汽包水位出現“虛假”測量的探討

呂植訓，劉軍，王世新，李名慧

（中石化股份有限公司天津分公司煉油部，天津300271）

工業鍋爐種類繁多，廣泛用于發電、石油化工、冶金、輕工等諸多工業領域，其生產過程基本相似，即在汽包內將水加熱產生蒸汽，為工業生產過程提供能源。一般工業鍋爐的主要控制參數包括汽包水位、給水質量流量、蒸汽質量流量、汽包壓力、蒸汽壓力、蒸汽溫度和爐膛溫度等，其中關系到鍋爐生產運行安全的重要參數是汽包水位。

以往自控教科書中對鍋爐汽包水位測量出現“虛假”檢測結果原因的描述存在誤區。在蒸汽負荷出現突發性上升時，水位測量信號也會隨之突然上升，這個現象被解釋為氣泡堆積造成。其實該現象是汽包的動特性所致，并非“虛假”，它真實地反映了汽包這個特殊工業對象在常規運行中汽包水位與水汽系統的動特性。筆者根據工作中積累的經驗就此問題做如下討論。

1 鍋爐水位測量原理

現代工業鍋爐的水位測量一般都采用靜壓檢測方式。在不同的液柱高度下會產生不同的壓強，壓強大小與液柱高度成正比，此壓強被稱之為液體靜壓力。

由圖1可知，當液位發生變化時，由于p大氣是一個相對恒定的值，當遷移p大氣后，則液位Δh與液體靜壓力Δp的變化呈線性關系，則：

圖1 水位測量原理

由式（3）可知，水位高度的變化量Δh與Δp之間呈線性關系，即通過測量Δp可計算出水位的確切高度。

利用差壓變送器測量密封容器內的水位的原理如圖2所示，以下分析差壓變送器的測量原理?！?br>