炼钢汽包水位计

炼钢汽包水位计

李楠

陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西渭南 715400

摘要：在转炉冶炼过程中，汽包水位准确测量具有十分重要的地位。随着冶炼进入后期，汽包内汽水共腾、压力骤胜，岗位为确保汽包内水位符合冶炼标准，同步注入冷水，加剧了水位的波动，汽包水位测量误差大和水位联锁保护不能正确投入的问题越来越突出。锅炉能否正常的安全的工作，其主要取决于锅炉汽包的水位测量是否准确。

关键字：转炉炼钢汽包水位计常见问题处理措施

保持锅炉汽包水位在正常范围内是锅炉运行的一项重要的安全性指标。由于负荷、燃烧工况及给水流量的变化，汽包水位会经常变化。汽包水位过高会造成蒸汽带水，蒸汽携水量大导致蒸汽的热值降低及水资源的浪费，水位过低会引起排污失效，引起汽包超低水位运行的安全事故，严重时会导致缺水。因此，锅炉汽包水位测量系统是保障炼钢冶炼安全的的极其重要的系统。

一、功能

1、储存蒸汽，炼钢锅炉汽包作为一个容器，是将炼钢可以储存蒸汽以满足生产过程中的需要。在生产高温高压蒸汽的过程中，锅炉产生的蒸汽被储存在汽包中，供给炼钢后续负能炼钢使用。

2、收集和分离水和蒸汽混合物：在锅炉系统中，由于蒸汽的产生和循环，常常会产生水和蒸汽的混合物。汽包通过分离器和凝结器等装置，可以有效地将水和蒸汽分离，使水回流到锅炉系统中重新加热，而蒸汽则进入汽包进行储存和供应其它工序使用

3、均压功能：炼钢过程因产生大量蒸汽，通过锅炉管道被送至汽包中，此时汽包内压力达到峰值，而在冶炼间隙，产生的蒸汽量较少，汽包压力下降，炼钢锅炉汽包缓解了压力的突变和波动。从而平衡锅炉系统内部的压力，保护锅炉和其他设备的安全运行

因汽包属高压密闭容器，常态工作压力在10MPa左右，常态温度在120℃左右，

常见故障：单台汽包有两套独立远传显示的电子水位计及一套以上的现场显示的水位计。因汽包内压力波动大、温度高，冶炼过程汽水沸腾，气水界限难以确定，且在补水过程中，冷水加入汽包也会导致汽水沸腾，产生冲击压，水位计显示波动大，影响水位计的精准测量。以及后续联锁设备数据的确定。

二、锅炉汽包水位测量存在的问题

（一）模拟测量系统存在偏差

现在很多锅炉都采用模拟量测量系统来进行水位测量，但是，这种模拟量测量信号系统却经常容易出现问题。首先，在测量显示时出现偏差，不同的测量仪器显示的数值都不相同，这就使得测量结果缺乏可靠性，影响工作判断；其次，有的差压式水位测量装置取样管安装不规范，从而影响水位计的测量结果，使得工人无法认知到锅炉内部真正的水位，带来锅炉的安全隐患问题。

（二）水位计问题影响测量

水位计是影响测量结果的最直接因素，目前很多锅炉的水位计都存在或多或少的问题。有的就地水位计在测量时，其汽水侧面的联通管倾斜度不符合要求，从而导致水位计测量出的结果准确度降低，无法体现真实结果；还有的水位计在工作时，偶尔发生电极断裂或者破损的情况，这样的故障不仅会影响水位测量，还会造成锅炉停运，带来重大安全事故，从而带来一定的经济损失。

三、锅炉汽包水位测量的有效方法

随着科学技术的迅猛发展，对锅炉汽包的技术要求也在逐步提高，尤其是针对锅炉汽包水位测量的方法，更是做出了非常大的改进，一方面，现今的技术可以大大提高锅炉工作的效率，保证输送量；另一方面，通过技术的提高，可以全面的监控锅炉的稳定性，从而提升锅炉的质量安全，进而保障锅炉正常运转，降低危险的发生概率。

（一）联通管式水位计

联通管式水位测量法比较普遍，被很多企业和工厂所采用，其主要分为双色水位计和电极式测量水位计。双色水位计主要是辅助利用了光学知识，借助光学系统，利用光从空气进入水蒸气中或者进入水中，所产生的不同的折射，从而让蒸汽和水的界面显示出两种颜色，即红色和绿色，通过这两种显示清晰的分界面，利用先进的工业摄像设备，从而传输到远程显示器上，使得员工可以明显的判断水位。

（1）双色水位计

双色水位计是基于联通管式原理的水位计，辅以光学系统，利用光从空气进人蒸汽或水产生不同的折射，使汽水界面显示红绿两色的分界面，显示清晰，并可利用工业摄像系统的方式远程显示。缺点是双色水位计受光线干扰较大，太阳光、强光都会使汽水界面不明晰，需要重新调校水位计控制电压。

（二）差压式水位测量法

差压式水位计的原理较为简单，主要就是利用水位的高低变化，从而将这种变化转换为压力，最后通过观察压力的变化，而得出水位的高低变化，进而形成落差化的水位计。这种差压式水位测量的核心就水位变化与压力变化的准确显示，也就是通过水位的变化，要确保转换成压力后，其变化与水位变化相符合，即通过仪表就可以判定水位的高低程度，从而进行汽包水位测量；在转换时，借助平衡器皿，做成参考的水柱，从而实现压力的转换，这种测量方法应用性比较大，测量结果也较为可靠，使得锅炉通过差压式水位测量，全面的监控好汽包内的水位，从而保证锅炉的安全。

（三）双室平衡容器差压变送器测量

双室平衡容器差压传送器测量是一种常用的测量汽包水位的方法。通过差压变送器测量的水位信号作为锅炉水位三冲量调节系统的被调量。大型锅炉的汽包水高差压力测试仪一般由三台机组组成，锅炉水位高低通过压力差传输至差压传送器，差压传送器将信号转换为标准4～20毫安电流信号传输DCS。最终显示在岗位电脑上，差压传送器所测量的信号和给定信号做比较，用以确定水位的高低水平面的自动调整，通过其变化趋势的准确性是一个重要的指标。

结语：

综上所述，汽包的安全平稳运行关系着企业工厂的安全，更关系着员工的生命安全。而水位测量的准确性更是决定汽包安全的底线，它也是确保锅炉安全高效工作的主要部分，而汽包水位的准确可靠的测量，更是确保锅炉安全的基础环节。因此，应该选用一些技术先进、可靠性高、安全性稳定的水位测量方法，从而全面的监控水位，保证锅炉汽包的正常运转，从而确保锅炉正常工作；同时，通过锅炉汽包水位的有效测量，尽量避免非质量因素造成的锅炉停运，从而在保证锅炉安全的前提下，尽可能的降低安全风险，减小事故发生率，避免造成过大的经济损失。

参考文献：

[1]佟春海.锅炉汽包水位测量准确性方法研究[C].//2014年全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网第十三届年会暨第四届中国循环流化床燃烧理论与技术学术会议论文集.2020：1-6.

[2]凤建刚.锅炉汽包水位测量方法研究[J].科技视界，2022(20)：64-66，92.

[3]佟春海.发电厂锅炉汽包水位测量准确性方法研究[C].//全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网第十二届年会论文集.2020：199-204.