[发明专利]一种双功能锅筒真实水位测量筒

说明书

本发明涉及工业锅炉锅筒、发电厂锅炉锅筒，核电站锅炉岛的锅筒，以及超临界锅炉汽水分离器解列前的等压力容器内的真实水位测量用的，一种压头型远传水位计和差压型远传水位计共用一次感受件，由一种中国发明专利申请号：200910004068.6发明名称，一种压头型锅筒水位测量筒以及由中国发明专利“一种差压平衡容器”组合成的一种双功能锅筒真实水位测量筒，既适用于中小锅炉锅筒饱和水位测量，更适用于高参数大容量发电厂锅炉锅筒真实水位测量。 

本发明背景，自高压锅炉问世以来，一则由于单位时间内锅炉产汽量容积与锅筒内汽水分离空间容积比“过大”；二则由于锅筒内汽水分离装置采用扰动极为强烈的旋风子分离器或又串接轴流蜗轮泵叶轮分离器，运行工况下进入锅筒的汽水混合物，以及分离出来的多倍于汽重量的水汽对锅筒水侧产生强烈热扰动及流动冲击扰动，锅筒水侧是二相位，一相是沸腾水，一相是沸水中夹带的“汽泡”，负荷越大、汽压越高，沸水中含“汽泡”份额越多，锅筒内二相位虚浮上升越高。锅筒内二相位，又称真实水位。锅筒水位是一个广义名词，正确的应区分为简单连通管内有过冷度锅筒重量水位，用H_G表示；汽加热连通容器中饱和水位用Hw表示；锅筒内沸腾水中夹带“汽泡”的真实水位，用H_Z表示，三种不同高度水位存在的误差是：H_G重量水位存在室温散热影响引起的水柱密度误差：用δh_a表示；锅筒内真实水位中含“汽泡”高度在连通管中不复现误差：用δh_(s)表示；Hw饱和水位存在δh_(s)误差；H_z真实水位则不存在上述两种误差。热力学专业书籍给出的饱和水汽密度(ρ′、ρ″)或重度(γ′、γ″)是语种不同意思相同，对于中小工业锅炉，运行工况下，锅筒水侧由于受到水汽扰动力较弱，沸水中含：“汽泡”份额较少，在计量水位高度时，可以直接用密实态饱和水密度替代真实水位密度，也能满足生产工艺要求，传统观念视高参数大容量锅炉锅筒内是饱和水位H_W，密度是饱和水密度ρ_ω，这是误区。锅筒内是真实水位密度，由于锅炉锅筒结构参数不同，容量不同，燃烧工况不同，同一型式锅炉相同压力条件下锅筒内真实水位密度也不一定相同，即使同一台锅炉，同一汽压下，由于各测点位置不同真实水位密度也有差别。本发明说明书饱和水密度用ρ_ω表示，饱和汽密度用ρ_s表示，真实水位密度用ρ_ω(s)表示。饱和汽密度在H_G、H_W、H_Z三种水位高度上同一汽压条件下是相同的，对于高压、超高压、亚临界压力锅炉即使用饱和水位H_W控制锅筒水位，在高参数条件下，也达不到国家规程规定的锅炉运行正常水位保持在(0±50mm)范围内要求，若按H_G重量水位即以简单连通管高读水位计为准控制锅筒水位，国产亚临界压力锅炉以及相当一部分进口或进口技术的亚临界压力锅炉在额定汽压(18.4-19.6MPa)下，H_G水位计指示“O”正常水位，锅筒内真实水位已经在锅炉运行规程规定的必须紧急事故停炉的+250mm以上。人们看到的大型发电厂锅筒锅炉“正常”运行是“视在”正常运行，是粗放型“正常”生产，是以锅内过程有效能巨大损失为代价，是以过多的煤炭资源损失为代价，是以超标“排污”不合理污染环境为代价换取的电能。