廖偉濤

【摘要】300MW鍋爐汽包水位在機組進行冷態(tài)啟動時，會發(fā)生劇烈變化，水位很難被準確控制，若水位過高會導致蒸汽因帶水而品質(zhì)下降，甚至發(fā)生滿水造成事故；水位過低可能導致干鍋。此外，當水位高三值時機組會采取保護動作，即汽機跳閘，由于存在虛假水位現(xiàn)象，在啟動中可能發(fā)生多次水位保護動作，這不僅會拖延啟動時間，還會給汽機的工作帶來安全隱患。調(diào)整、優(yōu)化鍋爐汽包水位并控制水位，有其必要性，需要一定的技術(shù)方法。

【關(guān)鍵詞】300MW鍋爐；汽包水位；優(yōu)化調(diào)整

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

在鍋爐的運作過程中，保持鍋爐汽包水位，才能保證鍋爐以及汽輪機運行的安全性，因此工作人員需要及時調(diào)整水位，避免水位過高或過低。對300MW鍋爐而言，汽包水位的正常起伏范圍是±50mm，報警的水位范圍是±150mm，超過該范圍可能發(fā)生事故或降低工作效率。本文將對如何優(yōu)化調(diào)整300MW鍋爐汽包水位的技術(shù)方法進行探討。

1汽包水位波動的原因

鍋爐汽包起壓時，氣壓發(fā)生變化，引起對應的飽和溫度隨之變化，汽包內(nèi)和水冷壁內(nèi)氣泡發(fā)生增減，使汽包水位在短時間內(nèi)變化幅度很大，造成虛假水位。另外，在風量大幅調(diào)整、煤兩大幅增減、投停油槍時，因為改變了鍋爐的熱負荷，水體積發(fā)生改變，也會造成汽包水位的波動。啟動汽泵和電泵時，若時間太晚，汽泵、電泵還未做好充分準備，鍋爐就已經(jīng)起壓，會造成水位過低。此外，手動調(diào)節(jié)水位時，蒸汽和水的流量失衡，或進行水位調(diào)控的幅度過大，補水、放水量超出規(guī)定范圍，也會導致水位波動。

2調(diào)整鍋爐啟動時汽包水位

2.1啟動前期的調(diào)節(jié)

在鍋爐啟動過程中，可將鍋爐熱負荷升高速度、鍋爐連排開啟量、鍋爐5%旁路等情況當做依據(jù)，據(jù)此判斷所需給水量，按需給水，維持汽包水位正常。開啟汽機疏水閥時，汽機內(nèi)部高壓內(nèi)缸一段抽汽處的上、下缸溫差可能驟然增大，點火初期可以采用將本體疏水閥和主蒸汽疏水閥兩者交替開啟的方法來避免。此外，在開啟瞬間汽壓會突然變化，可能出現(xiàn)虛假水位，因此點火初期要注意嚴密監(jiān)視鍋爐5%旁路和汽機主蒸汽管道。

2.2啟動中后期的調(diào)節(jié)

開啟一段時間后，汽包壓力逐漸上升，機組負荷也在不斷增大。一旦使用15%旁路調(diào)控汽包水位的裕度開始減小，就要把給水泵切換到給水主電動門來運行。切換時給水流量要保持恒定值，在開啟給水主電動門過程里，為了避免因流量突增而出現(xiàn)滿水事故，或因給水泵入口壓力過小而跳泵，造成缺水事故，要觀察給水流量，根據(jù)其變化逐漸調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速。如果沖轉(zhuǎn)用的是高壓主汽門，那么機組沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)之前要將汽輪機從旁路退出，同時水位可能因燃燒強弱變化而出現(xiàn)一個虛假的下降過程。機組沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)中，由于機側(cè)閥門開啟，還可能出現(xiàn)水位虛假上升。因此給水量要比實際蒸汽流量略大，才能拉回水位，補足所消耗水量。

3調(diào)整正常運行時汽包水位

當鍋爐及相關(guān)設備正常運行時，汽包水位在常態(tài)下，可反映給水量、蒸汽量之間的關(guān)系。此時根據(jù)鍋爐負荷大小變化調(diào)節(jié)汽包水位是為了使給水量和蒸發(fā)量相符合，保證汽包水位一直不超出規(guī)定正常范圍，維持鍋爐內(nèi)穩(wěn)定的水循環(huán)，保證其運行安全性。調(diào)節(jié)方法如下。

3.1自動調(diào)節(jié)切換為手動調(diào)節(jié)

