
大唐华银金竹山火力发电分公司，湖南 冷水江 417500
摘 要：简单介绍了我公司1、2号机组锅炉汽包水位测量装置的布置，汽包低偏差双色水位计测量原理，汽包差压式水位测量计算方式。分析造成两种测量方式偏差大的原因，对各项原因进行针对性的优化处理，提高了差压式汽包水位计测量准确性，实现两种测量方式间偏差小于30mm。为机组运行过程中对汽包水位的调整操作提供了有效依据，提高了汽包水位保护动作的可靠性。
关键词：汽包水位；差压式；双色水位计；控制逻辑；偏差
Analysis on accuracy optimization of boiler differential pressure drum water level gauge
YUAN Zidan
(Datang Huayin Jinzhushan Thermal Power Plan,Lengshuijiang 417500,China)
Abstract: This paper briefly introduces the arrangement of drum water level measuring device of unit 1 and unit 2 of our company, the measuring principle of drum low deviation double color water level gauge, and the calculation method of drum differential pressure water level measurement. This paper analyzes the reasons for the large deviation of the two measurement methods, and optimizes the causes, improves the measurement accuracy of the differential pressure drum water level gauge, and realizes the deviation between the two measurement methods less than 30mm. It provides an effective basis for the adjustment and operation of drum water level in the process of unit operation, and improves the reliability of drum water level protection action.
Key words: Drum water level; differential pressure type; two color water level gauge; control logic; deviation
为满足机组运行过程中对汽包水位的监控需求，同时提高汽包水位测量的准确性，保障汽包水位保护动作的可靠性，保证机组安全稳定运行。对1、2号机组汽包水位测量偏差大的原因进行分析，确认导致偏差的各项因素，进行修正。本文在确认现场双色水位计显示准确的基础上，分析汽包差压式水位测量原理，影响测量偏差的各种条件，结合机组实际运行各工况的影响汽包水位的特点，进行了控制算法的优化，保证两种测量方式测量偏差小于30mm。
1简介
我公司1、2号机组锅炉为东锅600MW亚临界燃煤锅炉DG2030/17.6-II3型，水位测量装置在汽包两侧共有6对独立的水位测量取样孔[3]，其中2对用于就地水位计（左、右各1对），3对用于参与控制与保护的3个差压水位计（汽包左侧、中部、右侧各1个，其中左侧测点从汽包左侧引出，中部和右侧测点从汽包右侧引出）。左侧还有1对取样孔用于差压式高值水位计，右侧的高值水位计与就地水位计并联共用负压取样孔，差压水位测量装置均为单室平衡容器和罗斯蒙特变送器[4]。就地水位计为华电测控的低偏差无盲区双色水位计，如下图一：
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1、2号炉汽包水位现有配置示意图（图一）
2汽包水位测量简介
2.1汽包水位低偏差云母水位计
汽包水位低偏差云母水位计（如图二所示），属于联通管式汽包水位计。汽包水位低偏差云母水位计是利用汽包内的饱和蒸汽给水位计表体加热，阻止表体内的水向外传热，再利用冷凝器内冷凝后的饱和水给表体内的水置换，加速表体内的水循环，从而使表体内的水温接近汽包内水的温度，水位计内的水位在任何时候、任何工况下，接近汽包内真实水位，达到正确监视汽包水位的目的。
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3两种水位计运行情况对比分析
根据1号炉两种水位测量方式统计分析，两台低偏差云母水位计正常运行时水位显示在45mm至65mm，比同侧DCS差压水位计显示偏高90mm至160mm。其中同侧两台差压水位计显示偏差较大，达到了60mm至70mm，严重影响运行人员对汽包水位的判断。
根据《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程》（DL/T1393-2014）中的：5.5.10 b) 汽包同一侧的各个模拟量汽包水位信号间的偏差大于50mm时应报警[5]；
7.5 应在汽包上水冷态调试完成后进行热态水位升、降调试，检验同一侧各水位测量值在锅炉正常热态运行时的偏差应在30mm以内；
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由上表可知，低偏差云母水位计显示数值高于差压水位计90mm至160mm；当关闭温度补偿管路时偏高0mm至65mm。
通过开关补偿管路实验可知，当打开温度补偿管路后，云母水位计显示值上升了65mm至85mm，云母水位计温度补偿效果即为65mm至85mm。
由于云母水位计安装时标尺零位即为汽包水位运行零位，根据连通管原理可知，云母水位计显示值低于汽包内真实水位，带有温度补偿系统的低偏差云母水位计显示值接近汽包内的真实水位；而差压水位计显示值则远低于汽包内的真实水位值，同时同侧差压水位计之间也存在较大偏差。
4差压式水位计测量偏差分析及处理
4.1温度补偿偏差
我公司差压式水位测量计算采用的是固定温度补偿计算方式，补偿计算温度在60℃，采用热成像仪对参比水柱实际工作温度进行现场比对，通过统计计算，实际温度补偿密度要远低于60℃，受补偿温度影响，核算后的水位值偏低20mm至30mm。根据现场环境温度变化，最后确定水位计算补偿温度定在30℃，可修正水位偏差20mm左右。
在主汽压力15.7MPa， 环境温度6℃情况核对如表3：
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4.2平衡容器参比水柱核对
在原有的差压式水位测量计算中，参比水柱3个测点的值均为860mm，经过现场对3个测点逐个进行测量，发现每个测点的实际值均不一样，在计算逻辑中对三个测点的参比水柱进行了分开核算[6]，经过现场实测值修正后，每个测点的测量偏差都得到了改善，且3个测点之间的测量偏差也符合现场实际需求。
4.3固定偏差修正
在经过温度补偿修正及现场参比水柱修正后，汽包水位测点与双色水位计显示仍存在偏差，经过长时间观察，该偏差在不同的压力段存在固定偏差，该固定偏差与汽包压力形成了连续性的变化关系，经过运行专业确认，总工程师批准，在计算中进行了固定偏差修正。
5优化后效果
我公司1、2号机组汽包水位测量，在经过低偏差双色水位计改造，确认现场水位显示的准确性后，再对差压式水位测量方式进行优化，目前1、2号炉汽包水位显示准确稳定，两种测量方式测量偏差在30mm范围内，满足《火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程》（DL/T1393-2014）要求。
6结论
为实现测量装置满足生产需求，首先需确认一套准确能作为参考的值，低偏差双色水位计在试验过程中确认了现场显示的准确性，在目标值准确的基础上，结合远程测量装置的测量原理进行核算，在基本原理不变的情况，如果存在稳定偏差，可结合现场实际情况进行修正，来满足系统测量需求，实现远程监控测量的准确稳定，为机组运行过程中对汽包水位的调整操作提供了有效依据，提高了汽包水位保护动作的可靠性。
7参考文献
[1] 关少博.?锅炉汽包液位测量及压力补偿方法.?自动化仪表，1989.
[2] 吴斌.?差压法测量锅炉汽包水位的分析与应用.?石油化工自动化，2015.
[3] 凤建刚.锅炉汽包水位测量方法研究.科技视界，2012.
[4] 谢红卫.大型锅炉汽包水位测量特性研究与配置优化.?湖南电力，2005.
[5] 国家能源局发布.?火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规程.?北京：中国电力出版社，2014.
[6] 向丽晖.?600MW亚临界锅炉汽包水位偏差治理.?华北电力大学（北京），2011.
作者简介：袁子旦（1985年10月-），男，汉族，湖南新化人，本科，单位：大唐华银电力股份有限公司金竹山火力发电分公司，工程师，研究方向热工自动化。