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1、3.15.1蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册2733.15.2蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册蒸汽锅炉的水位蒸汽锅炉的任务是供应高品质的蒸汽满足负荷需求：安全，高效，正确的压力。蒸汽生产依赖于通过燃料在炉膛内燃烧产生的热量，或来自制程的废热。热量传给锅炉内的水使之蒸发并在一定压力下产生蒸汽。锅炉内需要特定面积的水表面用于释放蒸汽。在正常工作水位上还要求有特定的高度，使得水位可以随着负荷的上升而升高，而且也需要有足够的面积释放蒸汽而不发生蒸汽带水。在卧式锅壳锅炉内，水位随负荷增加而上升（因为锅炉水面下有更多的蒸汽出现）。出现这种情况时，
2、水的表面积将减少，因为水面在锅炉中心面以上，锅壳容积逐渐变小。锅炉制造商设计锅炉时确保在正常的水位（NWL）蒸汽以可接受的速度释放。设计还指定了在NWL上蒸汽排放的最低高度。很明显，随着蒸汽的产生，锅炉内的水不断蒸发，锅炉必须供水以保持水位。基于上述因素，锅炉内必须保持正确的水位。安全也是极为重要的。如果锅炉缺水，会发生严重损坏并且有爆炸的危险。因此要求有控制装置：监视控制水位。如果探测到到达低水位点，能采取适当的措施。该措施包括：声音报警、关闭给水供应和关闭燃烧器。还必须有锅炉水位的外部指示。本章的下面几个部分将对火管锅炉锅壳上的水位自动控制和报警作基本的介绍。这些内容一般也可适用于水管锅炉
3、的蒸汽锅筒。为了连贯性，本章的很多内容是以英国法律为基础的。 其它应参考相应国家的法规。水位指示和锅炉水位蒸汽锅炉的水位指示可以观测锅炉水位。这适用于大多数蒸汽锅炉，直流或盘管锅炉没有蒸汽锅筒是个例外。在这种情况下，蒸汽出口温度超过预设的值表明进水不足。大多数情况下，在蒸汽锅筒或锅壳上使用简单的玻璃管水位计(见图3.15.2)作为指示器。很多规定要求提供2个玻璃管水位计。水位计设计要求防止破裂而造成对人的伤害。最普通的保护形式是在玻璃管侧面和前面设置坚固的玻璃屏。 玻璃管水位计由平板玻璃或玻璃棱镜制作，可用于高压锅炉。玻璃管装置，经时间检验是可以用于大多数的锅炉，并可提供在正常水位上下一定距离
4、内的可视范围。图3.15.1 典型的快装蒸汽锅炉2743.15.3蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册必须理解在锅炉玻璃管水位计上看到的水位。下面阐述玻璃管水位计所显示水位的影响因素：在运行的蒸汽锅炉中不可能定义确切的水位，因为水表面布满了大量的强烈水平循环的气泡。因此，锅筒内水位在纵横两个方向变化。相反，玻璃管的水位：不受流动和搅动的影响。没有蒸汽泡。比锅炉内的水冷。这意味着玻璃管内水（以及其它外接附件）密度比锅炉内的高。因此玻璃管所显示的水位比锅炉内的平均水面低。图3.15.2 玻璃管水位计和附件密封玻璃管在玻璃管破裂时可关闭的 安全球蒸汽旋塞阀水侧旋塞阀密封上锅
5、筒连接(蒸汽)下锅筒连接(水)在玻璃管破裂时可关闭的 安全球玻璃管图3.15.3 玻璃管内的水位差异停机状态 没有蒸汽泡，水位计玻璃管显 示锅壳内的真实水位高负荷状态 很多汽泡，玻璃管显示的水 位较低水位差别2753.15.4蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册在高蒸发率时玻璃管水位计与锅壳内的水位的差异，取决于如下因素：锅炉蒸汽负荷。玻璃管水位计与锅炉水侧连接的高度。锅炉水的TDS和化学成分。锅壳尺寸。由于锅炉水循环导致的水位改变锅炉在高负荷时，锅炉水强烈循环导致水位沿锅炉长度方向变化。这些循环流动一般被认为是沿着锅炉前端和后端向上翻动，而且沿着炉膛中心线向上循环。
6、向下循环因此必须是在侧面，在锅炉的中段。在蒸汽的出口处还有“汲取”作用使该处水面上升。当负荷突然改变时，在锅炉中还有形成波浪的可能性，这常常能在玻璃管水位计中看到，但被水位控制装置忽视了。在各种锅炉工况下可能出现的锅炉内水位变化见图3.15.4。2763.15.5蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册锅炉在稳定的高负荷 水位控制在水路低位连 接外部水筒内，或在长 保护管内。 锅炉内水位高，但控制 稳定。 控制点的水位几乎不随 负荷和给水流量变化 锅 炉 在 高 位 稳 定负 荷。锅炉从高负荷下降 锅 炉 蒸 发 量减 少。 由于蒸汽泡很少 所以锅壳内的水 位快速降低。
7、可能会发生低位报 警。锅炉升到高负荷，稳定工况： 水位控制在短保护 管。 锅炉内和水位表之 间有水位差。锅炉突然从低负荷升到高负荷： 初始阶段锅炉内 水量与低负荷时 相同。 如果水位控制在短 保护管内，进水 将被切断，而且 发生高位报警。NWLNWL图3.15.4 各种锅炉工况下的水位变化NWLNWL锅炉无负荷或低负荷情况： 所有水位相同。NWL锅壳水位表外部水筒水路高 位连接水路低 位连接保护管 短保护 管长保 护管锅壳水位表外部水筒水路高 位连接水路低 位连接保护管 短保护 管长保 护管锅壳水位表外部水筒水路高 位连接水路低 位连接保护管 短保护 管长保 护管锅壳水位表外部水筒水路高 位连
8、接水路低 位连接保护管 短保护 管长保 护管锅壳水位表外部水筒水路高 位连接水路低 位连接保护管 短保护 管长保 护管2773.15.6蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册2783.15.7蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册3.15.8蒸汽锅炉的水位 章节3.15第3章 锅炉房蒸汽和冷凝水系统手册Questions1. The surface area of water in a steam boiler.a| Remains constant during operation b| Increases during operation c
9、| Reduces during operation d| Varies during operation 2. It is important to maintain a water level over the furnace tubes to ensure:a| Steam is generated at the appropriate pressure b| That sufficient steam is available for export from the boiler c| The tubes are maintained at a safe operating tempe
10、rature d| That the water treatment plant operates at peak efficiency 3. The functions of the level monitoring equipment in the boiler include:a| Monitoring and controlling TDS b| Monitoring and controlling water level c| Monitoring and controlling the burner flame d| Monitoring and controlling air q
11、uality 4. The true water level in all steam boilers may be observed through the gauge glass:a| True b| False 5. The circulation currents in a shell boiler are generally considered to be:a| Upwards at the ends and downwards in the middle when viewed from the side b| Downwards at the ends and upwards
12、in the middle when viewed from the side c| Clockwise when viewed from the burner d| Anticlockwise when viewed from the burner 6. The placing of level monitoring equipment is crucial if accurate monitoring and control is to be assured:a| Untrue, because the electronic equipment can be calibrated to t
13、ake the effects of the currents into consideration b| Untrue because the position of the highs and lows are impossible to determine c| True, because the position of the highs and lows are known, and the level monitoring equipment must be placed so they read average positions d| True, because the position of the highs and lows are known, and the level monitoring equipment must be placed so they read minimum positions 1: d, 2: c, 3: b, 4: b, 5: a, 6: cAnswers