首先，要經(jīng)常檢查相關(guān)儀表設施，并定時校對各個水位計，保證水位計的顯示數(shù)據(jù)正確一致，300MW鍋爐的汽包水位應保持在0±50mm范圍內(nèi)。第二，鍋爐機組運行正常時，運行兩臺汽動給水泵，并進行自動調(diào)節(jié)，電動給水泵是用來備用的設備，不能任意解除給水泵的自動調(diào)節(jié)狀態(tài)。只有當出現(xiàn)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在給水調(diào)節(jié)中失靈，才能將自動調(diào)節(jié)解除，切換為手動調(diào)節(jié)，人工將汽包水位控制到正常范圍以內(nèi)。進行手動調(diào)節(jié)的人員要分析對象的動態(tài)特性并做出評估，進行超前調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)要穩(wěn)，不可幅度過大，避免水位出現(xiàn)劇烈起伏，調(diào)節(jié)時注意重要參數(shù)（如汽壓）的變化。

3.2手動調(diào)節(jié)切換為自動調(diào)節(jié)

在將手動調(diào)節(jié)切換回自動調(diào)節(jié)時，應先調(diào)節(jié)汽包水位到正常范圍，以免擾亂調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當鍋爐負荷低至30%MCR以下，給水泵是以單沖量的控制方式進行自動調(diào)節(jié)，汽包水位只有作為被調(diào)量才能被接受，這時要自動調(diào)節(jié)汽包水位，必須控制電泵轉(zhuǎn)速以及電泵出口旁路閥開度才能實現(xiàn)。而鍋爐負荷在30%MCR以上時，給水調(diào)節(jié)的控制方式會自動切換成三沖量，主被調(diào)量是汽包水位，副被調(diào)量是給水流量，蒸汽流量則是前饋信號，通過控制給水泵的轉(zhuǎn)速來自動調(diào)節(jié)汽包水位。

4調(diào)整異常運行時汽包水位

4.1發(fā)生RB時的調(diào)節(jié)

在實際操作中，異常運行的情況較多，這里主要討論兩點。當機組發(fā)生RB，會導致給煤機突然跳閘，燃燒強度驟降，引起汽包水位下降。跳閘的給煤機數(shù)量越多，水位下降幅度越大。此時要控制水位，就需要將燃燒量提高到正常水平，其主要措施是投油穩(wěn)燃。加入燃料后燃燒變強，就要密切關(guān)注水位，當水位升高到一定程度，要將設定值適當調(diào)低，避免過調(diào)。當汽泵在額定工況下發(fā)生RB，要馬上將電泵轉(zhuǎn)速加快，并檢查潤滑油溫度和工作油溫是否正常。如果電泵出現(xiàn)故障，沒有自啟，2臺給煤機一同跳閘，機組負荷將驟降，會嚴重影響汽泵出力。這時應馬上將同機組的連排、供熱和輔汽全部關(guān)閉，盡量減少工質(zhì)的額外損失。還可以切換機組控制為基本級，將燃燒強度迅速減弱，同時要注意維持燃燒的穩(wěn)定性，并手動將高壓閥門關(guān)小，降低機組的負荷，以達到控制汽包進、出平衡的目的。

4.2發(fā)生高加出系時的調(diào)節(jié)

另一種常見異常情況是高加出系。所謂高加出系即汽輪機第一、二、三段的抽汽量突然迅速變?yōu)榱愕那闆r。在此情況下，鍋爐工況會發(fā)生兩種變化。第一是蒸汽流量變少，鍋爐壓力增高后降低；第二是給水的溫度降低100℃，導致爐水溫度隨之驟降，汽包水位先降低再升高。由于蒸汽流量虛假上升，汽包水位驟降，形成虛假水位，因此要求設備能做出有效的自動調(diào)節(jié)。在自動調(diào)節(jié)下，汽包水位下降時給水量會增加，蒸汽流量下降后給水流量也將持續(xù)上升，直到汽包水位降低到一定程度并呈現(xiàn)回升的趨勢或已經(jīng)開始出現(xiàn)回升，自動調(diào)節(jié)再開始進行干預，給水流量才被調(diào)低。這樣就能避免人工手動調(diào)節(jié)時被虛假水位影響判斷而過調(diào)。

5結(jié)束語

在鍋爐的運作中，調(diào)節(jié)控制好汽包水位十分重要，它關(guān)系著鍋爐工作的安全性和效率。由于虛假水位等復雜情況的擾亂，汽包水位的調(diào)整工作有一定難度。但只要掌握技術(shù)方法，能避免許多事故的發(fā)生。在鍋爐開啟過程中，前期要嚴密監(jiān)測蒸汽管道和鍋爐旁路，中后期要注意規(guī)避虛假水位；正常運行中要注意自動調(diào)節(jié)與手動調(diào)節(jié)狀態(tài)的互換；異常運行情況較復雜，應總結(jié)常見異常情況并熟練掌握處理方法，操作時具體問題具體分析。

【參考文獻】

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