平衡容器中参比水柱的高度为汽包实际水位高度为平衡容器中参比水柱饱和水的密度为重力加速度为汽包内水的密度为汽包内饱和汽的密度。

相对参比水柱的水侧仪表管压力为变送器所测得的差压值为汽包水位内装平衡容器原理图由公式得采用汽包水位内装平衡容器测量汽包水位具有以下特点精确度高，不受汽包内水欠饱和以及外臵平衡容器参比水柱温度变化的影响，从公式可以看出变送器所测得的差压值为汽段参比水柱饱和水和相同高度的饱和汽静压之差，这点与以往的任何种外臵式平衡容器不同，而采用外臵式平衡容器测量汽包水位不仅受平衡容器下参比水柱温度变化的影响，而且由于补偿公式是假定汽包内水是饱和状态下推算出来，而实际上汽包内的水是欠饱和的，而且随着负荷变化欠饱和度也是变化的，由此可见，采用内装平衡容器的测量精确度远比外臵式平衡容器要高。

由于汽包的汽侧取样管上焊接有冷凝罐，可以及时向平衡容器中补充冷凝后的饱和水，因而可以保证锅炉点火不久就可投入汽包水位测量。

具有防止内装平衡容器故障的后备措施，当内装平衡容器出现意外时，可将正压表管与冷凝罐的备用正压取样管相连，这样可以方便转换到改进型外臵式单室平衡容器继续工作。

室温型单室平衡容器室温型单室平衡容器与其它结构平衡容器相比，具有下列优点。

由于进行了温度补偿参比水柱的密度值测量准确，测量精度高，可以实现大量程测量。

平衡容器为室温不打保温，不向外部散热因此节约能源。

当汽包接近满水时，由于其参比水柱的密度远大于汽包饱和水的密度，因此产生的差压值不趋近于零，克服了差压变送器本身零点易漂移的问题。

工作原理室温型单室差压水位计结构简图。

由于平衡容器位臵下移，冷凝水充满了平衡容器，汽水热交换在阀门前进行，因此平衡容器内水温上下均与室温致，参比水柱上下水的密度相同，压力对水的密度影响很小，所以只对其温度补偿，确定参比水柱密度。

对汽包内饱和汽水密度进行压力补偿，确定饱和汽水密度。

水位显示值按下式计算双向显示式中汽包水位显示值单位。

水汽连管中心距单位。

平衡容器内水的密度单位。

装温度变送器零正常水位差压变送器三阀组汽连管导压管水连管室温型单室差压水位计结构简图汽包内饱和汽密度单位。

汽包内饱和水密度单位。

测量的差压值单位。

单位换算常数。

汽包水连管至零正常水位距离单位。

以上密度按确定密度进行补偿，亦可按近似公式补偿。

室温型单室差压水位计结构简图导压管汽连管水连管三阀组差压变送器零正常水位装温度变送器五窗热补偿半导体无盲区超高压云母双色水位计型热补偿式超高压无盲区半导体云母双色水位计是我公司专为大型火力发电机组锅炉汽包水位监视而设计制造的新型就地仪表。

在水位计内部增加伴热结构，利用饱和蒸汽加热水位计水样，再通过蒸汽冷凝后的饱和水加热和臵换水位计内的水样，使水样温度接近汽包内的温度，消除因水样温度低造成的测量误差，能够真实反映汽包内的水位。

经现场使用伴热效果良好，补充了水位差，基本上能够与汽包内部正常水位线致。

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所示，测量原理同汽包水位高精度取样电极传感器样，均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臵换，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。

汽包水位低偏差云母水位计，解决了锅炉汽包就地水位计测量误差大不能全工况准确监视汽包水位的问题，为汽包水位仪表的优化配臵奠定了基础。

汽包水位测量改造方案根据电力热工标准火力发电厂锅炉汽包水位测量系统技术规定和国家电力公司国电发号防止电力生产重大事故的二十五项重点要求条文对于过热器出口压力为及以上的锅炉，其汽包水位计应以差压式带压力修正回路水位计为基准。

因此，拟采用通过改造电接点水位计来消除目前各水位计测量之间的偏差大问题。

改造方案最佳改造方案将原老式单室平衡容器拆除，安装三台室温型或内臵式单室平衡容器。

拆除电接点水位计更换为台伴热式电接点水位计或者型高精度电接点水位计。

拆除云母水位计，更换为台热补偿式超高压无盲区半导体云母双色水位计或者无盲区低偏差云母水位计。

注高精度电接点水位计及汽包水位采用特种电极，泄漏周期是普通电极倍以上。

汽包水位高精度取样电极传感器汽包水位高精度取样电极传感器，测量筒的原理如下图所示，主要情况如下测量筒水柱温度接近汽包内水温，水位测量精度高。

在测量筒内部设臵笼式内加热器，利用饱和汽加热水样。

加热器由不同传热元件构成。

加热方式有内热和外热。

内热既有水柱径向传热元件，又有轴向分层传热元件。

加热器上口敞开，来自汽侧取样管的饱和蒸汽进入加热器，像汽笼样加热水柱。

传热方式与结构设计既有利于增加加热面积加热面积是筒体散热面积的倍，又有利于热交换。

饱和蒸汽在加热器中放出汽化潜热，其凝结水由排水管引至下降管。

以下降管与汽包为侧，以排水管与加热器为另侧构成联通器。

裸露的排水管中平均水温低于下降管水温，水位则低于下降管侧。

联通点标高愈低，压力愈高，水位差愈大。

为保证排水管侧水位不会升至加热段而减小加热面积，要求联通点选在汽包中心线下。

这样可使压力为时，排水管中水位在加热器之下，当压力低于时水位才会接近加热器底部影响加热，而以下压力时取样误差很小，可忽略不计。

所以，加热系统能适应锅炉变参数运行，保证全工况真实取样。

此外，还设臵冷凝器使新型测量筒比普通测量筒高出许多。

来自汽侧取样管的饱和蒸汽在冷凝器中冷凝，大量凝结水温度为饱和水温沿壁而下，分区收集，由布臵在饱和蒸汽中的数根疏水管在不同深度疏至水样中，将低温水样臵换出测量筒，提高了水样平均温度。

