300MW機組鍋爐汽包水位的調整

唐兆祥

摘要：鍋爐汽包水位的調整是運行工作中的重中之重，以下闡述了300MW機組在不同工況下，鍋爐汽包水位的變化機理，提出了機組在啟動過程中以及在正常運行過程中的幾種異常工況下鍋爐汽包水位的調整技術，對在正常運行中汽包水位的一些關鍵問題從各個不同的角度進行了探討。

關鍵詞：鍋爐 汽包水位 調整

1 汽包水位的變化機理

1.1 鍋爐啟動過程中的汽包水位的變化 鍋爐點火初期，冷風帶走的熱量基本等同于燃油燃燒釋放的熱量，因而汽包水位變化幅度不大。油槍逐漸增投時，爐水開始產生汽泡，汽水混合物體積逐漸膨脹，汽包水位逐步抬升，同時產生暫時的虛假水位。水冷壁內水循環加速后，汽包水位快速下降。達到沖轉參數，關閉旁路，汽包水位迅速下降，出現暫時的虛假水位，此時汽輪機調門開啟，用汽量增加，鍋爐汽壓下降，水位回升。在發電機并網時，用汽量增大，汽壓下降過快，汽包內水的飽和溫度降低，汽泡量迅速增加，產生虛假水位，造成水位會上升過快。其他階段由于負荷增加，主路調節品質變好，給水量隨負荷的上升及時增加，汽包水位的變化不太明顯。

1.2 引風機、送風機、排粉機、磨煤機跳閘后的汽包水位的變化 上述四大轉動機械任意一臺跳閘，鍋爐內燃燒就會減弱，水冷壁吸熱量受限，氣泡減少，體積變小，最終導致水位暫時性降低。根據事故現場勘察情況發現，事故發生后的10秒間，給水自動的補水量比水位下降速度慢很多。

1.3 高加事故解列后汽包水位變化 高加事故解列，汽輪機的一、二、三段抽汽量突然快速為0，對機組實際發生的此類事故，若機組負荷不變，其汽包水位變化明顯，因為此時給水溫度的突降，勢必造成鍋爐的燃料量的大幅度增加，壓力升高，汽包水位先低后高。

1.4 排粉機風壓突升后汽包水位的變化 排粉機風壓突升，造成一次風速加快，瞬時進入爐膛里的煤粉增大，鍋爐燃燒瞬時加強，水冷壁吸熱量逐漸增大，爐水體積增大，汽泡變多，水位暫時上升。同時，汽壓瞬時升高，飽和溫度升高，爐水中相對應的汽泡量減少，最終造成水位下降。當爐水水位下降時，蒸發量逐漸增大，進而加劇了水位下降速率，這就形成了水位先高后低的現象。

2 鍋爐汽包水位調整

2.1 鍋爐啟動過程中汽包水位的調整 ①鍋爐點火后，根據汽包水位的升降情況，參考給水泵的轉速和定排量，對鍋爐持續加水，使汽包水位趨穩；②當汽輪機沖轉前關閉高壓旁路時，必須待汽包水位達到80～100mm并趨于穩定后，通過點動方式將高壓旁路閉鎖；當汽包水位急劇下降時即刻停止關閉操作，水位趨穩后再繼續操作，直到關閉所有的高壓旁路；③當發電機并網時，密切關注汽壓的變化，可以在并網時，根據需要適當增加燃料量，并網過后，根據汽壓變化的幅度，細調燃料量，保證汽包水位的平穩。④給水旁路切換至主路過程中，應先適當降低給水泵的出口壓力，使給水泵的出口壓力大于省煤器入口壓力2MPa，然后開啟主給水電動門并及時調節給水泵轉速，保持給水流量和省煤器入口壓力不變，防止水位擾動，水位調節穩定后關閉給水旁路門。

2.2 正常運行中汽包水位的調整 ①正常運行中，汽包水位反映了蒸汽量與給水量之間的平衡關系。汽包水位調節的目的是根據鍋爐負荷的變化，調整給水量與蒸發量相適應，以維持汽包水位在規定范圍內，保證鍋爐水循環的穩定，從而保證鍋爐運行的安全，所以應經常校對各水位計，保證其指示正確一致，汽包水位應控制在0±50mm。②正常運行時，為兩臺汽動給水泵運行并投入自動調節，電動給水泵處于備用狀態。不得隨意解除給水自動，在給水調節過程中，若發現自動失靈，應切至手動調節，控制汽包水位在正常范圍內。在手動調節時，應根據對象的動態特性超前調節，幅度不可過大，以免水位劇烈波動，并注意汽壓等主要參數的變化。在進行手/自動切換時，應將汽包水位調至正常，然后投入自動，防止調節系統發生大的擾動。當發生給水泵跳閘時，該泵將接受超弛信號使給水泵轉速指令置零。③在鍋爐負荷≤30%MCR時，給水自動調節為單沖量控制方式，僅接受汽包水位為被調量，通過電泵出口旁路閥開度控制和電泵轉速控制實現對汽包水位的自動調節。當鍋爐負荷>30%MCR時，給水調節自動切換到三沖量控制方式，即以汽包水位作為主被調量、給水流量為副被調量、蒸汽流量作為前饋信號，通過給水泵轉速控制實現對汽包水位的自動調節。

