[0001] 本发明涉及物位测量领域，尤其是涉及一种蒸汽锅炉汽包液位检测系统。

[0002] 蒸汽锅炉汽包为压力容器，是水变汽的蒸发器，为保证沸腾，其内部装有不到一半的水量。为安全起见，均要求汽包水位控制范围并配套检测液位的双室平衡容器，汽包本体上留有几对接口与之相连接，双室平衡容器接口法兰间距一般为640mm，由其配套的电接点水位计来显示、报警、强制联锁；在锅炉说明书中一般均标出正常工作范围，如-50mm～0～+50mm，-75mm、+75mm报警，-100mm、+100mm联锁等。目前蒸汽锅炉汽包液位的检测主要方式由:双室平衡容器加差压变送器，采用单室容器加雷达液位计，其信号传给控制系统，自动调节进水量，以保证液位稳定、安全。

[0003] 由于双室平衡容器与锅炉汽包的预留口通过导压管硬连接，其距离较长，则存在双室平衡容器内的水温与锅炉汽包内的水温度不同；由于双室平衡容器结构的特点有一部分连接管在外面，则管内水温度与双室平衡容器内的水温度也不同；温度不同则密度不同，因P＝ρgH，水位H必然存在误差。再者用雷达检测，雷达为全量程，如-300～+300mm对应4-20mADC,一般锅炉水位范围为-50～+50mm，则其精度低，相对应误差也大；同时在单室容器内存在蒸汽，对雷达波有一定影响。

[0004] 液位检测不准，导致无法将汽包水位自动调节系统投入，造成误差大或检测不准，存在安全隐患。

[0005] 为了提高检测精度、保证锅炉安全，本发明提供了一种蒸汽锅炉汽包液位检测系统，包括：双室平衡容器、差压变送器及二者之间的导压管、连通器、控制器，所述的蒸汽锅炉汽包液位检测系统还包括：

[0006] 双室平衡容器上设置的测温元件，所述的测温元件用来检测双室平衡容器内的水温，以计算水的密度；

[0007] 连接双室平衡容器与差压变送器之间的导压管，采用保温设施，在保温设施内设置测温元件，所述的测温元件埋入保温层内或置入导压管内，所述的测温元件用来检测导压管内的水温，以计算水的密度。

[0008] 可选地，所述的连通器，是锅炉汽包与双室平衡容器之间的连接设施，包含排水管、下降管和排污阀，所述的排水管连接双室平衡容器，斜向下安装布置；所述的的下降管连接锅炉汽包，斜向下安装布置；所述的排污阀将排水管、下降管连接，且低于锅炉汽包中心线不小于20米，中间不存在U形弯，防止停炉后积水和冬季结冰、脏污堆积堵塞管路，保证加热系统可靠工作，且对双室平衡容器和锅炉汽包内的水位起自平衡作用，可用∮10或∮8的耐高温高压的耐腐蚀材质管。

[0009] 可选地，所述的控制器，其输入端与所述的差压变送器、测温元件连接，用于计算水的密度和汽包液位。

[0010] 本发明的有益效果是：提高了锅炉汽包液位的检测准确度、调节精度，保证汽包水位稳定并保障了其安全性。附图说明

[0011] 图1表示本发明的实施例中锅炉汽包液位检测系统的结构示意图；

[0012] 图2表示本发明的实施例中锅炉汽包液位检测系统的控制示意图。

[0013] 其中图中：1、锅炉汽包；2、双室平衡容器；3、双室平衡容器上设置的测温元件；4、连接双室平衡容器与差压变送器之间的导压管；13、连接双室平衡容器与差压变送器导压管的保温设施；5、连接双室平衡容器与差压变送器导压管间保温设施内设置的测温元件；6、差压变送器；7、控制器；9、排水管；10、排污阀；8、下降管；11、双室平衡容器内的基准杯；
12、基准杯在双室平衡容器内的出口，接差压变送器的负端；15、双室平衡容器的出口，接差压变送器的正端；14、锅炉与双室平衡容器间的上连接管；16、锅炉与双室平衡容器间的下连接管。

[0014] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限。相反，提供的实施例是为了能够更透切地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

[0015] 如图1所示，为本发明的实施例中锅炉汽包液位检测系统的结构示意图，在本实施例中，锅炉汽包液位检测系统包括双室平衡容器2及其测温元件3、导压管4及其保温层13和测温元件5、差压变送器6、控制器7。首先在双室平衡容器2上打眼安装测温元件3，然后经劳动部门安检以符合压力容器的安全要求；通过连接管14、16将锅炉汽包1和双室平衡容器2连接固定，用导压管4将双室平衡容器2的正(15)负(12)出口与差压变送器6的正负口连接；在导压管4外围缠绕保温设施13，同时将测温元件5买入保温设施13内或将测温元件5置入导压管4内部以保证其测温的准确性；再将测温元件3、测温元件5、差压变送器6的信号接至控制器7的输入端；组成基本的检测系统。

[0016] 参见图1和图2，锅炉汽包液位检测系统还包括下降管8及排水管9和排污阀10，三者组成一连通器。连通器起到排污作用；由于排污阀10低于锅炉汽包中心线20米以上，汽包1内水位的脉冲波动对双室平衡容器2的影响可以忽略；下降管8和排水管9内有水流，可对锅炉汽包1和双室平衡容器2起到自平衡作用。

[0017] 继续参见图1和图2，其工作过程如下：将差压变送器6的负压管路4及双室平衡容器2内的基准杯11灌满水，双室平衡容器2内部的水位与锅炉汽包1内的液位始终相同。在双室平衡容器2内部(含基准杯11),通过测温元件3可检测水的温度t1，则其密度ρ1可通过控制器7计算出；双室平衡容器2与差压变送器6之间的导压管4的水温由测温元件5可检测其温度t2，则其密度ρ2可通过控制器7计算出；双室平衡容器2的法兰间距为定数H1，基准杯11上平面至双室平衡容器的出口12间距为定数H2，双室平衡容器的出口12至双室平衡容器2的出口15间距为定数H3，双室平衡容器2的出口15至差压变送器6的间距对差压变送器6来说正负导压管垂直高度相同，且同温同压则差压变送器6所承受的压力P2相互抵消，锅炉汽包1内的压力P1同时作用在差压变送器6的正负端也相互抵消,锅炉汽包1的液位为H，随锅炉的负载变化而变化，属于变量也是被控量，锅炉汽包1的最低要求液位至连接管16的间距为H4；通过P＝ρgH的方式来计算其水位，则差压变送器6正负端所受的压力P+、P-分别为：

[0018] P-＝P1+ρ1gH2+ρ2gH3+P2是密度的函数，温度不变、密度不变，则为常数；

[0019] P+＝P1+ρ1gH4+ρ1gH+P2温度不变、密度不变，则为H的函数；

[0020] 则差压变送器6承受的压差为⊿P＝P+-P-＝ρ1g(H4+H-H2)-ρ2gH3

[0021] H＝(⊿P+ρ2gH3)/ρ1g-H4+H2

[0022] 通过上式可见，控制器7通过计算温度而得出的密度(ρ1、ρ2)信号和压差(⊿P)信号，可精确计算出锅炉汽包1内的液位H；即考虑了环境温度(t2)的变化，又考虑了双室平衡容器2内水温(t1)的变化对液位检测的影响并将之补偿，同时还考虑了锅炉汽包1本身的波动对双室平衡容器2的影响。

[0023] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。