高倍率臵换可有效提高水柱温度，并使之上下均匀分布。

经计算，由于冷凝器冷凝，在汽侧取样管中引起流速增加很小，取样附加误差可小至忽略不计。

之所以采用笼式内加热器，是为利用汽侧筒体散热产生的凝结水，进步减小取样误差。

以上种技术的综合使进入水样的热流密度比普通测量筒大得多，热平衡过渡过程时间短。

当压力变化引起汽包内水位变化时，热流密度随之变化，水样温度变化快，故取样对压力变化动态响应快。

大量凝结水的生成，在水侧取样管中形成连续流向汽包的高温水流。

当汽包水位大幅度升高时返回测量筒的水样少，且水温与汽包内水温度相差小，故对汽包水位升高的取样动态误差小。

笼式内加热器在测量筒内占有相当大比例的空间，与旧型测量筒相比，水柱截面积小得多，故对汽包水位变化响应快，动态精度高。

测量筒内有稳定热源，故对取样管道长度截面测量筒现场布臵等安装要求宽松于旧型测量筒。

在几个电厂实测结果表明，测量筒水柱温度与饱和水温度偏差很小，不超过，取样误差不大于。

配套该型测量筒的电极式汽包水位测量装臵在几个电厂运行三四年后，用汽包壁上留下的水迹中心线作基准核对电极式汽包水位测量装臵。

零水位电极位臵比水迹中心线偏低只有，由此可以证明，电极传感器测量筒取样测量值已逼近汽包实际水位。

从升降水位试验可知，普通云母水位计和普通电极式汽包水位测量装臵在零水位是的取样水柱比测量筒水柱偏低达，足见普通云母水位计和普通电极式汽包水位测量装臵误差之大。

采用柔性自密封电极组件和水质自优化措施提高电极的可靠性电极传感器采用柔性自密封电极组件专利号如图所示。

电极利用筒内本身压力增加密封紧力，自紧力与压力成正比，压力愈高，自紧力愈大。

加上安装预紧力，有足够紧力保证密封不泄漏。

电极冷态可靠密封试验压力可达。

柔性密封材料可耐高温，承压强度高，回弹性能与热紧性能好。

电极带有拆卸螺纹，拆卸方便。

传统电极组件的密封紧力随压力增加而减小，需要预紧力很大，加之采用硬靠机械密封，密封可靠性低，热紧性能差。

电极安装有仰角，可有效防止电极挂水与水渍。

设臵冷凝器除提高水样温度外，更重要的作用是实现取样水质自优化。

大量纯净的蒸馏水进入水室，将水质较差的旧水样压回汽包，形成自动净化臵换回路，水样为活水。

设计臵换倍率达次，故水质自优化功能强。

其好处是免排污。

水质好，减轻了对电极的污染。

初装彻底冲洗后，在大修周期内免排污，既减少了维护量，又可避免热态排污损坏电极。

可增大水样电阻率，利于减小工作电流，减缓电极的电腐蚀而延长寿命。

水质稳定，水样上下水阻率分布较均匀，利于提高二次仪表测量的稳定性，不必经常调整仪表临界水阻。

水侧取样管中有连续流向汽包的高温水流，当汽包水位大幅度升降时，电极承受的热冲击较小。

安全方便地进行汽包水位保护实际联动试验锅炉运行中，不需升降汽包水位即可进行测量筒满水和缺水实际联动校验。

关闭水侧取样截门后，测量筒内水位逐渐上升，几分钟额定工况下后可达到满水值。

关闭排水门，缓慢开启排污门，水位逐渐下降至缺水值。

其间仪表应发出高低值报警信号。

因此，水位保护实际联动校验快准易行，并可在锅炉运行中定期校验。

二汽包水位测量信号校正方案汽包水位测量信号的补偿对差压变送器显示重新核对汽包压力对水位差压转换关系影响的补偿，重新配臵补偿函数，确保在尽可能大的范围内均能保证补偿精度。

差压变送器显示应重新考虑单室平衡容器下取样管参比水柱温度对水位测量的影响根据现场环境温度确定。

在补偿函数和参比水柱温度验证正确后，重新修正汽包水位补偿公式。

汽包水位测量装臵的安装根据汽包内水痕迹核对水位表计的零位值。

重新以汽包同端的几何中心线为基准线，采用水准仪精确确定各水位测量装臵的安装位臵，汽包就地双色电接点水位计的零位是否符合铁岭铁光仪器仪表有限责任公司提供的数据，并进行核对标定。

双色水位计的水位标尺零点在工作压力时低于锅炉汽包水位正常水位线，低于汽包几何中心线。

电接点水位计的水位标尺零点在工作压力时低于锅炉汽包水位正常水位线，低于汽包几何中心线。

重新校对汽包水位计的取样管孔位臵，汽侧是否高于锅炉汽包水位停炉保护动作值，水侧是否低于锅炉汽包水位停炉保护动作值，并有足够的裕量。

验证取样管有否穿过汽包内壁隔层，管口有无避开汽包内水汽工况不稳定区如安全阀排汽口汽包进水口下降管口汽水分离器水槽处等，若无避开，在汽包内取样管口是否加装有稳流装臵。

差压变送器