2.3 異常工況下汽包水位的調整

2.3.1 二臺泵運行，一臺泵備用，單臺泵跳閘后汽包水位的調整 ①如果備用泵正常啟動，并自動進行超弛搶水，此時應密切監視蒸發量和給水流量的匹配關系，在搶水過程中，停止一切不必的操作如：排污、吹灰、制粉系統的調整和啟停，做好機爐側的協調工作。當水位回升時，應根據水位變化的速度，觀察自動給水流量調節是否減小，防止給水流量過大造成鍋爐滿水事故，否則應立即切除自動，人為手動調整。②如果備用泵啟動不成功，或啟動后不搶水，此時應立即手動搶水，在搶水時注意給水流量應大于此時負荷的蒸汽流量，當水位下降速度減小或開始回升時，應根據搶水時的給水流量大小，適當的減少給水量，盡量維持給水量與蒸汽流量相平衡，盡量避免水位來回高低大幅波動，以導致搶水失衡，造成鍋爐滿水或缺水的事故發生。

2.3.2 引風機、送風機、排粉機、磨煤機跳閘后汽包水位的調整 這是一個爐內發熱量急劇減少的過程，根據其變化規律，先低后高進行緊急處理，才能防止發生機組非停。處理時應嚴密監視給水自動調節，調節給水流量快速增大，同時注意汽包水位下降的速度，若水位下降速度趨于緩慢或是開始回升時，應注意給水自動調節應減小給水流量。在此過程中若給水自動調節失靈或調節跟不上變化時，應立即切除自動，手動調節。

2.3.3 排粉機風壓突升后汽包水位的調整 ①這是一個爐內發熱量瞬時急劇增加的過程，根據其變化規律，先高后低進行緊急處理。處理時應嚴密監視給水自動調節，調節給水流量快速減少給水流量，同時注意汽包水位上升的速度，若水位上升速度趨于緩慢或是開始下降時，應注意給水自動調節應增大給水流量。在此過程中若給水自動調節失靈或調節跟不上變化時，應立即切除自動，手動調節。②若是在啟動初期，如果停爐方式是緊急停爐，此時一次風管中有可能存在大量的煤粉。在啟動排粉機時，如果不控制好啟動方式及風壓的大小，很有可能使一次風管中的煤粉瞬時進入爐膛，造成汽包缺水因而觸發鍋爐MFT。所以在啟動排粉機前，先做好機爐側聯系，先保持汽包高水位，然后開啟二只或四只一次風擋板（我廠是八只一次風擋板）。排粉機啟動后，提升風壓要緩慢平穩，并根據汽包水位的實際情況增減給水流量，保證汽包水位正常。

2.3.4 高加事故解列時汽包水位的調整 高加事故解列后，汽壓的變化是先高后低，汽包水位的變化是先低后高。在高加解列后，在負荷不變的情況下，給水溫度突降，汽泡數量急劇減少，汽水混合物的體積減小，使汽包水位迅速下降，造成暫時的虛假水位，此時應嚴密監視給水自動調節，調節給水流量增大。為了維持蒸發量的需求，鍋爐必然會加大燃料量，汽泡數量增多，汽包水位開始回升。在此類事故處理時，汽溫波動大，減溫水量波動大，對給水的調節影響很大，此時汽包水位一定要有專人調節，根據汽壓的波動快慢，做好超前調節，從而保證汽包水位的穩定。

2.3.5 鍋爐缺水時汽包水位的調整 正常運行中若發現汽包水位突降時，應立即切除給水自動，手動搶水。在不影響鍋爐燃的情況下，快速減少燃料量，嚴重時增開備用電泵或停止一臺爐水循泵，維持汽包水位回升正常。若搶水調整無效時，汽包水位低至-380mm時，MFT動作，MFT未動作時，應手動緊急停爐。停爐后對爐本體及爐水循環泵進行全面檢查，確認無異常后進水至啟動水位，鍋爐重新啟動。

2.3.6 鍋爐滿水時汽包水位的調整 正常運行中若發現汽包水位突升時，應立即切除給水自動，手動快速減小給水流量。在不影響鍋爐燃燒的情況下，快速增加燃料量，嚴重時停運一臺給水泵，使汽包水位恢復正常。若經調整無效時，汽包水位高至+250mm時，MFT動作，MFT未動作時，應手動緊急停爐。停爐后開啟省煤器再循環閥；全開過熱器，主蒸汽管疏水閥；檢查關閉減溫水門；分析滿水原因，控制水位正常；汽包水位降至正常后，對汽水系統進行全面檢查，確認正常后，可重新點火啟動，啟動過程中應密切注意水位及蒸汽品質的變化。

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